山东鲁堪工程检测鉴定有限公司山东济南
摘要:桥梁工程不仅仅投资高,施工难度大,而且一旦出现事故就是重责任事故,将给国家人民造成了重大损失。桩基是桥梁的主要部分,它承受由桥跨结构墩台的巨大荷载,其质量的好坏,直接影响桥梁使用长久性和安全性。桥梁桩基的质量影响着整个桥梁的稳固性和持久性,而影响桥梁桩基质量的因素有很多,针对不同类型的桥梁桩基采取适当的检测技术,才能找到受损关节,对症下药,及时修补翻新,保证桥梁的正常使用。
关键词:桥梁;桩基检测技术;技术
导言:桩基是建筑物的主要承重部分,其质量直接关系到建筑使用的长久性及安全性,如果出现重大责任事故,会给国家和人民带来巨大的灾难。桥梁桩基础是桥梁工程中的重要组成部分,对于桥梁的性能有很明显的影响,而桥梁是当今交通基础设施的关键,影响着社会经济的运行,因而研究桥梁桩基础的质量问题具有积极的意义。
一、桥梁桩基础常见的病害及成因
桥梁桩基础是地基加固的主要形式,也是整个桥梁结构的承压构建,但是在施工中存在用料不规范、操作不按流程、施工队伍素质不齐、设备不精确、地质环境影响等,都会造成桥梁桩基的缺陷,而桥梁桩基常见的缺陷有以下几类。
1桩基桩径缩小
桩径是决定桥梁竖向承压能力的关键指标,但桩径缩小是比较常见的施工问题,会导致抗弯能力减弱、承载不达标等问题,桩基桩径缩小主要有三个方面的原因:其一,地质构造含有承压水的地层时,地下水的冲刷导致砂浆流失,桩径缩小;其二,地质条件不良,桩基周围土层遇水后向桩孔中突起致使桩径缩小;其三,钢筋绑扎过密导致流动性差,部分钢筋外漏导致桩径缩小。在此类缺陷桩基中,需要对波形进行分析,产生相反的反射波,缩径越大,振幅就越大。
2混凝土桩基沉渣
此类问题主要发生在施工过程中,在钻孔灌注桩进行混凝土灌注之前没有进行彻底的清洗,导致桩基本身的强度降低。混凝土桩基沉渣也有可能是没有及时进行灌注导致的,与施工的组织规划有关。当桩基础底部为弱风化围岩时,产生同向反射波,波速急剧下降,周期变长,主频变低;当桩基础很短强度高时,产生较强的同向反射波。
3混凝土桩基离析
在桥梁桩基施工中,由于搅拌不均匀,成形之后的混凝土必然出现性能上的波动,如胶结不好,或者是桩孔内存在大量的积水导致骨料受到冲刷,在桩基沉积,但砂浆浮在骨料之上,造成桩基离析的问题。此类桩基础会出现波形小范围的畸变,严重时波峰会消失,最后出现低频合成波。
二、桥梁检测技术的意义和重要性
1、桥梁建设过程中,工程材料的自然缺陷、工程结构设计、建造和施工的失误难以避免,桥梁建成之后,如何对路桥的实际品质进行鉴定是业主最关心的问题。船舶和汽车等批量生产的机械设备,可以通过破坏性原型试验来检验设计目标的满足程度。路桥等建筑结构属于单件生产,不可能进行破坏性原型试验,因此非破坏性检验技术受到了特别的关注。路桥结构的试验检测方法和技术不仅具有重要的理论价值,而且具有广阔的应用前景。
2、桥梁工程试验检测工作,不仅是评价工程质量缺陷和鉴定工程事故的手段,也是工程质量科学管理的重要手段,还是桥梁工程质量管理的重要组成部分。其重要性主要体现以下几个方面。
(1)桥梁的试验检测,有利于推广新技术,它为程施工积累经验教训,有效的对新材料、新技术、新工艺进行试验检测,可以将新工艺恰当地投入到生产之中,保证计划的可行性、适用性、有效性、先进性。
(2)桥梁通过试验检测,能充分利用当地出产的材料,偏于就地取材。这样,譬如建设地点的沙石,填料等等,可借助试验这种手段,以确定上述材料是否满足于施工技术规定要求。
(3)桥梁通过试验检测,可加强质量保证。如果有了有效地测试手段,可科学地评定路用各种原材料及其成品、半成品材料的质量好坏。可以对任何一种材料均可通过对其规定性能的相关检验,从而评定其产品是否合格。
三、常见桩基检测方法
1低应变反射波法,即为小应变检测。本桩基检测工程项目所采取的低应变动测法,使用小锤敲击桩顶,经粘接在桩顶的传感器来接收来自桩中的应力波信号,然后采取应力波理论来分析被检测桩土体系的动态响应,然后反演分析实测速度信号以及频率信号,从而获得被检测桩的完整性。通过低应变反射波检测防范可以检出测桩身缺陷及其位置,然后再判定桩身完整性类别。
2超声波检测法。超声波检测法在桥梁桩基检测方法中被应用最早,其作为桩基完整性无损检测法,方法原理是在对桩进行灌注混凝土前,在桩内预埋若干根声测管,把其作为超声脉冲发射与接收探头的通道,然后通过采用超声探测仪沿桩的纵轴方向逐点测量超声脉冲穿过各横截面时的声波参数,再对这些测得的数据结果,通过采用各种特定的数值判定或形象判断以及进行处理后,得到被检测桩内砼缺陷类型、大小以及位置,然后再给出混凝土均匀性指标和强度等级。通过超声波检测可以有效地检测已预埋声测管的混凝土灌注桩桩身缺陷性质、位置以及范围,然后评定基桩混凝土质量等级。
3钻孔抽芯法。该桩基检测方法主要是采用钻孔机,一般带φ10mm内径钻头,对被检测桩基进行抽芯取样,根据所取出的芯样,对桩基的长度、局部缺陷情况、混凝土强度、桩底沉渣厚度以及持力层情况等进行进一步分析判断。但鉴于钻孔取芯有一孔之见的局限,只能对局小部范围进行分析判断,因此在桩基等级评定时,仍以无损检测为主。通过采取钻孔抽芯检测方法可以有效地检测灌注桩桩长、桩身混凝土强度以及桩底沉渣厚度,然后再判定或鉴别桩端岩土性状,从而评定出基桩混凝土质量等级。但工程实践表明,钻孔抽芯检测方法主要是针对桩基存在较大的缺陷或者经检测对强度有怀疑的情况下采用。
四、桥梁桩基础无破损检测的技术要求
在进行桥梁桩基础无破损检测时,需要注意几个方面的技术要求:其一,桩头处理,处理桩头,确保清理干净,平面整洁、干燥,便于后续的检测;其二,桩基础的强度要求,由于是无破损检测,在检测中不能削弱桩基础的性能,一般要求达到桩基础龄期达到10天以上,能够很好的保护桩基础;其三,传感器的选择与安装,桩基础的缺陷检测需要保证精度,因而检测设备的选择和安装至关重要,传感器是核心设备,要求精度高、灵敏性好,安装位置要根据桩径的大小合理选择,避免漏测的情况,此外,传感器必须固定好,以免差生较大的误差,影响桩基础缺陷的分析;其四,所有的检测仪器必须无故障运行,同时仪器必须连接好,处于最佳的工作状态;其五,检测后的设备保养维护,桥梁施工现场的环境比较复杂,对仪器设备会有一定的影响,因而检测后需要进行设备的维护保养,为下次的检测打下良好的基础,同时也能避免成本上升的问题。
结语:社会经济的快速发展,对桥梁等交通设施建设的要求也在不断的提高,而桥梁桩基础是桥梁工程的重要部分,其质量的好坏往往决定着桥梁的性能。近年来桩基础在高层建筑和铁路建设中广泛使用,随着建设单位对工程质量要求的提高,基桩检测技术将发挥越来越重要的作用。
参考文献
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【2】章奕峰,周涛,桩基检测技术的现状与发展探讨,施工技术,2009
【3】黄雄,桩基检测技术在工程中的应用探讨【J】,建筑安全,2010