無損檢測技術在橋梁樁基檢測中的應用研究

賈元峰

(山西路橋第二工程有限公司，山西 臨汾 041000)

1 橋梁樁基常見的問題

橋梁樁基是橋梁工程中連接橋梁的重要部分，它既能對橋面及橋梁自身的重量進行泄壓，還能有效提高橋梁的承壓能力。橋梁長度跨度越長，橋梁本身及橋面的重量就會越大，意味著對橋梁樁基的質量性能要求也更高。受地質因素、施工技術等多方面因素的影響，橋梁樁基可能會出現一些影響質量的問題，常見的質量問題有如下幾個方面。

首先，樁徑縮小，當地層中含水量過高，很容易就會對樁基的質量造成破壞，樁基長期處于水含量高的地下環境中，樁基混凝土會因為長期受流水浸泡、沖刷，而導致混凝土層逐漸變薄，導致樁徑縮小，影響樁基強度與質量；其次，沉渣問題，在樁基施工環節中，施工人員需要對樁孔進行全面清理，保證樁孔整潔性，在實際的施工過程中，一些施工人員并沒有將樁孔進行有效清理，導致沉渣問題出現，影響樁基質量；第三，離析問題，在施工中混凝土攪拌質量不足，例如不均勻，會導致混凝土固結效果受到影響，可能會出現骨料懸浮等問題，最終造成樁基的變形；最后，樁基在長期的使用過程中，會受到風化等自然因素的影響，這也會在一定程度上影響樁基強度，導致樁基扭曲等影響質量的問題出現。

2 橋梁樁基檢測中存在的問題

1)檢測內容不全面。目前我國橋梁建設中樁基檢測方法的運用都在不同程度上存在著檢測內容不全面的問題，也就是檢測方法只能檢測出樁基某一方面是否存在缺陷等影響樁基質量的問題，無法用于橋梁樁基所有檢測項目的檢測工作中。這樣既加大了檢測工作量，限制了施工進度，同時也會在一定程度上增加成本投入。因此，目前橋梁樁基檢測中檢測內容不全面的問題的存在，是目前橋梁樁基檢測工作中影響檢測效率、增加檢測工作量及工作難度的重要因素。

2)檢測準確性無法保證。橋梁樁基檢測的目的在于通過獲取橋梁樁基的質量、性能等信息，在此基礎上進行檢測和評估，最終得出橋梁樁基施工質量是否達標的檢測結果。在這個檢測過程中，對信息數據的檢測評估是影響檢測結果準確性的重要因素。但從目前橋梁樁基檢測工作經驗來看，很多檢測方法在實際運用過程中很難保證檢測評估的準確性，在很大程度上影響著橋梁樁基檢測工作的準確性。

3 無損檢測技術的簡單概述

所謂無損檢測技術，就是在不損失檢測對象的前提下，根據檢測對象內部結構異常對熱、聲、光、電、磁等方面產生的反應差異來檢測對象內部結構是否存在損壞，并對檢測對象的損壞類型、位置、數量等信息做出判斷。它具有不損壞檢測對象結構及材質、使用方便、成本較低、綜合多種檢測技術等特點，因此，將無損檢測技術運用于橋梁樁基的檢測中，有利于保護樁基結構，提供了更多檢測技術選擇，同時能夠做到對樁基質量進行實時監控，在樁基檢測中得到了廣泛運用。在橋梁樁基檢測中運用無損檢測技術，目的在于保證樁基質量，同時保證施工及后期使用的安全性。在質量保障方面，無論檢測技術通過利用專業儀器對地下樁基的內部和外部結構進行全面檢測，在不影響樁基本身結構的前提下完成檢測，有效保障了樁基質量。此外，無損檢測技術的運用還能夠有效控制檢測成本，利用無損檢測技術進行檢測能有效避免工序重復，降低返工概率，有效節省成本。

4 無損檢測技術在橋梁樁基檢測的方法與判定

無損檢測技術包含多種檢測技術，如超聲波檢測技術、射線檢測技術、滲透檢測技術、低應變檢測技術等，不同的檢測技術其應用范圍及應用效果都有所不同。因此，無損檢測技術在橋梁樁基檢測中的運用效果保障必須要通過合理確定具體檢測方法來得以實現。以低應變法為例，它是一種以一維線彈性理論為基礎的檢測方法，對樁基長細要求較高，同時對瞬態激勵脈沖高頻分量的波長及樁的橫向尺寸有一定要求。

由于低應變檢測法對樁基缺陷程度的判定不定量，所以對樁基缺陷的類型無法做出準確、具體的判定，只能對少數類型做出判定，例如預制樁身中的裂縫問題、使用挖土機開槽時導致樁基被破壞、帶護壁灌注樁地下水造成的混凝土松散等。一般而言，有缺陷問題的灌注樁應變測試中主要反映的是樁身阻抗減少的信息，缺陷本身性質一般無法得到準確判斷。例如，混凝土灌注樁出現的縮徑、局部松散、夾泥等問題，僅憑信號區分缺陷類型是無法實現的。因此，具體檢測方法的判定選擇應根據實際施工情況，結合地質因素、施工情況等多種因素進行綜合考量分析，采取聲波、射線、滲透、鉆芯等具體檢測方法。

5 無損檢測技術在橋梁樁基檢測中的應用

1)超聲波檢測方法的應用。超聲波檢測方法是無損檢測技術中常用的一種檢測法，它是在國家推行的檢測方法的基礎上增加接收換能器、探頭等用于檢測的設備的方式，來增加無損檢測的范圍的一種檢測方法。其工作原理是：利用超聲波穿透樁基，再通過超聲波反射明確掌握樁基內部及外部結構的信息，以此判斷橋梁樁基是否存在影響質量的缺陷問題，有效保障橋梁樁基檢測的準確性。超聲波的穿透能力非常強，利用超聲波可以通過對聲波的控制達到提高檢測質量的目的。通過實踐證明，超聲波檢測法在橋梁樁基的檢測中頻率能夠高達1萬多Hz，與其他檢測方法相比，它具有比較突出的優勢。首先，超聲波檢測法檢測的靈敏度更高，在橋梁樁基的檢測過程中，超聲波檢測法能夠更加快速、準確地識別出樁基內部結構和外部結構中是否存在缺陷及瑕疵問題；其次，超聲波檢測法具有檢測成本較低的優勢，在橋梁樁基檢測過程中，往往需要用到多種檢測方法，檢測成本會相應增加，而超聲波檢測法的運用，能夠有效降低成本，即使反復檢測，也不會增加成本投入；最后，超聲波檢測法具有很高的適應性，對樁基的尺寸大小要求較低，受施工環節及樁基自身情況的影響較小。總的來說，超聲波檢測法是橋梁樁基檢測中效果非常好的一種無損檢測技術。

2)紅外線檢測方法的應用。紅外線檢測方法和超聲波檢測法一樣，能夠在更短時間內更準確地檢測出范圍更廣的橋梁樁基，它的檢測原理是通過對橋梁樁基內部溫度的實際分布情況作為依據判斷樁基是否存在影響橋梁質量的問題。紅外線檢測法的運用能夠幫助檢測人員進一步明確橋梁樁基的強度性能，是一種能夠檢測出樁基強度等信號是否達標的檢測方法。在橋梁樁基檢測中運用紅外線檢測法對混凝土結構和質量進行檢測，是一種非常有效的檢測方法，其檢測步驟如下：首先，在橋梁樁基混凝土結構附近安裝紅外攝像儀器，然后利用該紅外攝像儀器獲取混凝土的紅外輻射信號，再利用專業分析處理設備對獲取到的紅外輻射信號進行圖像轉化，最后根據圖像信息判斷樁基混凝土結構是否存在質量問題。

3)滲透檢測方法的應用。滲透檢測方法是一種在橋梁樁基表面涂抹具有染色效果或者具有熒光效果的材料，待材料經過一段時間得到充分滲透后，通過顯像劑的吸引效果將橋梁樁基表面缺陷中的滲透材料重新吸引進顯像劑中的檢測方式。檢測人員通過光源照射等方法判斷出橋梁樁基表面缺陷或瑕疵的形狀及大小信息，由此判斷出橋梁樁基的質量。滲透檢測法具有更便捷的優勢，應用滲透檢測法對橋梁樁基進行檢測，能夠提高檢測工作的效率，同時，檢測結果的展示所需的時間也相對較短，檢測裝置攜帶起來也更加便捷，更有利于保證樁基檢測工作開展的進度。但滲透檢測法也具有一定的弊端，它并不適用于缺陷問題較小的樁基檢測，原因在于如果樁基的缺陷、瑕疵的尺寸太小，就會導致熒光或染色材料無法充分滲透至缺陷內部，進而導致樁基缺陷問題無法得以準確展示和識別，影響檢測準確性；其次，滲透檢測方法的使用范圍有限，雖然它可以用于金屬等多種材質的檢測中，但實際上它只能檢測出被檢測對象表面材料所存在的缺陷問題。

4)高應變檢測方法的應用。高應變檢測方法在運用之前，需要先確定樁基完整性以及樁基的承重限度。高應變檢測法的應用需要滿足地下樁塑性變形的要求，檢測人員可以先對樁頭進行載荷敲擊工作，通過敲擊讓樁基出現一定程度的位移。高應變檢測法就是使用重型應變沖擊樁錘、沿著樁基縱深方向對脈沖沖擊進行垂直傳播，進而促進樁基位置的調整，因此，高應變檢測方法的應用需要確保樁基承載能力符合實際項目的要求。當土層受到載荷沖擊時，會反射出應力波，只要確保信號的檢測準確度，就能保證動態測試樁基承載力的可行性。

5)低應變檢測方法的應用。低應變檢測方法的原理是通過在樁基頂部傳輸擊震力，形成的應力波會聚集在樁基底部，頂部的傳感器會接收到樁身應力波反射回來的信號，再通過該信號特征來檢測橋梁樁基的質量。使用低應變檢測方法進行樁基質量檢測的流程如下：首先需要也能夠用錘子在樁基頂部進行敲擊形成擊震力，然后檢測擊震力產生的應力波的傳播速度，并對波形進行分析，最后根據分析結果判斷樁基是否存在質量問題。低應變檢測法能夠檢測多種缺陷類型，是一種集成效果突出的檢測技術，能夠確定橋梁樁基的樁徑是否存在縮小問題，還能檢測樁基混凝土是否存在離析、不均勻等問題，能夠有效保障橋梁樁基檢測的準確性。但低應變檢測法不適用于樁基的定量分析，只能由測試人員依靠經驗進行分析。在判斷檢測過程中，測試人員的分析準確性會因樁基外的地面對應力波傳播的影響而受到影響。

6 無損檢測技術在橋梁樁基檢測中應注意的問題

首先，無損檢測技術的誤差無法避免，但在實際檢測中應注意降低人為因素帶來的誤差；其次，無損檢測技術在某些方面的檢測中存在一些局限性，且檢測效果會受到影響，需根據實際情況選擇檢測技術；最后，無損檢測技術中很多檢測方法所檢測的內容也不夠全面、檢測結果相對單一，無法保證橋梁樁基檢測的全面性和整體性。因此，在實際的檢測過程中，應根據實際檢測需求合理選擇檢測方法，合理運用不同檢測方法的優點，提高檢測準確性和全面性。

7 結束語

如今橋梁建設成為促進我國經濟社會不斷發展的必然建設工程，它的建設質量既影響著社會發展，也影響著人們的出行安全。因此，在橋梁施工中應給予其結構施工質量及安全更高的重視。橋梁樁基作為橋梁建設中保障質量及安全的重要部分，必須要加強對無損檢測技術的應用，提高對樁基質量的檢測效果，保障橋梁質量。

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