桥梁桩基检测中无损检测技术的应用

桥梁桩基检测中无损检测技术的应用

发表时间：2018-10-01T13:10:36.270Z 来源：《基层建设》2018年第24期作者：郝烁[导读] 摘要：最近几年来，虽然我们国家的桥梁建设已经取得了不少的成就，但由于现在很多车辆严重超载以及桥梁长期在自然环境的作用下，会逐渐产生损坏现象。

北京铁城信诺工程检测有限公司北京 101102 摘要：最近几年来，虽然我们国家的桥梁建设已经取得了不少的成就，但由于现在很多车辆严重超载以及桥梁长期在自然环境的作用下，会逐渐产生损坏现象。为确保桥梁的安全性和耐久性，需对桥梁进行常规和重点检查，但检查的同时不影响结构或构件性能，通过鉴定某些适当的物理量即可判断结构或构件某些性能。桥梁无损检测不断地投入到桥梁检测中去，桥梁无损检测技术是未来桥梁检测的发展

趋势。鉴于此，本文就桥梁桩基检测中无损检测技术的应用展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。

关键词：桥梁桩基；无损检测技术；检测；应用 1、无损检测技术的含义

无损检测技术就是指不破坏道路桥梁工程本身结构的情况下，对工程的结构和各个领域进行检查。检查的内容包括道路桥梁工程的结构是否正常，裂缝的位置和开裂的程度，承重力的变化等等，通过无损检测技术收集工程相关的数据，并对这些数据加以分析和研究，最终判定出道路桥梁工程的具体情况，对于工程中存在的问题及时的进行修复，对于一些桩身质量存在缺陷的地方及时的进行处理，提升整个道路桥梁工程的质量。

2、无损检测技术在桥梁桩基检测中的应用优势

无损检测技术是指利用检测对象的物理特性进行结构测试，其优点主要表现:①无损检测技术最突出的一个优势就是无损，即不会对桩基构件的受力能力或者使用情况造成不良影响；②无损检测技术的技术水平以及应用的设备性能相对较强，不会对桩基结构造成破坏，并在此基础上对桥梁的受力情况以及使用质量等进行全面检测，检测过程较为便捷，不会影响施工进度；③对混凝土内部的检测也可以应用该技术，无损检测技术可以利用非破坏性试验帮助施工人员及时发现钢筋锈蚀、内部开裂等问题。总的来说，无损检测技术水平先进、检测耗时短、较为全面，结果准确性高。

3、无损检测技术在桥梁桩基检测中的应用 3.1、声波透射法检测法

依据桩体中超声波换能器通道布置方式，把超声波透射法的基桩检测划分为桩内单孔透射法、桩外孔透射法和桩内跨孔透射法。双孔检测应用最为广泛。在通常情况下这里不做探讨，在比较特殊的情况下可做检测使用的一般只有一个孔道，比如为了方便日后钻心的检测，那么钻孔取芯后要了解芯样周围的混凝土质量，此时可以采用单孔检测法，具体方法为在孔中放入换能器，中间用隔声材料隔开。经发射换能器之后，超声波会穿耦合水和孔内护壁混凝土表面，适当滑行在混凝土表层一些距离之后，再次通过耦合水分离到接收换能器，超声波在孔壁混凝土中传播的时候每一方面的声学数据就可以通过这种方法检测出来。在运用桩内单孔透射法时，首先要把管中干扰排除掉，若孔道设计有钢质套管则不可用该法，这是由于超声波在孔壁混凝土绕行速度受到钢管的影响。

在桩的上部结构施工完整的情况下，可以钻一个孔道在桩外部最近的土层里以作该次检测通道，检测时在顶部放一个大功率的平面换能器，沿桩外孔护壁慢慢把接收换能器放置其中，此时超声波自上而下沿混凝传播，穿透桩孔间每一层土层，经过孔道达到接收换能器，将透射超声波声学参数依次给检测出，由变化的数据对桩身进一步判断。由于土里的超声波有减弱快的局限性，这就将可测桩长的距离缩减的很短，而且只能判断断桩等浅显层面的问题。比较而言，就现在的检测方法来看桩内跨孔透射法属于较全面的检测法之一，属于超声波透射法检测桥梁桩基中最主要的形式，此种方法是在桩内埋入不低于两根声测管，在管中注满清水之后，在管道中把发射和接收换能器安装好。在检测的时候，发射换能器是超声波的首站，之后将两管之间的混凝土穿透到接收换能器上，由发射换能器到接收换能器扫过的所有部面积是声波脉冲真正检测有效的范围。对不同的情况要采用一种或者多种的测试方法对其进行检测，进行声学参数的采集，由波形的变化情况，对桩身混凝土的强度进行判断，并且判断出桩身混凝土质量的好坏，采用跨孔法检测时，由两个换能器高程相对的变化情况，又有交叉斜测、扇形扫描测、平测以及斜测等一些方式，检测时运用要与实际相符合。

3.2、高应变检测法

（1）高应变检测技术肌理这个技术在进行检测的同时使用的原理就是利用自由落体下来的重锤给单个桩基进行压力的施加来对其承载能力进行检验。利用接收信号器接收到的数据来准确判断桩基的承载能力。（2）优点和局限性桩基检验当中高应变检测方式是使用历史非常久的一种方式。这样的检测方式重点要对桥梁桩基的横向承载能力极限进行检验，从而确定桩基质量能够达到需要的标准。高应变检测方式重点对桩基当中出现的多种缺点比如比较小的裂缝进行检验，可以非常便捷的对桥梁桩基在竖直方向上检测其是否满足抗压能力，另外使用这样的形式在可以检测流程中对桥梁桩基当中存在的缺点进行及时检查出来。可是这样的方式在我国桩基检测当中因为具有一定的局限性使用并不是非常广泛。

3.3、低应变法的应用

当桥梁桩基是通过非破坏性低应变方法测试时，不应该考虑桩基周围的土地制约性和桩基周围附加作用力，可以视为弹性杆件的一维平面。整个基桩使用Darangel原则进行推断，波动方程如下：

式中，Vc为应力波波速，m/s；δ为桩基材料的质量密度，kg/m3；μ为桩基内材料质点的位移，m；t为时间，s；x为位移，m。

采用低应变法对桩基内部缺陷进行检测，首先利用手锤或力棒对桩基上部进行敲击，检测压力波传播速度，并对波形进行分析，以确定桥梁桩基是否有质量问题。低应变的方法可以检测多个质量问题，是一个集成的检测方法，可确定地基桩直径是否有减小的现象，是否存在桩基础或混凝土偏析的问题，可以精确检测桩基的完整性。该方法不能用于桩基的定量分析，而这只能通过测试人员的工程经验来进行判断。在实际测试过程中，桩基础外的桩周土会对应力波的传播产生不利影响，干扰检测精度甚至影响测试人员的判断。

4、基桩检测方法优化