对桥梁桩基试验和检测的研究

统 后， 任何结构存在 的问题都可 以较早地被 发现， 以便采 取必要 的修 复 措施 ， 从而保证结构使用 的连续安全性 ， 使结构 的性 能得 到最佳 管理， 并 减 少使用 费用 。
２３ 感应 检 测 技 术 ．
公路桥梁的感应检测技术 的应用是广泛的 。当预应 力混凝土梁 中的 高强钢筋 由于锈 蚀断裂时 ， 会释放 出突然且 巨大 的能量 ， 其产 生的应力 波会在建筑物 中向外传播 。因此 ， 根据这一原理， 利用象加速计 一类 的感 应器是可 以探测到钢筋的断裂状况。通过分析信号到达的次数 ， 以确 可 定 出断裂发生状况， 而且可 以确定断裂发生的位置 。这种方法很像利用 １１ 应 变观 测 ． 确定地震发生 的位置和地震 的强度 。这样 的系统 目 应变 监测 是桥梁结构进 行施工监控、 运营状况监测及评定试验 的主 地震仪的网络系统 ， 前 已经可 以买到 ， 并且已经开始在桥上使用了。 要 内容。测量得到的应 变通常包含温度效应 。温度对于结构的影响非常 复杂， 各种 温度作用对结构的作用机理是不一样 的。提 出将各种温度作 ３ 桥 梁桩 基静载 试验 用作为 自变量， 测点应变作为响应变量 ， 建立 多元线性 回归模型 ， 分析 应 ３１ 方 法 原 理 ． 变监测的温度效应 ， 掌握温度 的作用规律 。首先 由计算确 定桥 梁的控 制 桥梁桩基承载力 不仅 与桩 基所 处的地质 条件 等有关， 且与桩基成桩 截面 ， 然后在主梁控制截面处粘贴振弦式应变计或 电阻应变 片测量其 应 时间关系密切 ， 静载试验 ， 是指按桩 的使用 功能， 就 分别在桩 顶逐级施加 变 。由于混凝土材料 自 的离散性及裂缝 的影 响， 身 混凝 土桥梁 的应 变测 轴向压力、 向上拔力或在桩基承 台底 面标高一致处施加 水平力 ， 轴 观测 试 结果可能不太理想 。通 过实测 的应变值 和理论建模 分析计算值 的对 桩的相应检测 点随时间产生 的沉 降、 上拔位移或水平位 移 ， 定相 应的 判 比， 可得到桥梁结 构的强度校验系数 ， 该系数反映 了桥梁 结构实 际强度 单桩竖向抗压承 载力 、 桩竖向抗拔承载力或单桩水平承载力的试验方 单 与设计预计值的偏差程度。 法。
１ 挠 度观 测 ． ２
建筑物基础挠度观测可与建筑物沉 降观测同时进行。观测 点应用百 分表、 精密 水准仪 或全站 仪观测桥梁结构在荷载作用下的变形情况 。通 过实测变形和理论建模分析的对 比，可得到桥梁的结构刚度校验系数 ， 它反映了桥梁结构实际刚度与设计预计值的偏差程度 。
３２ 适 用 范 围 ．
单桩竖 向抗压 静载荷试验 、 单桩 水平静载荷试 验、 单桩 竖向抗拔静 载荷试验、 地基处理的静载荷试验 、 天然地基的平板竖 向静载荷试验等。
３３ 单桩竖向抗压静载荷试验 －
单桩竖 向抗压静载荷试验是一种原位测试方法 ， 其基本 原理 是将 竖
ｌ 裂缝观测是建筑 裂缝比较常见的 问题 。 因不一 ， ３ 成 危害程度 向荷载均匀的传至建筑物基桩上 ， 通过实测单桩在不 同荷载作用 下的桩
并且还分析 了桥梁的寿命周期 内需对桥梁的使用状况、 缺陷及损伤进行全面检查， 以便对桥梁缺陷及损伤对桥梁性能和承载力 的影 响做 出分析和评价。
关键词 ： 桥梁； 桩基； 静载试验 ； 检的重要手段 ， 也是检验桥梁抗裂性 及挠度的常规办法 。其检验方法科学性 、 操作 的准确性 ， 断的合 理性 ， 判 都直接关系到产 品质量是否合格 。主要测试桥梁控制截 面的应 变、 挠度 和裂缝开展情况 。将静力计算结果与荷载试验结 果进行对 比， 并结合原 施 工控 制时所获得 的成桥状态恒载应力 以确定桥梁结 构的实 际工 作状 态 与设计 期望值是否相符 ， 可判 定结构 的施工质量、 运营安全度， 并评估 桥梁结构 的承载 能力 。
质 检 ・ 究 研
建材 发 展 导 向 ２ １ 年 １ 月 ０１ １
对 桥 梁桩 基试 验和检 测 的研 究
张 军 沈 箫 颜廷 波
（ 江苏捷达交通 工程集 团有 限公司）
摘 要 ： 随着城 市化建 设的快速发展， 国家对基础投资的进一步加火， 中型桥梁建设也越来越 多。本文 主要指出桥梁检查是进行桥梁养护 、 大 维修与加 同的前期工作 ， 是决定维修与加 固方案可行和正确与否的可靠基础。在桥 梁结构的生命周期 内发生的结构缺陷和损伤将不可避免地影 响桥 梁的使用性能。
裂缝的现状和变化进 行观测 。加载试验 中裂缝观测重点应放在结构承受 测定桩周各土层的侧摩阻力、 阻力或桩身截面的沉 降量。 端 拉力较大部位及原有裂缝较长 、 较宽 的部位 。静载试验相对 于动载 试验 ３ ． 超 声 波法 检 测 ．１ ３ 而 言技术相对 比较 成熟， 目前科研热 点主要 集中于将 新型传感技 术如 超 声波法 检测 的基本 原理是： 由超声脉冲发射源在混凝土 内激发高 Ｇ Ｓ 光纤光栅和激光测量等方法应用于实际工程 中去 。 Ｐ、 频弹性脉冲波 ， 并用 高精度 的接 收系统记录该脉冲波在混凝士 内传播过 程中表现 的波 动特 征； 当混凝土 内存 在不连续或破损界 面时 ， 陷面形 缺 ２ 常用检 测技 术 成波阻抗界面 ， 到达 该界面时， 波 产生波的透射和反射， 使接收到 的透射 ２１雷达与红外热象仪检测技术 ． 当混凝土 内存在松 散、 蜂窝、 孔洞 等严重缺陷时 ， 产生 将 为 了确保 已建 的桥梁具有 良好运营状态和 正常使 用功能， 应利用桥 能量 明显 降低 ； 波的散射和绕射 ； 根据波的初 至到达时间和波 的能量衰 减特征 、 频率变 梁检测 与监测技术及时发现和控制 早期病害 。用于预测桥面病害 的一般 化及波形畸变程度等特性，可以获得测区范围 内混凝土 的密实度参数 。 方法 是： 测量氯化物含量和 电势 ， 并进行 肉眼观测 ， 这样既费时又妨碍交 测试及 记录不同侧面 、 同高度上的超声波动特 征， 不 经过处 理分析就 能 通。更糟的是它不能就沥青桥面铺装的整个病害情 况提供准确数据 。因 大 并对 混凝土 只把 注 意力 集 中在 由 于腐 蚀 而 导 致 的 顶 面 钢 筋 保 护 层 的 层 裂 上 ， 忽 视 判别测 区内混凝土 内部存在缺 陷的性质、 小及 空间位 置 ， 而 对于堵管 的桩 了由于冻／ 融循环 造成的沥青铺装层下的混凝土裂崩的检测 。使用雷达 、 总体的均质性和完整性的作 出评价 。管堵管的处理办法 ： 基， 宜优先采取措施进行通管 ， 再复测评定 ； 对于只有一根检测管无 法通 红外热象仪 、 光光学 、 声波 和其它一些心得 技术手段可在仅 仅一天 激 超 管的墩 台桩基，宜在堵塞 的检测 管周 围 １ｃ 范围内钻 芯并利用 钻芯孔 ５ｍ 之内就能准确地测量成百上千公里路面或几十座桥 的桥面 。 复测评定； 对于两根及 以上检测管无法通管 的， 宜采用钻芯法检测评 定； ２ 光 纤传 感 器 监 测 技 术 ． ２ 对于无法通管 的一般墩 台桩基 ， 经监督 部门同意改用低应变 反射 波法检 般用 于结构监测的传统传感器 ，其测量能 力只局 限于逐 点检测 ， 测的， 须加钻一个芯孔后， 由无损检测单位综合评定。 当临界断面检测得不准确时 ， 其结果就会很不理想 。当需要对大型 结构 ３３２ 无 损 检 测 ．． 如桥梁的状况进行评估时 ， 传感器具有 的大面积检测 的能力就显得 最为 ①无损检测 由于检测被检对象 中是否存在缺 陷或不均匀 性， 给出缺 重要 。任何监测系统都必须具备在较长 时期 内提供可靠 、 精确和 长期的 陷的大小 、 位置 、 质和数量 等信息 ， 性 进而判 定被检 对象所 处技术 状态 检测 结果， 这样才能保 证结构处于高度 的安全状态 ， 安装 了这种监 测系
不 同 顶沉 降， 静载荷试验 的 Ｑ ｓ — 曲线及 ｓｌ 等辅助 曲线 ， —【 ｇ 然后根据 曲线 求单
有些裂缝 （ 滑坡裂缝等） 如 已是 破 坏 的开 始 ， 数 裂 缝 都 会 影 响 建筑 桩竖 向抗压承载力特征值等参数。本试验方法 是确定单桩竖 向抗压承载 多 物的整体性， 严重的会引起建筑物的破坏 ， 了保证建筑物 的安全 ， 对 力 ， 为 应 当埋设有桩身应力 、 应变、 桩底反力 测量传感器或位移 测量杆时 ， 可