浅谈桥梁建筑工程桩基无损检测技术运用

摘要：桥梁的检测是保证桥梁正常使用、进行维修加固的重要依据。桥梁检测的目的在于随时掌握桥梁的技术状况和安全状况。本文对公路桥梁桩基无损检测方法工作原理及及技术应用谈一些看法。

关键词：桥梁，桩基， 无损检测， 应用

中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号：

一．桩基分类

桥梁桩基按不同方法一股可分为：①按施工方法分为钻入成孔桩，冲击成孔桩，抓掘成孔桩，螺旋成孔桩，人工挖孔桩，沉管成孔桩等：②按其直径大小分大直径，中等直径小直径桩，桥梁常见大直径桩：③按其端部形态分为平底桩和钢底桩等：④按其纵向截面形状分为直身桩，扩底桩，多节桩。竹节桩，表面带螺纹的析，近几年有出现了多支盘挤扩桩，DX桩等：⑤按其承载性分为摩擦桩，端承桩，摩擦端承桩等：⑥按其嘬向受荷条件分为抗压桩和抗拔桩等：⑦按其水平向受倚条件分为主动桩和被动桩等。

二．基桩检测技术

（一）静载荷实验法

单桩怪向承载力的确定在桩基工程别熏要。静载荷实验法在检测单桩怪向承载力时虽然是最原始的但也是最可靠的方法。在桩顶旋加荷载。了解荷载施加过程中，桩土问的作用，通过得到P～S曲线的特征确定承载力，判别桩基的施工质量。使用1x104kN级以上的桩基静载设备，最大加载能力2 x104kN。在桥梁桩基工程中。主要使用慢速维持荷载法。由于施工环境恶劣，检测时间长，桩基荷载压力大，费用高，配套工作繁杂，加上桩基设计安全系数高，较难使桩基破坏(即下沉量超限或混凝土破坏)，所以较少采用这种方法。特殊项目也有应用。一般按规范抽取l 0％来检测。

（二）高应变检测法

(1)基本原理及检测目的。高应变检测法是一种检测桩基桩身完整性和单桩竖向承载力的方法，该方法是采用锤重达桩身莺量10％以上或单桩竖向承载力1％以的重锤以自由落体击往桩顶，从而获得相关的动力系数。应用规定的程序，进行分析和计算，得到桩身完整性参数和单桩竖向承载力，也称为Case法或Cap．wape法。(2)适用范围。高应变检测法适用于需检测桩身完整性和复核桩基承载力的桩基。(3)优缺点分析。高应变检测法的检测结果集合了低应变检测和静荷载检测。高应变检测的费用比低应变检测高．比静荷载检测低。高应变检测法对于桩基承载力的检测准确度不如静衙载检测，一般误差在10％左右。

（三）低应变动测法

使用小锤敲击桩顶通过粘接在桩顶的传感器接收来自桩中的应力波信号。采用应力波理论来研究桩土体系的动态响应反演分析实测速度信号和频率信号，判断桩身质量．该检测方法称为低应变动测法。主要检测桩基的完整性。此法主要分两个阶段进行，一是原始数据的野外采集，二是记录检测振动曲线并及时作出初步判断，以确定桩身缺陷性质与位置，完成检测报告。优点：检测速度快，检测简单。检测成果可靠，检测费用低。适用范围：桩长5～50m，桩径

（三）钻芯法

钻芯法适用于检测混凝土灌注桩和水泥土桩的桩长、桩身材料强度，桩底沉渣厚度和桩身完整性，判定或鉴别桩端持力层岩上性状。钻机一般应配备单动双管钻具，钻探混凝上桩时应采用金刚石钻头钻进，保证芯样的采取率和芯样完整性。芯样取出后，应由上而下按回次顺序放进芯样箱中，芯样侧面应清晰地标明回次数、块号、本回次总块数。及时记录孔号、回次数，起止深度、块数、总块数，并拍彩色照片留存，记录芯样质量的初步描述及钻进异常情况。选取代表性芯样进行抗压试验。钻芯法作为一种直接检测方法，是检测成桩质量的有效手段之一，不受场地条件限制，特别适合于大直径桩的检测。当桩长较长时应控制好钻芯孔的垂直度，以免偏离桩身。但当桩本身存在偏斜现象时，钻芯孔较难钻至桩底。钻芯法检测速度慢、费用高。

三、桥梁桩基无损检测技术应用

在桩基检测中，各个检测手段需要配合使用，利用各自的特点和优势，按照实际情况，灵活运用各种方法，才能对桩基进行全面准确的评价。但实际工程中施工单位为赶工期往往是桩基施工完后不及时通知检测单位，而擅自施工上部结构，待桩基检测出来后上部已施工了几层，如果桩基检测不合格，再采取补救的措施，代价是相当大的，桩基施工时一定要重视桩基检测。

（一）常用无损检测方法

声波透射法(CSL)：以能量脉冲的方式沿桩身横向传播的波动来检测桩身完整性。低应变法(LST)：利用低能量的激振力产生纵向振动或沿桩身纵向传播的波动检测桩身完整性，包括反射波法和振动法。高应变法(HST)：利用高能量的冲击力产生沿桩身纵向传播的波动检测基桩承载力和桩身完整性。可分为凯司法和实测曲线拟合法。

（二）技术分析

首先，声波透射法适用于大直径灌注桩，目前许多国家对基桩质量检测采用了这种方法。它的设备使用性能、参数也得到了不断提高和改善，数据分析软件功能研发也得到了极快地发展。但制约它被国内广泛应用的因素是在检测前需预埋声测管，且因准备工作繁锁检测数量不宜过多，无法检测基桩承载力。低应变法虽然目前尚只提供桩身完整性检测指标，但它操作简单，易学易用，可经济、快速、大范围、无损的普检，在公路工程中得以充分地利用。但它的缺点则是检测定性分析，难以达到定量化，且存在一定程度的误判和不确定性，承载力检测尚处于不断完善和研究阶段。高应变法则是以节省人力、物力、财力为目标的快速检测桩基质量方法，虽然它可检测完整性和承载力，但它的检测准确度、可靠

性，尤其是理论体系研究以及必须与静态荷载检测结果比较校验后方可使用等一系列问题使其在检测推广中存在一定的局限性。

（三）技术应用

（1）桩基的承载力的检测。①静荷载试验法。静荷载试验法用于检测基桩承载力静荷载试验法包括基桩竖向和水平承载力检测，工程中多用到竖向静载荷试验。静荷载试验法显著的优点是其受力条件比较接近桩基础的实际受力状况。静载试验主要适用于工程试桩的承载力检测，对于工程桩检测不能做破坏性试验。其检测精度高，相对误差在10%范围内。②高应变动测法(HST)。桩基高应变动检测，就是利用重锤对桩顶进行瞬态冲击，使桩周土产生塑性变形，在桩头实测力和速度的时程曲线，通过应力波理论分析得到桩土体系的有关参数，揭示桩土体系在接近极限阶段时的工作性能，分析桩身质量，确定桩的极限承载力。

（2）桩基的完整性检测。①低应变动测法(LST)。基桩的低应变动测法就是通过对桩顶施加较低的激振能量，引起桩身及周围土体的微幅振动，同时用仪表量测和记录桩顶的振动速度和加速度，利用波动理论或机械阻抗理论对记录结果加以分析，从而达到检验桩基施工质量、判断桩身完整性、预估基桩承载力等目的。②声波透射法(CSL)。声波透射法是利用超声波在混凝土中传播的声学参数，如声速C、频率F、振幅A 的变化及波形来分析桩身混凝土的连续性及断层、夹砂、蜂窝等缺陷的大小、位置。

结束语：通过上述试验可以看出矿下的原煤经过破碎也可以作为充填材料的骨料，同样，矿下比煤强度高的矸石更容易作为充填材料的骨料，这样就能扩大充填材料的骨料来源，减少大量运输且只经破碎而不用作其它处理。本文重点研究的是胶凝材料而对充填材料的配比研究的较少，使得充填材料的强度较高，若用于工业试验可以进一步降低胶凝材料的用量，使充填体强度满足巷旁充填支护的要求即可。

参考文献

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