公路橋梁樁基檢測中出現的問題及技術分析

舒航

摘 要:本文是根據自己從事公路橋梁樁基施工以及檢測多年的經驗,總結的一些關于公路橋梁樁基檢測中出現的問題以及對這些相關問題的技術分析。簡要介紹了現場靜力荷載檢測方法中出現的問題及技術分析和靜力觸探檢測方法中出現的問題及技術分析,重點總結了現在使用的高科技的超聲波透射檢測方法中出現的問題及技術分析和應變動測檢測方法中出現的問題及技術,希望能給公路橋梁樁基的檢測提供應有的幫助。

關鍵詞:公路橋梁樁基檢測問題技術分析

中圖分類號:U44 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)07(b)-0061-01

1現場靜力荷載檢測方法中出現的問題及技術分析

現場靜力荷載法通常采用現場加載測加載與沉降曲線,通過P—S曲線,分析樁的承載力,來分析樁的施工質量。通常P—S曲線的起始段為一段近似正比例的一次函數線,隨著荷載的增加,曲線越來越陡,當曲線曲率近似無窮或者說是垂直于荷載軸時,說明樁承載力達到了最大承載力,此時的樁承載力與設計值進行比較,如果小于設計值,則說明樁基不滿足承載力要求,反之,則符合承載力要求。

當在P—S曲線中突然出現位移陡變時,則說明樁基中存在明顯的缺陷,反之,如果曲線比較平滑,則說明樁基沒有嚴重的缺陷。

2超聲波透射檢測方法中出現的問題及技術分析

超聲波透射法通過在樁內部預先埋設沿樁長方向的聲測管,它可以發射超聲波脈沖并且接收探頭發出的周期性的脈沖波,并將其裝換成電信號,通過特定的儀器,將電信號的頻率,幅值和時間等參數以波形圖的形式反映到儀器的屏幕上,可以通過分析波形圖知道樁身的情況。同時可以判斷樁身內部的缺陷大小以及樁身混凝土的均勻性指標和強度等級指標。

超聲波透射檢測方法適用范圍通常是直徑在六十公分到一米的樁基,它只能對埋設有超聲波測管范圍內的樁身進行測試其完整性。通常來說,超聲波透射法測得的結果精確度高,具有十分可靠的性質,同時超聲波透射抗干擾能力很好,而且測量儀器輕便,使用方便。但是要注意的是,所測樁基的齡期應該在七天以上,并且應該確定聲測管埋設符合要求,同時在測量前對測量儀器進行核查和校正,保證儀器的工作性能良好。

技術分析通常包括聲波用時分析法,波幅分析法和聲時—深度分析法。

(1)聲波用時分析法。

聲波用時分析法需要確定聲波用時的平均值和聲波用時標準差的二倍作為一個界限標準,判別樁身有無缺陷。如果第n個測點的聲波用時超過了缺陷臨界值,則說明在第n個測點處可能存在樁身局部缺陷。

(2)超聲波波幅分析法。

超聲波波幅分析法是利用所選取的超聲波信號波幅平均值的二分之一作為樁身有無缺陷的臨界值,因為在一定程度上,波幅是聲波中最敏感的聲學元素,所以這種測量分析法比較精確。如果第n個波幅小于波幅臨界值,就可以判斷在第n個測點處樁身存在缺陷。

(3)聲時—深度曲線分析法。

聲時—深度曲線分析法是把相鄰兩個測點間曲線的斜率和其測點的差值的乘積作為判斷在測點處有無樁身缺陷的依據。通常當乘積大于一個限定的界限值,則說明樁身存在缺陷。

通常樁身質量的好壞要根據聲時、聲速、波幅臨界值以及以上提出的聲時—深度曲線共同確定。再根據樁身的混凝土的離散程度不同將缺陷程度劃分為不同的等級。

3應變動測檢測方法中出現的問題及技術分析

應變動測法包括高應變和低應變動測法兩種。

高應變動測是利用重錘自由落體錘擊樁上端,從而得到相關動力系數,然后將相關系數用于既定的程序,通過計算和分析,從而可以確定樁身的完整程度和樁基的承載力,不過高應變動測法在上世紀比較流行,但是由于其實驗程序復雜,檢測起來不方便,到了本世紀,在此基礎上,又發展出來了低應變動測法,相對而言簡單易行,廣受歡迎。

低應變動測法是應用小錘撞擊和現代化的傳感器結合,將小錘撞擊的動力波通過傳感器,將其具體化為速度信號和頻率信號,從而可以經過分析,確定樁身的狀況。低應變動測法最復雜的莫過于采集原始的動測數據和動測曲線分析,通過這兩個步驟就大致可以確定樁身缺陷存在的位置和大小。不過這種低應變動測法也有一定的適用范圍,通常它的測樁長度不大于50m,樁徑不大于1.8m,只有樁身的混凝土達到規定的養護時間后才可以進行動測實驗,動測時,應該將樁頂清理干凈,尤其不能有浮漿,否則測量結果不準確,儀器安裝要牢固,檢測前應該校正檢驗儀器的精確度,一般每根樁應該設置3個或者4個測點,才能將樁身的全部情況準確反映。

對于樁身完整性的分析,通過電腦將動力波進行分析,輸出從打印機上打印出來,如果打印出來的波形是連續的有規律的阻尼波,這說明該樁身完整,沒有缺陷;如果波形圖出現突變,相鄰的波峰既不圓滑也不連續,這說明在該處樁身存在離析變形,存在夾層現象;如果波形圖在樁心測點的反映波普連續而且圓滑完好,只有樁周反映波普有缺陷,這說明樁身的該位置存在縮徑現象。

通常情況下,動測法得到的波形越規則,衰減越有規律,樁身越完整,如果波形圖只是有微小的變形,樁地反射動波也完整清晰,就說明樁身的縮徑現象十分微小,離析程度輕微,此種情況,樁身的狀況不會影響樁的承載力;如果動測波形圖出現了比較明顯的不規則波段,這說明在該段樁身上存在泥隔或者較大的裂紋或者較大的縮徑現象,這時一般對樁的承載力影響比較大,需要經過單樁承載力測試確定樁的承載力才能確定該樁是否予以驗收;如果波形出現了嚴重的變形或者斷波現象,這說明樁的夾泥和離析現象嚴重,甚至是斷樁,該樁不合格。

4靜力觸探檢測方法中出現的問題及技術分析

靜力觸探技術是采用原位測試的靜力觸探和標準貫入實驗參數來確定單樁的承載力通常需要經過試驗測得比貫入阻力,樁身側阻力,端阻力,然后經過計算來確定樁基的承載力特征值,將計算得到的特征值除以規定的安全系數以后再與設計樁基承載力值比較,如果比設計樁基承載力值大,這說明符合要求,否則,不符合要求,樁基無效。

5結語

橋梁工程的安全與否,其本質影響因素直接就是樁基的質量好壞,所以,公路橋梁建設中一定要注意好樁基的施工質量。本文是我根據自己從事公路橋梁樁基施工以及檢測多年的經驗,總結的一些關于公路橋梁樁基檢測中出現的問題以及對這些相關問題的技術分析。本文簡要介紹了現場靜力荷載和靜力觸探檢測方法中出現的問題及技術分析,重點總結了超聲波透射和應變動測檢測方法中出現的問題及技術,目前使用最普遍的就是低應變動測法和超聲波透射法,其簡便易行,測試結果可靠性高,廣受建筑橋梁公路行業的歡迎,但是,仍存在不足,仍需要改進,相信在不久的將來,隨著高科技的不斷發展,人們會研制出更加方便快捷可靠的儀器來為樁基檢測提供更加可靠的數據,同時,也希望我的經驗總結能給現實公路橋梁樁基的檢測提供應有的幫助。

參考文獻

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