無損檢測技術在橋梁樁基檢測中的應用

張建寧，李佳

（甘肅智通科技工程檢測咨詢有限公司，蘭州730500）

1 引言

隨著社會與經濟的不斷發展和進步，我國的公共交通運輸行業呈現非常好的發展趨勢，也獲得了非常好的發展成果，而其中橋梁工程就是非常重要的交通基礎設施之一。為了保證橋梁工程的質量，使其能夠滿足當下的發展需求，需要加強對橋梁的檢測力度，研究其檢測技術，而其中無損檢測技術因為其眾多優勢成為人們關注的重點。所以說對無損檢測技術在橋梁樁基檢測工作中的應用進行研究具有非常重要的意義。

2 無損檢測技術應用的重要性

一般來說，在橋梁的建設過程中，樁基檢測技術分為2種，破壞性檢測技術和無損檢測技術。這2 種技術在實際操作方法和操作效果2 個方面相比有著較大的差異，對于后者來說，在使用過程中該技術不會對橋梁的結構和橋梁在投入使用時的使用性能造成后遺癥。而前者則可能在使用的過程中影響橋梁的結構與性能。通過對兩類技術的效果相比可以得知，合理應用無損檢測技術得到的結果較為直觀，并且其能夠有效地檢查出橋梁樁基結構內部存在的缺陷問題以及其基本情況，如果橋梁的樁基存在缺陷，那么該缺陷的位置和大小情況都將一覽無遺。使用無損檢測技術在橋梁樁基中進行多次測試，并對其結果進行分析和對比，其結果將更加有利于施工過程的質量控制工作，并且得到的數據也為后續的工程驗收提供技術資料支持。

3 橋梁樁基的基本病害情況

在橋梁結構中樁基結構十分重要，而橋梁上部結構的自重、橋面上設施荷載等都需要樁基的支持，所以為了能夠確保橋梁的穩定性，就必須要對樁基的穩定性進行分析，從而更好地為上部結構提供荷載，防止有沉降等問題的出現。而目前，對橋梁的受力作用進行劃分一般可以分為摩擦樁和端承樁2 種。通過加大橋梁建筑規模、增加樁基深度可以使樁基的結構得到改善，有效提高承載力。目前，橋梁樁基的問題一般體現在縮徑、離析、接樁、沉渣、夾層斷樁等問題上[1]。

3.1 縮徑

在對橋梁的樁基進行施工的過程中，機械設備、工作人員、地質特點等眾多因素都有可能會影響橋梁的樁基施工質量。通常情況下，在成孔后以及灌注混凝體前，樁徑會略小于設計直徑，而在這種情況下其單樁截面積往往不能達到實際的工程要求，所以導致橋梁的承載能力受損。

3.2 接樁

一般來說，預制樁接樁是橋梁樁基施工過程最為主要的一項施工措施，但是在進行過程的時候必須要先清理干凈接頭位置的異物，并且確保焊接的飽滿度，最后還需要施工人員能夠遵循相關標準對其進行冷卻處理等，而上述過程一旦存在失誤則有可能會導致樁接頭的開裂甚至是脫開的問題。

3.3 夾層、斷樁和沉渣

施工過程中，如果因為施工人員的經驗不足或者是操作上的問題導致混凝土在使用的過程中無法保證灌注樁過程的連續則有可能會發生夾層和斷樁的問題，這將直接影響橋梁樁基的使用性能。沉渣問題主要是因為在樁基施工過程中，泥漿的比重比較大，并且存在有塌孔和清孔不徹底的情況，這將導致其沉渣較厚的問題[2]。

4 無損檢測技術在橋梁樁基檢測中的應用

4.1 聲波無損檢測法

現階段所使用的的聲波無損檢測技術是對傳統聲學檢測技術的延續和發展。該技術由于其特殊的能力和高效的檢測效率使得其在橋梁樁基的缺陷問題的檢測中有著非常好的應用效果。聲波無損檢測是通過發射聲波，并將聲波在撞擊過程產生的應力波進行準確的預測和分析，該過程得到的相關數據將可以體現橋梁的缺陷情況。一般來說，樁基應力波較為平穩，那么樁基的完整性就較高。應用聲波無損檢測技術時，一般都要對其發射、接收換能器位置進行分析，結合相應的檢測方法來擴大檢測范圍。如果樁基應力波的狀態發生了變化，則代表著橋梁樁可能出現了不同程度的缺陷。相應的，在樁基內部如果出現了缺陷，那么該缺陷部位的應力波將受到較大的影響。無損檢測一般會用于樁基的質量和結構的檢測[3]。

4.2 高應變檢測法

高應變檢測法是相對于低應變檢測法提出的，通過該方法可以更好地對樁基的最高承載力進行監測，從而確保對橋梁樁基完整性的檢測。一般來說，在應用這種方法的過程中，施工人員需要施加一個豎向荷載，并對該豎向荷載的傳播速度和荷載時程曲線進行精確的分析。高應變檢測法在摩擦型樁的無損檢測中有著很好的檢測精準性。實際上，高應變法檢測的本質是對聲波的能量傳播過程進行監測，而聲波在傳播的過程中容易受到雜物的影響，所以為了能夠提高檢測的精準度，需要對橋梁的樁基進行清理，并且對樁基頂部的平整性進行檢查和保持。當然，檢查過程并不需要人工完成，可以依靠相關的檢測傳感器來完成，該傳感器需要安裝在樁基的兩側部位，并且需要確保傳感器和樁基的軸線高度相同。

4.3 低應變檢測法

低應變檢測法就是指在樁基頂部受到一定的沖擊力之后，其樁頂會產生一種以樁體為軸心的縱向振動應力波，這種波在傳遞的過程中將會隨著傳播途中變異波的影響而變化，所以一旦檢測到該波段出現了反射等異常現象就代表該部位存在有一定的缺陷。而操作人員將根據波形的變化來判斷實際的故障位置和故障形狀，從而對樁體質量進行有效觀察和判斷。目前，低應變檢測法包括水電效應法、反射波法、動力參數法等多種方法。低應變檢測法使用過程比較便捷，使用也比較方便，經濟性較好。而實際上，該方法的使用過程存有一定的限制，比如說，樁體的長度過長時其波能量將逐漸消退，到后期將無法達到檢測效果。

5 結語

綜上所述，本文探討了在橋梁樁基工程中樁基的檢測辦法，闡述了在實際工程中存在的樁基病害問題，并提出了無損檢測技術的實際應用，對聲波無損檢測、高應變無損檢測和低應變無損檢測進行了詳細分析。