無損檢測技術在樁基檢測中的實施要點探討

文/陜西恒泰公路科技有限公司 王青峰寶雞市政工程有限公司 王旭峰

本文主要對橋梁樁基較為常見的病害類型進行相應闡述，并對其在橋梁樁基檢測過程中的實際實施要點進行分析。

橋梁樁基概述

橋梁樁基是橋梁建設的基礎，可以實現承臺與橋梁之間的緊密連接，并在橋梁樁基的輔助下，使橋梁上部結構所具有的承載力，逐漸向巖層或土壤中傳遞，最終使橋梁所承載的負荷得以有效地分散、傳遞。對于橋梁的承載力而言，其不僅包括相應的水平荷載，而且橋梁所承受的所有豎向荷載，也都需要橋梁樁基進行相應的承載。此外，橋梁的樁基也可以有效解決軟土地基等相關問題。

橋梁樁基常見病害

樁底沉渣過厚，主要是清孔不徹底造成的，尤其是當樁周土層為低強度松散物時，下完鋼筋籠，松散碎落物會在樁底堆積。另外，灌注首封混凝土時導管口離孔底距離不當，孔底的泥漿和渣子未被排除也會留在孔底。混凝土拌和不充分、和易性差，在灌注過程中容易局部骨料集中或細集料和水泥漿集中形成離析。夾泥樁身混凝土集料中有泥塊，孔壁塌下的泥塊被包裹進混凝土，樁身混凝土局部橫截面有效面積縮小，樁周土層有松散層或者軟弱層時，成孔后不能及時灌注，夾泥或者灌注混凝土時導管提升過快都會造成縮徑。樁身混凝土在整個橫截面局部不連續，一方面是混凝土灌注過程中提升高度沒有控制好，管口從混凝土中拔脫；另一方面灌注混凝土不連續，二次灌注間隔太長，二次下導管管口不能進入已灌注的混凝土中。

無損檢測技術在橋梁樁基檢測中的實施要點

高應變檢測方法，主要就是根據其所適用的原理，通過重錘的使用，對樁頂進行相應沖擊。這時沖擊所出現的脈沖就會向下傳播，之后會使樁體依據土層出現相應的位移，而依據出現位移的具體狀況，就能夠對樁基所具有的承載力進行相應的分析與判斷，并以此判斷樁基所具有的承載力是否能夠滿足工程的實際需求。如果橋梁所具有的荷載力量逐漸向土層沖擊，土層就會出現相對應的應力波。如果所使用的信號檢測精度比較高，就能夠對樁基實際承載力實施更為精確的動態測試。

低應變檢測方法的工作原理為：當對樁基的頂部進行相應的震擊，樁體的土層下部就會出現應力波，如果該應力波再次傳回到樁頂時，傳感器就能夠收到其所傳出的信號，然后根據能量的具體傳輸狀況，產生相應的動態波形。工作人員對其產生的波形進行分析，就能夠對樁基的實際質量進行相應的判斷。其所產生的波動方程為：

其中，δ表示樁基使用材料的密度，單位kg/m3；Vc表示應力波所具有的傳播速度，單位m/s；μ表示樁基內部的質點出現位移距離，單位m；x表示位移的實際距離，單位m；t表示所使用時間，單位s。共振法、水電效應法、反射波法等都屬于低應變檢測法，這種檢測方法主要的優勢就是檢測較為便捷，且具有較高的經濟效益，不僅成本比較低，而且可以及時判斷。但是，這種方法也具有相應的缺陷，即不能在樁基的長度超過50m時使用。因為，樁基越長，能量的傳播所受到的限制也會相應變大。同時，該方法也不能在定量檢測過程中使用，其檢測結果還是主要根據相關工作人員的經驗而確定。

所謂聲波無損檢測法，主要就是指通過聲學的檢測技術，對樁基當中存在的缺陷進行檢測，其主要原理就是通過對超聲波的使用，對密度、介質等不同物體所傳播出的聲學參數變化進行利用，以此對樁身混凝土的實際質量進行判斷。聲波無損檢測法的主要實施過程為：通過調整發射或者接收使換能器的位置對樁基實施相應檢測，并在檢測過程中，綜合使用平測、扇形掃測、斜側法等方法以擴大檢測面積。同時，在對數據實施分析的時候，首先需要關注的就是以下兩個數值：檢測時產生的平均值、二倍標準差。通過對這些數值的使用，能夠了解樁基的缺陷狀況。如果峰值或者是波形產生不同的變化，就說明樁基可能存在問題以及缺陷，而這些缺陷就會對聲波的傳播狀況產生影響，聲波會產生相應的透射或者是反射現象。無損檢測通常不會對樁基所具有的質量、結構產生破壞。

對于聲波透射法的使用，需要注意以下幾點：當混凝土中的低強區、離析區、夾泥、蜂窩等出現缺陷的時候，其吸水及散射的衰減程度就會明顯增大，且聲幅也會明顯增大。

出現沉渣現象的時候，聲速與聲幅都會出現劇烈下降的現象。對于泥與泥漿混合物而言，其聲速與聲幅都出現明顯下降，樁身出現斷樁現象，并表現為樁頂的樁標高不足，并出現緩變現象。對于氣泡較為密集的混凝土而言，其聲速不降，但是聲波的能量會出現顯著衰減現象。當骨料較多漿比較少的時候，聲速不僅不會降低，反而會升高，而骨料較少漿較多的時候，主要表現為波速低、波幅增高的現象。

結語

綜上所述，無損檢測技術與傳統檢測方法相對比，不僅不會對橋梁產生損害，而且在實際應用過程中也具有獨特的優勢。較為常用的無損檢測的實施要點為高應變檢測法、低應變檢測法、聲波無損檢測法以及鉆芯檢測法等，而在實際施工過程中，工作人員需要根據實際狀況，選擇相應的檢測方法。