關于橋梁樁基工程檢測要點的分析

【摘 要】隨著我國工程建設事業的蓬勃發展，樁基礎已成為我國工程建設中最重要的一種基礎形式。尤其是在橋梁工程中大量的采用。樁基礎工程的質量直接關系到整個建筑物的安危。文章對橋梁樁基工程的檢測要點進行分析，讓橋梁樁基工程受到更多的關注以達到提高橋梁樁基工程質量的目的。

【關鍵詞】橋梁樁基；檢測要點；分析

樁基施工質量是否達標將直接關系到橋梁整體結構的安全性，而且是提升橋梁使用年限和功能性的重要施工部分。在橋梁樁基施工中，多數項目屬于隱蔽工程，對于其施工技術的實際應用也提出了更高的要求和標準。而樁基工程的檢測在整座橋梁中起到了關鍵的作用，對其進行分析也是樁基工程的重點。優良的樁基工程是優質橋梁工程的保證。

1 橋梁樁基施工的特點分析

橋梁的樁基施工是橋梁設施建設的重要基礎，也是加快城市化進程的先決條件，因此，對橋梁的建設中必須將質量問題提升到相應的高度，并且不斷加強對于各工程項目施工技術的深入研究和探索。在樁基工程建設中，橋梁工程的數量不斷增多，為了保證橋梁樁基施工技術的科學、合理應用，必須對其特點進行全面的分析。交通工程中橋梁樁基施工的特點，主要表現在以下幾個方面：

1.1重要性

在橋梁工程建設中，樁基施工是基礎和根本，因為橋梁工程建設過程和使用過程中，樁基會直接影響正個橋梁的承載能力和使用壽命，沒有良好的施工質量，會導致橋梁結構受損，縮短使用壽命，嚴重的發生垮塌危害公眾安全。在建設橋梁的時候，橋梁樁基施必須要受到重視，保證工程質量和施工標準落到實處。

1.2復雜性

現在，國內交通工程的橋梁樁基施工中，根據地質情況、施工環境等因素，可以選用的樁基類型較多（以混凝土灌注樁為主），而且各種樁基對于施工工藝和技術的要求也略有差異，在組織橋梁樁基施工時，施工單位必須在對設計方案進行全面審核的基礎上，明確各種施工技術的適用范圍及優缺點。另外，橋梁樁基施工中，受各種內外部因素的影響較大，如果在施工技術的應用中出現問題，極有可能導致工程項目整體質量的下降，甚至降低橋梁的使用年限和結構安全性。

1.3知識多樣性

從現代工程學專業知識的角度出發，橋梁樁基施工中涉及到從橋梁結構、地基基礎、工程地質、水文地質、建筑材料、靜動測試、工程機械、土力學等學科的基本知識，工程項目設計和施工技術管理人員必須具備較高的專業素質，而且要熟悉國家建筑主管部門出臺的相關規范和規程，這是保證樁基施工質量和防范施工事故的重要基礎。

2 橋梁樁基工程檢測方法要點分析

樁基工程是橋梁工程中的主要基礎形式，對基樁的檢測內容大體可分為承載能力檢測和樁身完整性檢測兩個方面。樁身完整性檢測最長見方法有低應變反射波法、超聲透射法和鉆孔取芯法等；承載能力檢測的方法主要有靜載試驗法和高應變法。

2.1低應變反射波法

低應變反射波法是使用小錘敲擊樁頂，通過粘接在樁頂的傳感器接收來自樁身的應力波信號，采用應力波理論來研究樁土體系的動態響應，反演分析實測速度信號、頻率信號，從而獲得樁的完整性結論。

低應變反射波法采用一維應力波理論來分析樁土體系的動態響應，并做了3點基本假設：1、樁被看作式一維彈性體桿件（樁的長度遠大于樁徑），2、樁被視為由勻質材料構成，截面恒定，各物理力學參數為常數，橫截面在受力時保持平面，3、忽略樁內外的阻尼和摩擦力的影響。用手錘敲擊樁頂產生的應力波，理論分析表明，一維彈性桿中波長應大于10倍桿徑，這樣一維波動方程的解才是精確的。因此，時域曲線不但有縱波存在，還有橫波存在，而大直徑樁中波速是頻率的復雜函數，限制著可測樁的直徑。在實測中，樁側土阻力特別是動土阻力對應力波傳播的影響非常大，表現在以下方面：①導致應力波迅速衰減；②影響缺陷反射波幅值；③產生土阻力波。低應變動測法較難區分局部混凝土膠結不良、離析、縮頸等常見的缺陷，一般表現為反射波和入射波同相，但從時域曲線上嚴格地區分這些缺陷有一定的難度，建議結合頻域曲線、工程地質條件、施工情況進行綜合分析。也較難區分擴孔、地質變化、嵌巖等情況，故只能對信號作有程度的區分和大致定性，而不能過于夸大地下結論，如承載力、混凝土強度、缺陷類型、大小等。

低應變反射波法，檢測設備簡便，檢測速度快，費用相對較低，適用于工程樁大面積普查。但如何獲取好的波形，如何較好地分析樁身完整性是檢測工作的關鍵。

2.2超聲波透射法

超聲波透射法是最早采用的樁基完整性無損檢測法，在上世紀80年代末正式應用于福建省橋梁樁基檢測上，其方法是在灌注混凝土之前，在樁孔內預埋數根聲測管，作為超聲脈沖發射與接收探頭的通道，用超聲探測儀沿樁的縱軸方向逐點測量超聲脈沖穿過各橫截面時的聲參數，然后對這些測值作各種特定的數值判據或波形判斷處理后，得出樁的缺陷類型、大小、位置、混凝土均勻性指標和強度等級。

用超聲波透射法檢測鉆孔灌注樁完整性的優點在于結果準確可靠，不受樁長、樁徑限制，無盲區（聲測管范圍內都可以檢測），可測樁頂低強區和樁底沉渣厚度，樁頂不露出地面即可檢測，方便施工，也可粗略估測混凝土強度，適用性較強。由于超聲波只對已埋設聲測管的范圍內混凝土進行完整性檢測，聲測管以外（包括持力層，保護層部分等）不在檢測范圍內，對于支承樁或嵌巖樁，宜同時采用低應變反射波法檢測樁端的支承情況，確保基樁承載力滿足設計要求。 2.3靜載試驗法

對于橋梁的樁基，單樁的承載能力至關重要。對于單樁承載了的測試方法中，采用靜載試驗法最直接、最可靠的方法。測試方法是在樁頂施加軸向壓力，通過不同等級壓力對單樁的影響獲得數據，了解單樁的實際性能，從而得出單樁承載能力。

單樁豎向抗壓靜載試驗法可分為慢速維持荷載法和快速維持荷載法兩種。為設計提供依據的應采用慢速維持荷載法；施工后的工程樁驗收檢測也宜采用慢速維持荷載法，當有足夠的地區經驗時，可采用快速維持荷載法，但建議在最大試驗荷載時，應根據樁頂沉降收斂情況決定是否延長維持荷載的時間。測試耗時較長，而且對樁身的作用力較大，施工環境相對較差，檢測費用都比較高，而且加載設計難度高，檢測程序復雜，并且有可能對樁身或周遭土造成破壞，是基樁的承載力受到影響。所以不宜采用這種方法進行普查。在大型工程中采用抽樣測試，抽樣比例通常低于10%或者不少于5根，這樣就可以同時滿足各方面要求，也可以得到理想的試驗結果。在測試過程中，基準樁的問題有時會被檢測人員所忽視，容易出現基準樁打入深度不足或離試驗樁的間距不夠，試驗過程產生位移等的問題。

2.4高應變動測法

高應變動測法是用重錘個樁頂一豎向沖擊荷載，在樁兩側距樁頂一定距離對稱安裝力和加速度傳感器，量測力和樁、土體系響應信號，從而計算分析樁身完整性和單樁豎向抗壓承載力的方法，還可以監測預制樁和鋼樁打入時的樁身應力和錘擊能力傳遞比，為沉樁工藝參數及樁長選擇提供依據。Case法和曲線擬合法（CAPWAP）法是最常用的高應變檢測方法，兩者以行波理論為依據，量測樁頂力和加速度時程波形，但對測量信號的分析處理方法有所不同。和靜載試驗對比，高應變動測法的試驗成本和檢測時間有了大幅度的減少，測試結果可以幫助到其他測試。

高應變動測法，合理判定缺陷程度，可作為低應變法的補充驗證手段。可以利用高應變法增加承載力和完整性的抽查頻率。

2.5鉆孔取芯法

鉆孔取芯法主要是利用鉆孔機，對樁身進行鉆芯取樣，根據芯樣的膠結情況、有無氣孔、松散或斷樁等現場外觀檢查，結合取芯率，綜合評判樁身混凝土完整性；對芯樣進行室內抗壓強度試驗，確定樁身混凝土強度；測定混凝土灌注樁的樁長，檢驗施工記錄樁長是否真實；測定樁底沉渣厚度，檢驗