探討橋梁樁基檢測中無損檢測技術(shù)的運用

南京浦江工程檢測有限公司 江蘇南京 211801

橋梁工程大都采用樁基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其安全性、穩(wěn)定性直接決定著橋梁工程的安全使用及人們的生命安全，因此其質(zhì)量檢測是橋梁工程中的重中之重。無損檢測技術(shù)測定橋梁樁基的承受力、實際質(zhì)量以及混凝土內(nèi)部的結(jié)構(gòu)等，其還具有檢測速度快、使用操作簡便的優(yōu)點，是目前最為先進(jìn)的橋梁樁基檢測技術(shù)。橋梁樁基檢測中應(yīng)用無損檢測技術(shù)可以在不損壞樁基的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行全方位的檢測，在橋梁樁基的檢測中應(yīng)用甚廣。

1 橋梁樁基常見病害

橋梁樁基是橋梁的主要承構(gòu)結(jié)構(gòu)，其通常有灌注樁與預(yù)制樁兩種形式。樁基施工中如果存在施工工藝不科學(xué)、現(xiàn)場勘察不徹底等問題，會對樁基質(zhì)量造成一定影響，進(jìn)而極易在橋梁使用中引發(fā)各種病害，影響橋梁的工作質(zhì)量及安全。

1.1 樁基樁徑縮小

樁基樁徑縮小是常見的樁基病害之一，也是出現(xiàn)頻次較多的樁基病害，而且對橋梁工程的使用質(zhì)量影響很大。樁基樁徑主要承載著橋梁工程的縱向作用力，當(dāng)橋梁樁基所處位置的地質(zhì)條件不佳，地質(zhì)結(jié)構(gòu)層中存在承壓水地層時，會出現(xiàn)樁基砂漿的流失現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致樁基樁徑縮小[1]。

1.2 混凝土樁基離析

混凝土樁基離析病害與樁基混凝土灌注施工質(zhì)量及工藝有直接關(guān)系。在混凝土灌注施工環(huán)節(jié)，如若存在混凝土混合材料攪拌不均勻、配比不科學(xué)的情況，會導(dǎo)致橋梁樁基骨料受積水沖刷作用，出現(xiàn)混凝土砂漿與骨料的離析狀況，對橋梁工程的使用造成嚴(yán)重的安全隱患。

2 常見的無損檢測技術(shù)

2.1 超聲透射波法

超聲波檢測技術(shù)是傳統(tǒng)聲學(xué)檢測的延伸應(yīng)用，其通常用來檢測橋梁樁基的質(zhì)量問題，而且其在檢測過程中產(chǎn)生的應(yīng)力波比較精確，因此在橋梁樁基質(zhì)量檢測方面得到了極為廣泛的應(yīng)用。超聲波檢測技術(shù)基于換能器對樁基開展檢測工作，需要對其檢測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比對，進(jìn)而確定樁基內(nèi)部有無質(zhì)量問題。例如，如若超聲波檢測中應(yīng)力波的速度、波峰等都是恒定的，說明其在樁基內(nèi)部是進(jìn)行均勻性傳播的，即橋梁樁基內(nèi)部無質(zhì)量問題；如若超聲波檢測中應(yīng)力波的波形、峰值都出現(xiàn)變化，則說明橋梁樁基內(nèi)部存在質(zhì)量問題，需要對其進(jìn)行進(jìn)一步確定及實施養(yǎng)護(hù)維修措施。

2.2 高應(yīng)變檢測法

高應(yīng)變檢測法是利用動測法來測定橋梁樁基承載能力的最大數(shù)值，將其與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值范圍進(jìn)行比對，借此確定橋梁樁基質(zhì)量是能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。高應(yīng)變檢測法通常應(yīng)用在樁基土質(zhì)存在塑性變形的情況下，對樁頂以重?fù)?，致使樁基與土質(zhì)之間發(fā)生移位，并以此為檢測依據(jù)判斷樁基承載能力的最大數(shù)值。

2.3 低應(yīng)變檢測法

應(yīng)力波理論是樁基動測技術(shù)的主要理論依據(jù)，其在橋梁樁基檢測中的應(yīng)用可以檢測并判斷樁基結(jié)構(gòu)是否完整及質(zhì)量是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。我國現(xiàn)階段的應(yīng)力波理論是在國外相關(guān)動測技術(shù)知識與不同橋梁樁基實際情況進(jìn)行整合后的基礎(chǔ)上衍生制定的，具有先進(jìn)性及成熟性.低應(yīng)變檢測法依據(jù)樁身和樁底在樁頂重?fù)粝聲l(fā)生震動，進(jìn)而會出現(xiàn)應(yīng)力波的作用的工作原理。低應(yīng)變檢測法下，應(yīng)力波傳遞回樁頂?shù)臅r候，樁頂傳感器會將其轉(zhuǎn)化為動態(tài)波形，通過對波形的分析就能準(zhǔn)確判斷出樁基內(nèi)部的結(jié)構(gòu)情況及質(zhì)量情況。目前的低應(yīng)變檢測法主要分為動力參數(shù)檢測法、反射波檢測法和水電效應(yīng)檢測法。

2.4 鉆芯檢測法

鉆芯檢測法也是常用橋梁樁基結(jié)構(gòu)檢測的有效測試方法，借助人造金剛石、鉆石探頭對樁基進(jìn)行內(nèi)部結(jié)構(gòu)檢測，其檢測結(jié)果具有極高的精準(zhǔn)性。鉆芯檢測法是通過對樁基材料強(qiáng)度、沉積物的厚度、混凝土樁長度等進(jìn)行檢測判斷，進(jìn)而明確橋梁樁基的結(jié)構(gòu)質(zhì)量。采取鉆芯檢測法對橋梁樁基進(jìn)行檢測時，通常用單動雙管的鉆具以及金剛鉆頭抽取樁基混凝土內(nèi)部物質(zhì)，以此來確保取樣的完整性與準(zhǔn)確性。此外，要仔細(xì)觀察、記錄取樣樁基的數(shù)量、起止深度，并將其與芯樣都做好一致性的標(biāo)記，確保檢測結(jié)果的對應(yīng)性、準(zhǔn)確性，可以借助電子設(shè)備拍攝高清的圖片輔助記錄。

3 橋梁樁基檢測中無損檢測技術(shù)的運用

3.1 檢測方法的選擇

橋梁樁基無損檢測技術(shù)多樣且有著各自優(yōu)勢及適用條件。因此在進(jìn)行橋梁樁基無損檢測時要根據(jù)橋梁樁基的具體情況，如橋梁結(jié)構(gòu)、樁基特點、地質(zhì)特點等。選擇適宜的檢測技術(shù)，借此提升檢測技術(shù)的可操作性及檢測準(zhǔn)確性。橋梁樁基處于樁長5-50m、樁徑1.8m 條件下，通常選用低應(yīng)變動測法對其進(jìn)行檢測；橋梁樁基處于樁徑0.6-10m、齡期＞7d 的條件下，通常選用聲波投射檢測法對其進(jìn)行檢測。在此基礎(chǔ)上，再選擇適宜樁頂重?fù)舴绞?。例如，選用低應(yīng)變動測法時，通常選用尼龍材質(zhì)的錘子，并根據(jù)檢測需求對錘擊速度、力度、頻次等進(jìn)行調(diào)控，進(jìn)而得以獲取清晰的應(yīng)力波圖像，有利于準(zhǔn)確判斷樁基內(nèi)部結(jié)構(gòu)情況及質(zhì)量問題[2]。

3.2 檢測現(xiàn)場的處理

開展橋梁樁基檢測前的現(xiàn)場準(zhǔn)備對檢測結(jié)果有著直接影響，因此應(yīng)加強(qiáng)對檢測現(xiàn)場的處理。開展檢測前，應(yīng)對橋梁樁基需安裝儀器或取樣的部位進(jìn)行徹底清理工作，務(wù)必去除樁基表面的浮漿及其他雜質(zhì)，對確定安裝儀器的部位要進(jìn)行打磨處理，借此保障儀器安裝的平穩(wěn)性，保障其檢測性能的正常運轉(zhuǎn)。而且還要根據(jù)橋梁樁基材質(zhì)的強(qiáng)度及硬度，適當(dāng)?shù)膶z測設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，確保檢測方案的可行性及檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.3 檢測數(shù)據(jù)分析

橋梁樁基檢測結(jié)束后，需要及時對檢測數(shù)據(jù)及波形進(jìn)行分析、整理，同時與檢測中發(fā)現(xiàn)的其他問題進(jìn)行結(jié)合性分析判斷，進(jìn)而確定橋梁樁基的檢查測結(jié)果。橋梁樁基檢測結(jié)果分析環(huán)節(jié)主要是對原始數(shù)據(jù)、重復(fù)性檢測數(shù)據(jù)以及加密性檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析，這樣可以確保檢測數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性，進(jìn)而最真實的判斷出橋梁樁基結(jié)構(gòu)及質(zhì)量檢的現(xiàn)實情況。

4 結(jié)語

加強(qiáng)橋梁樁基的質(zhì)量檢測，可以確保橋梁工程的安全性能及使用質(zhì)量，因此相關(guān)工作者要正確認(rèn)識橋梁樁基的無損檢測方法并在橋梁樁基檢測中正確應(yīng)用，為人們的安全及橋梁工程的安全鑄造堅實防線。