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桥梁桩基检测技术

时间:2022-03-29 16:02:45

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇桥梁桩基检测技术,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

桥梁桩基检测技术

第1篇

关键词:低应变检测技术;桩基检测;工作原理;运用情况

前 言

由于环境影响、土层性质差异以及施工工艺的局限,对于桩基这种高隐蔽性的工程而言,要想确保其质量达到标准是有一定困难的,施工过程中难免会出现离析、夹泥、缩颈、断裂等缺陷,这些缺陷不同程度地影响了基桩的质量进而影响到上部结构物的安全,因此对桥梁桩基予以检测是相当必要的。只有借助桩基检测技术真正了解桩基工程的具体情况,才能使桩基工程真正达到相关的质量标准与安全标准。

1 桩基动力检测技术的定义、分类及特点

桩基动力检测技术是指采用铁锤去重力击打桩顶,借助传感器去测量桩身的应力、应变,结合桩周土的具体情况并经过分析、拟合去了解基桩的施工质量及承载力的一种检测手段。桩基动力检测技术通常分为两类,一类为高应变检测技术,另一类为低应变检测技术。其中高应变检测技术是指击打在桩顶上的作用力相对较大,导致所获得的打击作用力和原本方案设计中的预估极限值相差不大;一般而言,高应变检测技术比较常用的几种分析方法有动力打桩公式法、凯斯法、曲线拟合法等,其主要功能在于测试桩基的承载力。低应变检测技术是指击打在桩顶上的作用力非常小,应力波仅在桩身内传递,不会导致桩周土松动。一般情况下,低应变检测技术相当常用的几种方法为应力波反射法、动力参数法以及水电效应法等,其主要功能在于测试桩基的完整性。由于桩基检测技术具备着成本低廉、速度快、轻巧简便且普及率广的特点,使得其在桥梁工程领域中得到了广泛使用。

2 低应变检测技术

在桩基检测技术的定义与分类中,我们了解到低应变检测技术包含几种常用的检测方法,但最为常用的便是应力波反射法,本文笔者简要介绍有关低应变反射波法的相关内容,具体如下:

2.1 低应变反射波法的工作原理

应力反射波法就是借助应力波在桩身中的具体传播与反射情况对桩基予以检测的一种检测手段,其具体工作原理是:因为桩基和桩身四周的土之间存在着不同的波阻抗差,一旦桩顶遭遇瞬间施力,其所激发的多数应力波都会在桩基内进行传播,传播至桩顶以下1至2倍桩径外可视为平面波,如果桩基中具备波阻抗差,那么这些应力波便会分成两类,一种为反射波,另一种为透射波,此时,透射波接着往下传播直至桩底返回,而反射波则会逆向传播至桩顶,安装在桩顶的传感器接受到信息,针对这些信息,结合相关施工资料与检测经验可判明该桩基是否达到了质量与安全标准。

2.2 低应变检测的准备工作

(1)对桩基工程的所有资料进行收集,比如该工程什么时候开工的;其工艺如何;混凝土强度怎么样;桩身有多长等等,进行桩基检测前必须对桩基的具体情况作充分的了解,尽可能打有准备之战,以防误判。

(2)实地检查桩基工程的具体情况,了解具体的施工工艺,现场应对桩头作全盘观察,看是否存在泥泞情况,并作简单击打,看看其潮湿度如何,是否清理到了坚硬的混凝土,了解桩头的疏松度怎么样,如果桩头有泥泞情况或浮浆未清除彻底情况出现,必须对其予以清理,确保桩头清洁平整且完好。

(3)借助砂轮对桩基进行打磨,一般在普通的桩基检测中必须打磨的光面为3~4个,且这些光面的直径最好处于8~10cm左右,而且还需对那些露头的钢筋作简单处理,令其往外侧倾倒,如果钢筋外露较长的,尤其是已经绑扎好钢筋笼的,为防止锤击时钢筋产生次生震荡,可在钢筋根部包裹土团或者砂团。之后,在光面上设置传感器,确保安装位置能真正检测到全部的反射波信号。

(4)检测时间的安排尽量是桩身已达到28d龄期,只有在相近龄期情况下检测到的数据才可以用于分析桩基工程的整体质量情况与安全水平,如果龄期相差较大,尤其有短龄期检测的情况,其检测结果不具备整体分析比较的条件,在笔者实际检测工作中不到龄期检测的情况是常遇的,这就需要结合地区检测的经验来分析判断。

2.3 数据收集

2.3.1 如何挑选震源与传感器

要想借助反射波手段,一定得具备震源,如果击打方式不同,主要是锤质的不同,其所生成的作用曲线也会存在差异,可见,要想检测到真正有用的反射信号,必须挑选最适宜的震源。通常情形下,桥梁桩基一般为长桩,其击震源最好具备相当宽的脉冲,在实际工作中笔者基本采用的是尼龙质的锤头,效果良好。

2.3.2 如何挑选传感器

对于桩基检测技术而言,传感器是收集信号最为核心的设备,因此我们不仅需选用质地较好的传感器,而且还需在设置时,使其和桩体紧密连接,以确保传感器能够接收到最为正确的波形曲线,便于数据分析。现在的低应变检测基本都是采用加速度传感器,笔者实际工作对于传感器的安装通常都采用橡皮泥,效果优于黄油。

2.3.3 使用力棒(锤)时需掌握好力度与角度

在桩基低应变检测中使用力棒(锤)时必须对击打力度与角度予以全盘把握,尽可能使击打力不会对反射波曲线形成影响,我们要求锤击角度必须垂直,击打力度可根据桩长情况适度调整,每次锤击后必须迅速提锤,不能将锤压在桩头,一般情况下,应当提前对抡锤人员作相关的培训指导。

3 数据处理

3.1 完整桩

当前,低应变反射波法还具备着一定的局限,还存在不少因素对转、挖孔桩的缺陷反射情况形成一定的负面影响。通常完整桩基应当具备三方面因素,即:具备正常的波速、存在明确的桩底反射信号及波形曲线无缺陷信号。

3.2 考虑钢护筒对曲线所形成的影响

桥梁桩基与建筑桩基的最大区别是施工的场地条件不一样,桥梁桩基相当部分在水上施工,一般钢护筒均沉的较深,少部分工地钢护筒直径大于桩径,成桩后形成大头桩,如此一来,便形成桩缩颈的情形,而反射波对于这一情况会当作缺陷反应在桩基检测曲线中,因此,对于传感器所收集的数据进行分析处理时,需特别注意,必须排除这一情况,以免误判。

3.3 考虑钢筋笼对曲线所形成的影响

如果桩身并非全部采用钢筋笼,由于具备钢筋笼的位置与不具备钢筋笼的位置会形成不同的波阻抗差,那么其所形成的反射波曲线也会出现差异,一般情况下,由于具备钢筋笼的位置所含有的钢量大,因此其比不具备钢筋笼的位置更易反应出其具体缺陷情况。

4 依据处理数据分析桩基具体情况

(1)分析整个桩基的完整度,依据施工工艺与地层情况对桩基的大致情况进行初步判断;

(2)借助定量分析软件去分析并判断桩基是否存在缺陷,如果仅仅依靠肉眼观察,其所获数据与实际情况会相差非常大;

(3)对整个桥梁桩基工程中的所有检测到的曲线予以分析,总结出该工地桩身所存在的相同点与差异处,根据分析所有桩身的具体情况去判断整个桩基工程的具体情况。

5 低应变检测技术存在的问题

低应变检测技术在实际的检测分析中仍旧需要借助检测人员的实践经验,对于深长桩的底部缺陷的检测力所不能及,一般检测长度不宜超过30m,同时桩身四周的土层情况对于反射波曲线也存在着一定的影响,因此在桩基工程中使用低应变检测技术仍旧存在着一定的局限性。

6 结束语

综上所述,对于桩基工程的检测技术而言,尽管低应变检测技术是一种使用范围相对较广的技术,方便快捷,成本较低,给桥梁工程领域带来了极大的便利,但同时它在实际工作中仍旧存在着一定的不足之处,要求我们不断对其进行总结改进,并进一步结合钻芯取样等手段使低应变检测更为有效。

第2篇

1.1完整桩

完整桩的动测波形规则衰减,桩身呈完好状态,满足设计桩长,波速正常,混凝土强度与桩基设计要求符合。通常情况下,单纯扩径的桩也属于此类。

1.2基本完整桩

此类桩基动测波形具有小的畸变形,而桩底反射清晰,桩身具有较小的缺陷,包括轻度缩径,局部轻度离析等问题。通常情况下,不会对横向剪切力与单桩承载力造成较大的影响,桩身混凝土波速呈正常状态,可以达到混凝土设计的要求与标准。

1.3缺陷桩

缺陷桩的动测波形出现比较明显不规则反射,对应桩身缺陷如缩径、裂纹、夹泥等,并且此类桩基的桩身混凝土达不到设计要求与标准,对单桩承载能力具有一定的影响。此外,此类桩基通常要求设计单位对单桩承载力进行复核,之后对能否使用提出意见。

1.4严重缺陷桩

严重缺陷桩的动测波形呈严重畸变,并伴有严重离析情况,同时夹泥、断桩、严重缩径等问题比较明显,此类桩基通常不能被作为高速公路桥梁基础使用,需要进行严格的工程处理,待其承载能力符合使用要求与标准后才能准予使用。

2高速公路桥梁桩基检测技术应用要点分析

2.1现场静力载荷检测技术的应用及优化

在高速公路桥梁桩基检测中,现场静力载荷法通常采用现场加载测加载与沉降曲线,通过P—S曲线,对桩的承载力进行分析,从而对桩基施工质量进行研究。通常情况下,P—S曲线的起始段为一段近似正比例的一次函数线,曲线会随着载荷的增加呈现越来越陡的趋势,当曲线率近似无穷的时候,就说明桩承载力已经达到极限,此时的桩承载力如果比设计值小,就说明桩基不能满足承载力的要求。当在P—S曲线中突然出现位移陡变时,就说明桩基中存在比较严重的缺陷,而曲线比较平滑的时候,就说明桩基并不存在明显缺陷。

2.2应变动测检测技术的应用及改善

在高速公路桩基检测中,应变动测法主要包括高应变与低应变动测法两种。高应变动测主要利用重锤自由落体锤击桩上端,以此获取相关动力系数,然后依照既定程序,通过计算与分析对桩身的完整程度与承载力进行确定。这种方法的准确性较高,然而操作程序较为复杂,检测不方便。因此,经过长时期的改良,低应变动测法顺势而生,并广泛应用于高速公路桩基检测中。低应变动测法主要应用小锤撞击与现代化的传感器进行结合,将小锤撞击的动力波通过传感器转化为速度信号与频率信号,对桩身的具体状况进行确定,从而对其缺陷的位置与严重程度进行测定,如此提高了桩基检测的简便性与效率。

2.3静力触探检测技术的应用及完善

在高速公路桥梁桩基检测中,静力触探检测技术的应用比较广泛,该方法重视力的分析与研究,其准确性与可操作性较强。静力触探技术主要采用原位测试的静力触探和标准贯入实验参数,从而对单桩的承载力进行确定。该方法的运用通常需要经过试验测得比贯入阻力、端阻力与桩身侧阻力,从而通过分析与计算,对桩基的承载力特征值进行确定,然后用计算得出的特征值与规定的安全系数相比,得出的数值与桩基的承载力相比较,如果比设计桩基承载力的值大,就说明符合设计要求,反之则不符合标准。

2.4超声波透射检测技术的应用与提升

超声波透射法是通过在桩内部预先埋设沿桩长方向的声测管,使之发射超声波脉冲并且接收探头发出的周期性脉冲波,然后将其转换为电信号,借助特定的仪器,将电信号的幅值、时间及频率反映到屏幕上,如此可以对波形图进行有效的分析,从而对桩身内部缺陷的位置、大小、混凝土均匀性等指标进行检测与确定。通常情况下,超声波透射检测法被广泛应用于高速公路桥梁桩基检测中,并且此类检测技术具有准确度高、可靠性强、操作简便等特点,最重要的是超声波透射检测法的抗干扰性较强,然而需要注意的是,所检测桩基的龄期需要大于七天,并且保证其测管的埋设符合检测设计与要求。超声波透射检测法的分析包括以下三类:(1)超声波波幅分析法。主要利用选取的超声波信号波幅平均值的1/2作为桩身是否存在缺陷的临界值,该方法的精确度较高,若第n个波幅比波幅临界值小,就说明在第n个测点处桩身存在一定的缺陷。(2)声波用时分析法。运用该方法时,需要将声波用时的平均值与声波用时的标准差的二倍作为一个界限标准,对桩身是否存在缺陷进行确定。若第n个测点的声波用时超过了缺陷临界值,就说明第n个测点处可能存在桩身局部缺陷。(3)声时—深度曲线分析法。该方法是计算出相邻的两个测点之间曲线的斜率及其测点差值的乘积,以此作为有无桩身缺陷的判断依据,如果乘积比限定的界限值大,就说明桩身存在一定的缺陷,反之,则说明桩身构造良好。

3结论

第3篇

关键词:公路工程;道路桥梁;桩基施工;检测技术

现如今,人们生活质量快速提升,拥有的私家车数量逐年增加,对公路工程的使用要求也越来越高。严峻的交通压力迫使交通工程必须努力提高公路工程的整体质量,从而更好地服务于广大的民众。公路工程道路桥梁的桩基施工检测技术可以第一时间检测出桩基施工中存在的一些问题,从而有效地避免一些道路桥梁出现的路面损毁、坍塌的情况,进一步保障了公路工程的质量。

1 道路桥梁桩基的主要施工技术分析

桩基施工是开展道路桥梁工程的基础,而且桩基的稳定性与工程整体的稳定性能密切相关。桩基施工技术主要分为以下几个方面。

1.1 钻孔灌注桩

由于一些建设的道路桥梁所处的地势环境比较恶劣,对于外部的施工要求比较高。在进行前期的桩基施工时,必须做好基本的准备工作。钻孔灌注桩施工技术主要是利用现代的一些设备,按照工程图纸的设计要求,进行机械钻孔,灌注混凝土成桩的一种桩基础形式,为后期工程的施工奠定基础。钻孔灌注桩的主要优势是钻孔速度较快,整体的效率比较高。而且钻孔的整体质量比较高,因而在钻孔中具有较为广泛的应用。钻孔灌注桩的优点和缺点并存,改技术既展现着其自身优势的一方面,同时存在的一些问题也是比较明显的。在使用钻孔灌注桩时,必须在之前对钻孔的地质环境进行准确的测量,勘测其地质构造,钻孔灌注桩技术对勘测地质的要求比较高,要保障其钻孔的质量,就必须为其提供一个这样的条件。另外一个问题就是泥浆的调和问题。由于钻孔灌注桩采取的是泥浆护壁的方法,但是这个环节中泥浆的调和问题很关键,要确保其比例恰当,并且及时的灌注到孔内,整个操作的要求系数较高。因而在实际操作时具有一定的难度。

1.2 人工挖孔桩

在不同的地质环境中,使用到的挖孔桩的方法也是不一样。人工挖孔桩技术就目前的现状来看,使用的范围还是比较广泛的。它整体上的成本较低,而且整体的投入较少、操作简单,后期的检测流程也比较简单。人工挖空桩刚开始是人工进行挖孔,孔的深度不同,需要的时间也会不同,挖孔工序之后设定钢筋框架并将其进行固定起来,接着开始对钢筋框架进行混凝土浇筑。由于有些孔的深度较高,对其进行混凝土浇筑时是在井下作业中,对外部的要求比较高。一旦此时出现空地积水的情况,不仅会大大影响到工程的顺利进行,对施工人员的安全也具有一定的威胁。相关单位必须做好具体的预防措施,保障人们的身体安全。同时,在施工准备阶段或者施工过程中,如果发现道路桥梁的地下水文条件和地形与工程质量勘测得到的结果有出入,经过仔细的勘测得到的结果还是不同,此时必须进行重新调整,如此一来,工程的预期成本就会大幅度增加。

2 道路桥梁中桩基检测的主要检测内容分析

对道路桥梁的桩基进行检测时,一般需要从桥梁的基础、桥梁外表存在的一些缺陷、以及蛄鹤陨淼慕峁菇行检测。如果有检测到缺陷的存在,首先需要了解缺陷所处的具置,并掌握缺陷的具体特征,分析改缺陷的特性,了解形成改缺陷的具体原因,并分析改缺陷的产生对整体工程产生的副作用。利用相关检测设备检测之后,对缺陷进行合理评估。如果需要对其进行修复,应尽快制定对应的修复策略。

3 道路桥梁桩基施工的检测技术分析

针对不同的桩基施工技术,在对其进行检测时采取的检测技术也会不同。检测技术的确定需要结合实际的桩基情况,从而选定合适的检测技术,逐步提高整体的检测水平。

3.1 成孔检测技术

针对钻孔之后的成果,不论是使用的哪一种钻孔技术,都必须及时地进行成孔检测,用检测结果来说明质量。成孔检测时桩基检测中的第一步。成孔检测技术需要使用到专业的设备,对孔的质量、各项参数指标进行检测,并将其与合格的参数进行比较,判定其质量是否达标。做好道路桥梁的成孔检测,对于提高桩基施工的稳定性具有一定的作用。

3.2 静载荷试验法

静载荷试验法的检测主要是针对桩基础进行检测的,通过在桩基的底部施加轴向压力,考验其在轴向上的承受力,接着对其施加一定的水平应力,测量其水平承受力的大小。桩基的轴向承受力和水平承受力的大小都会对整体的受力产生一定的影响,进而影响到桩基的稳定性。由于静载荷试验法的检测水平比较高、测试比较准确,因而在很多道路桥梁桩基的检测中使用较多。其检测的结果也是比较可靠的。在实际的检测过程中,由于一些外在因素的干扰,例如外部天气因素、外部受力的影响,导致整体的结果存在一定的误差。需要定期对静载荷试验法进行一定的技术改进,逐步降低其产生的误差范围,逐步提升检测结果的准确性,对于推进静载荷试验的运用具有很大的帮助。

3.3 声波透视法

声波透视法在检测之前需要预埋声测管,为后期的检测打下基础,声测管主要主要声波的发射和接收,通过对声波在混凝土介质传播过程中频率的变化、波幅的衰减等相关声学参数相对变化的测量,分析桩身的完整性。声波透视检测法使用到的设备仪器比较先进,而且对检测的环境要求比较高。通过运用声波透视方法进行桩基稳定性能的检测,由于声波的透视性较强,采用这类方法进行检测时,需要使用到的检测设备必须满足基本的条件,一些工程企业由于资金问题,并没有采取这种检测方法。随着道路桥梁的建设规模不断扩大,一些大型的桥梁建筑对其桩基的质量提出了更高的需求。因而声波透视法也逐渐被推广开来,目前来看整体的成效还是不错的。随着科学技术的不断先进,越来越多的声波技术引入到了声波透视法的检测中。例如现在的声波CT已经逐渐引入到了具体的检测中,还处在推广阶段,毕竟检测中的一些注意事项、技巧还有待普及。声波透视法的发展,为我国桩基的检测提供了必要的技术支持。在后续技术不断发展的过程中,声波透视检测法也会逐步趋于完善,降低一些检测的条件,在提高检测水平的同时,进一步提升整体的检测质量,从而为我国声波透视检测法未来的发展奠定基础。

4 结语

综上所述,公路道路桥梁中的桩基施工是一项基础性的施工,但是其自身的稳定性会直接影响到工程的质量。加强桩基的检测,提高整体的质量水平,有助于为后期的工程施工奠定基础,推动工程的施工。

参考文献

[1] 朱青兰,吴锦华.公路桥梁工程造价的常见问题及对策探讨[J].交通建设与管理. 2014(08)

[2] 张广豪.公路路面工程施工检测及质量控制措施[J].交通世界(建养.机械). 2015(03)

[3] 孙国洪.公路工程施工管理过程中的常见问题及解决措施分析[J].城市建设理论研究(电子版). 2016(27)

第4篇

关键词:公路桥梁;桩基检测;新技术

中图分类号:U41文献标识码: A

引言

在公路桥梁中的桩基建设是一个主演环节,不仅关系到整体结构的质量,也关系到公路桥梁的使用年限,只有通过不断的技术提升,对于安全性能的检验技术保障,才能保障公路桥梁的整体稳定性,运用公路桥梁桩基的检测技术方法,制定合理的检测计划,就能够在实际检验方法的运用过程中,切实做到能够检验公路桥梁的桩基质量情况。随着桩基检验技术的大力推展,只有不断的通过技术调整,才能够确保公路桥梁的质量安全。

一、对于目前公路桥梁桩基检测简介

公路桥梁工程桩基主要可以分成以下几种:根据公路桥梁工程桩基施工方法可以分成人工挖孔桩、沉管成孔桩、螺旋成孔桩、冲击成孔桩等。根据公路桥梁桩基直径大小可以分为大直径桩、中等直径桩、小直径桩。公路桥梁工程桩基一般是大直径桩。根据公路桥梁工程桩基竖向受荷情况可分为抗压桩和抗拔桩等。根据公路桥梁工程桩基水平受荷情况可分为被动桩和主动桩等。

对于桩基的负荷能力以及结构性能的检测是目前在桩基检测项目中重要的检测项目。依据在检测项目工作的目的,就需要区别不同的检测方法优势情况,对于检验方法所受到的限制也要有所了解,依照工程建设的地点不同,按照在工程中的地理以及自然情况,施工中的工程要点相互结合,选择合适的检测方式,这是对于检测工作的前提准备,是为了能够获得更加准确的工程信息内容。

在公路桥梁工程桩基检测方法上,可以将公路桥梁工程桩基分成高应变检测低应测桩法、声波透射法、静载荷试验法等检测方法。其中,公路桥梁工程桩基静载荷试验可采用堆载平台法、锚桩法、地锚法、堆载和锚桩联合方法。公路桥梁工程动力测桩法主要可分为高应变动测法和低应变动测法。

二、公路桥梁中桩基的检测技术

(一)高应变检测

高应变动检测技术于上个世纪八十年代引入我国,在九十年代初,我国也相继出现了类似的计算机软件。近年来,在公路桥梁桩基工程中也常常采用这种方法,通过在桩顶施加高能量冲击荷载,实测力和速度信号,运用波动理论反演来推算被检桩的完整性及轴向抗压极限承载力。高应变检测桩身完整性的可靠性比低应变法高,只是在带有普查性的完整性检测中应用尚有一定困难。目前,在工程界采用最多的高应变试桩法主要有曲线拟合法和阻力系数法。高应变动测法在确定单桩的承载力方面具有明显优势,不需要静载试验中的堆载物或者锚桩,费用低、时间短且效率高,还能够进行大吨位的桩基检测,逐步取代了静载荷试验方法,成为桩基工程验收的重要手段。

高应变动测法不仅能够确定桩基承载力的大小,还能够反映出桩土阻力分布、桩身完整程度等信息。但是由于这种检测方法不但计算程序比较复杂,而且在现场测试中的桩头处理、锤击设备选择、传感器的安装等众多因素都影响检测精度,因而在公路桥梁桩基检测中的应用受到限制。但高应变动测法对于桩基设计和其他的检测方法均具有借鉴作用。

(二)静荷载法

目前,国内外公认的对桩的承载力进行测试的最直观与最可靠的方法是静荷载试验,但是受到测试仪表精度以及试验方法限制与分析方法差异还有工程判断能力的影响,使用此方法,有时候误差也会达到百分之十。所以,工程界一直在思考怎样对静荷载试验改进其测试与分析方法,并对其可靠度提高。这些年来,试验的吨位已经得到了提高,比如有些单位已经能加载超过30000吨位,另外还有一些相关研究人员研究探讨负摩阻现象。

(三)声波透射法

这是一项较为传统的技术,但是在以前没有进行广泛应用。近些年来,由于交通系统中的相关投资得到了增加,这种方法在国内的应用越来越广泛。传统方法中的模拟声波仪已经被数字化声波仪所取代,不仅使用比较方便,而且也使分析手段得到了提高。声幅与声频成为分析判断的要素。另外,声波CT也已经进入了使用阶段。

(四)低应变法

这种方法主要是对桩身的完整性进行检测。很多缺陷或者是质量事故都在流水处或者是底层的变化处发生,底层的变化会导致反射波的产生从而影响波形,所以要对地质资料进行查看,了解施工的具体记录,从而确定缺陷的具置。定量分析软件能帮助我们判定基桩缺陷的具体程度,虽然这一软件有一定的不足之处,但是它对应力波在桩身进行传播的具体过程进行了分析,只要保证桩周选择合理的土参数,就能起到一定的效果。在运用低应变法进行检测时,不断缺陷属于什么样的类型,其共同的表现就是桩的阻抗减小,不能区分缺陷性质。

1.低应变动测法的适用范围介绍

公路桥梁工程桩基低应变动测法的适用范围对测量影响是十分巨大的,其中公路桥梁工程桩基测土阻力是主要因素,测土阻力包括两个部分:动土阻力和静土阻力,后者是主要影响因素,其特点可以概括如下:(1)消减反射波峰值;(2)加快应变力衰减;(3)动土阻力波的产生限制了可测桩基的长度。

通过总结实际公路桥梁工程桩基施工过程中的经验教训,在公路桥梁工程桩基中采用低应变动测法对公公路桥梁工程桩基进行检测时,公路桥梁工程桩基的长度通常在5~50m的范围之间,公路桥梁工程桩基的半径一般需小于0.9m,尽管一些长度大于50m的公路桥梁工程桩基仍能够获得桩底的应力波信号,然而因公路桥梁工程桩基的承载力较大,公路桥梁工程桩基的一些局部缺陷、深度缺陷的反映不够准确,同时也会受到公路桥梁工程当地地质条件的影响。

2.低应变动测试过程分析

低应变动测试过程中,测量人员为了提高公路桥梁工程桩基测量结果的精确性和准确性,要特别注意以下几点:选取测量点和锤击点、安装传感器等。

(1)选取测试点。测试点的选取应该以公路桥梁工程桩基直径为选取依据,选取原则要保证公路桥梁工程桩基测试点满足实际测量的需求,通常情况下,公路桥梁工程桩基直径不小于0.15m,基桩测量点的选取应该大于5个,而且要保证和钢筋笼的间距在15cm以上,选取的方式要保证公路桥梁工程桩基测量点均匀,打磨处理应该仔细认真,保证后续公路桥梁工程桩基施工正常进行。

(2)选取锤击点。公路桥梁工程桩基检测过程中的锤击点适宜点为相距传感器20~30cm的位置,如果锤击点与传感器间距离太近,锤击的冲击力可能对传感器造成干扰,而若锤击点与传感器间距离太远,就可能有横波的影响产生波形震动现象,这将无法准确反映公路桥梁工程桩基的状况。所以锤击点和传感器位置选取的好坏直接决定着公路桥梁工程桩基检测效果,可以聘请公路桥梁工程桩基检测专业技术人才进行测量检测,保证公路桥梁工程桩基检测结果满足设计要求。

(3)传感器的安置。按照公路桥梁工程桩基测试点的选取情况来确定传感器的安装,粘贴方式是最为常用的安装公路桥梁工程桩基检测传感器的方法,因此这就要求在公路桥梁工程桩基的顶部干燥的时候,比较常用的粘贴剂包括: 橡皮泥、黄油、石蜡、等,粘贴层的厚度应该适中,避免过厚造成公路桥梁工程桩基检测传感器应力波接收不准确的情况。

(五)自平衡法检测

自平衡法测桩法是一种基于在桩基内部寻求加载反力的间接的静载荷试验方法。其主要装置是一种特制的荷载箱,它与钢筋笼连接而安置于桩身下部。试验时,从桩顶通过输压管对荷载箱内腔施加压力,箱盖与箱底被推开,从而调动桩周土的摩阻力与端阻力,直至破坏。将桩侧土摩阻力与桩底土阻力迭加而得到单桩抗压承载力,其测试原理见图。

自平衡测桩法具有许多优点

1.装置简单,不占用场地、不需运入数百吨或数千吨物料,不需构筑笨重的反力架;试验时十分安全,无污染;

2.利用桩的侧阻与端阻互为反力,直接测得桩侧阻力与端阻力;

3.试桩准备工作省时省力;

4.试验费用较省,与传统方法相比可节省试验费约30%~40%,具体比例视桩与地质条件而定;

5.试验后试桩仍可作为工程桩使用,必要时可利用输压管对桩底进行压力灌浆;

6.在水上试桩、坡地试桩、基坑底试桩、狭窄场地试桩、斜桩、嵌岩桩、抗拔桩等情况下,该法更显示其优越性。

根据近年的实践表明,自平衡试桩法适用于钻孔灌注桩,人工挖孔桩、沉管灌注桩,桩受力的形式有:摩擦桩、端承摩擦桩、摩擦端承桩、端承校、抗拔桩。

应用场地除一般的粘性土、粉土、砂土、岩层等常规场地外,目前已在坡地试桩、基坑底试桩、狭窄场地试桩、抗拔桩试桩获得成功。对于大吨位、大尺寸桩,采用自平衡法可方便地测得其承载力,但其代价也较大。由于该法可分别测得侧阻力、端阻力,故可求得单位面积侧阻力、端阻力。目前国内外都经常先进行模拟桩的测试,再根据实际尺寸换算求得大桩的承载力,但模拟桩的直径不应小于800mm,以防尺寸效应带来的误差。

结束语

目前对于公路桥梁的检测方法得到了工程管理的全面关注,不仅促进桥梁技术发展,同时对于桥梁通行质量有所保障,随着技术的不断发展,不仅取得了很多经济效益,同时也得到社会的普遍认可,就目前桥梁检测技术应用而言,还存在很多问题,对于桩基的检验技术而言,必须根绝实际情况进行选择,这样才能发挥每种检测技术的优势方面,对于所存在的缺点也要能够清楚的认识,才能够选择合适的桩基检测技术,公路桥梁中的桩基建设是一个重要施工环节,与整体结构的质量紧密相关,只有通过不断的技术提升,对于安全性能的检验技术保障,提升公路桥梁的整体稳定性,通过运用公路桥梁桩基的检测技术方法,确保公路桥梁的质量安全。

参考文献:

[1]韦少辉.公路桥梁中桩基检测新技术的开发和应用分析[J].科技创新与应用,2012,18:136.

第5篇

关键词:桥梁桩基分类检测

中图分类号:TV551.4文献标识码: A

一、引 言

近年来,我国经济飞速发展,大规模基础设施建设方兴未艾,其中公路工程的质量显得尤为重要。桥梁工程是公路工程中的重要项目,投资规模巨大,施工技术要求高。桩基是结构物的主要承重部分,承受着由桥跨结构传给墩台的巨大负荷,其质量的优劣直接决定了桥梁的安全性和使用寿命。桥梁桩基工程属于隐蔽工程,要想控制好其质量,先进的检测技术是前提。本文简述了我国桥梁桩基的质量分类,总结了桥梁桩基常用的检测方法,并探讨了这些方法各自的优缺点和适用范围。

二、桥梁桩基分类(按质量优劣)

一般地,按质量优劣分为四类:

1、完整桩:动测波形呈规则衰减,波速值也正常,达到设计桩长,桩身完好,混凝土强度达到设计标号。一般情况下,单纯扩径的桩也列入此类。2、基本完整桩:动测波形呈现小畸变,桩底反射清晰。桩身有小缺陷,如轻度缩径、局部轻度离析等,推测对单桩承载力及横向剪切力没有太大影响,桩身混凝土波速正常,可达到混凝土设计标号。3、缺陷桩:动测波形出现较明显的不规则反射,对应桩身缺陷如裂纹、离析、缩径、夹泥等:桩身混凝土波速偏低从而达不到设计标号,对单桩承载力有一定的影响,该类桩一般要求设计单位复核单桩承载力后提出是否处理意见。4、严重缺陷桩:动测波形严重畸变,对应桩身缺陷如裂缝、严重离析、夹泥、严重缩径、断桩等。该类桩一般不能使用,需进行工程处理。三、桥梁桩基检测方法

一般地,桥梁桩基常用检测方法有如下几种:

1、静载试验法

这是目前公认的检测基桩竖向抗压承载力最直接、最可靠的试验方法。但在工程实践中发现,基准桩的问题有时会被检测人员所忽视,容易出现基准桩打入深度不足,试验过程产生位移的问题。

2、钻芯法

这种方法具有科学、直观、实用等特点,在检测混凝土灌注桩方面应用较广。一次完整、成功的钻芯检测,可以得到桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性的情况,并判定或鉴别桩端持力层的岩土性状,但是抽芯技术对检测判断的影响很大。某工程先用XY-1型工程钻机,采用硬质合金单管钻具,用低压慢速小泵量及干钻相结合的钻进方法,结果采芯率不到70%,芯样完整性极差,大多呈碎块;后来改用SCZ-1型液压钻机,采用金刚石单动双管钻具,采芯率达99%,芯样呈较完整的圆柱状。所以,《技术规范》对钻机和钻头作了相应的规定,就是为了避免抽芯验桩的误判。

3、反射波法(瞬态时域分析法)

在国内,绝大多数的检测机构采用反射波法检测桩身完整性,主要原因是其仪器轻便、现场检测快捷,同时将激励方式、频域分析方法等作为测试、辅助分析手段融合进去。当然,低应变法检测时,不论缺陷的类型如何,其综合表现均为桩的阻抗变小,而对缺陷的性质难以区分,这是其最大的局限性。

图1反射波法

表1 桩身结构完整性评判分类表

类别 桩身结构完整性定义 波形特征

Ⅰ 桩身结构完整。 无缺陷反射波、或有扩颈反射波,有明确(正常)的桩底反射信号,波速正常。

Ⅱ 桩身存在轻微缺陷,但桩身结构完整性基本不影响桩的正常使用。 缺陷反射波幅值小,有明确(正常)的桩底反射信号,波速正常。

Ⅲ 桩身存在明显缺陷,应采用其它方法进一步抽检确定其可用性。 缺陷反射波幅值较大、桩底反射不明显。

嵌岩桩桩反射波与入射波相位相同。

波速不正常。

Ⅳ 桩身存在严重缺陷或断桩。 缺陷反射波幅值大。

周期性缺陷反射波。

4、高应变法

高应变法的主要功能是判定桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。在判定桩身水平整合型缝隙、预制桩接头等缺陷时,能够在查明这些“缺陷“是否影响竖向抗压承载力的基础上,合理判定缺陷程度,可作为低应变法的补充验证手段。在某些地区,利用高应变法增加承载力和完整性的抽查频率,已成为一种普遍做法。

5、声波透射法

与其他完整性检测方法相比,声波透射法能够进行全面、细致的检测,且基本上无其他限制条件。但由于存在漫射、透射、反射,对检测结果会造成影响。

图2声波透射法

6、低应变动测法

低应变动测法是使用小锤敲击桩顶,通过粘接在桩顶的传感器接收来自桩中的应力波信号,采用应力波理论来研究桩土体系的动态响应,反演分析实测速度信号、频率信号,从而获得桩的完整性。该方法检测简便,且检测速度较快,但如何获取好的波形,如何较好地分析桩身完整性是检测工作的关键。

测试过程是获取好信号的关键,测试中应注意:①测试点的选择。测试点数依桩径不同、测试信号情况不同而有所不同,一般要求桩径在120cm以上,测试3~4 点。②锤击点的选择。锤击点宜选择距传感器 20~30 cm 处不必考虑桩径大小。③传感器安装。传感器根据所选测试点位置安装,注意选择好粘贴方式,一般有石蜡、黄油、橡皮泥在保证桩头干燥,没积水的情况下。④尽量多采集信号。一根桩不少于10 锤,在不同点,不同激振情况下,观测波形的一致性,以保证波形真实且不漏测。

图3低应变动测法

7、超声脉冲法

超声脉冲检测法是检测混凝土灌注桩连续性、完整性、均匀性以及混凝土强度等级有效方法。它能准确地检测出桩内混凝土中因灌注质量问题造成的夹层、断桩、孔洞、蜂窝、离析等内部缺陷,并能测出混凝土均匀性及强度等级等性能指标,其具有准确、直观、迅速、简便、费用较低等优点,是我国灌注桩质量检测的重要手段之一。

图4超声脉冲法

四、结束语

当前,桥梁桩基检测技术的研究和发展正方兴未艾,欲提高桩基检测的质量与效益, 一方面要不断改善已有仪器的硬件性能和质量,并努力开发出新的仪器;另一方面也要加强对桩基检测技术理论的研究工作,以寻求更精确的物理模型。

第6篇

【关键字】桩基检测的技术;综合应用

桩基作为建筑物工程项目中的常见基础。其在工业大型厂房、高层建筑物、铁路、公路、桥梁、港口、水利工程等领域都有广泛的应用。桩基工程属于隐蔽工程的一种,检测工作质量关系到建筑物的安全,因此桩基础工程中,设计、施工、检测都是确保桩基质量必不可少的环节。

1 超声波桩基检测技术在某桥梁中的应用

1.1 方法技术原理

1.1.1 超声波就是频率超过20kHz的机械波。它在物质中进行传播时,遇到不同物质,会发生波的反射、折射等现象时,传播时的振动幅、波形等也会相应产生变化。

1.1.2 使用超声检测法来检测桩基体的内结构,原理基于混凝土强度,它的强度越大,超声波相应的波速就越快。当其在桩基体内传播中遇软弱层、桩基缺陷处或不密实的地方时,超声波在绕射或直接穿透介质时,其声时值会偏大、波幅度与频率相应降低。依据这类数据的反映,就可评定出桩基体内部的实际情况。

1.1.3 CT成像技术。它是新发展的一门涉及诸多方面的交叉应用学科,其涉及到数学、物理、工程与材料等,应用价值相当高。利用该技术,可在不损坏检测物的情况下,根据检测所得的投影资料,通过运算,呈现出检测物内部的形态与特性。它具备信息量大、精确可靠、多样化方法、低成本、速度快的优点,可以更直观的评估缺陷。

1.1.4 数据处理软件。CT成像所使用的软件选择WYS2005物探信息系统。该软件系统的功能较完善,可对超声波透射的数据资料实行处理和管理。同时对超声波透射的数据资料进行二维或者三维的反演处理,其所得到的结果能够良好地反映工程的实际情况。

1.2 测试过程

被检测对象的介质通常是由很多材料组成的非均匀介质,存在着如孔隙、水、空气等等,因而超声波在其中传播会有衰减现象产生。使用换能器和加大信号功率,都能有效增加检测范围,应根据实际情况进行适当选择。

换能器要和介质存在良好的声耦合。如果在混凝土的平行面进行检测,则需要对测点位置实行打磨与其表面的除尘处理,以保证表面的平整度,确定超声波传播的路径,使用黄油或者凡士林等材料用作耦合剂。如果是平行孔中检测,则需要在检测的孔中注满清水,以保障换能器和被检测的介质耦合性能良好。

以下以某大桥17号墩15号桩基检测为例:该桩基为灌注圆桩,桩直径3米,混凝土设计强度等级C30,桩基长度15米。预设1至4号声测管,合计6个检测剖面,其中2号剖面至3号剖面声测管距离1.92米,3号剖面至4号剖面声测管距离2.135米。检测参数设置为:增益为10、低速为50kHz、高通为5kHz、采样值8μs、脉宽为30μs、测点距离0.2米。

通过实地检测得到声时和声速值,通过对比数据,可得到不同检测深度、不同剖面的声速异常波速数值。

根据以上得到的数值,应用CT成像技术,可以得到相应的成果图。

经检测数据得知,被检测桩基体在1号剖面到3号剖面、2号剖面至3号剖面、3号剖面至4号剖面的14米至14.4米的深段,波速数值明显较低。从相应成像的成果图可以得知2号剖面至3号剖面在检测深14米至14.4米、检测距离1.1米至1.92米的区间段、3号剖面至4号剖面在检测深相同、检测距离为0至0.5米的区间段,为色谱显示异常段。

经过以上检测过程,并对检测的结果进行分析,得到直观反应如下:该桩基体在14米至14.4米区间段,该段混凝土比其他正常区间段的混凝土强度要低大概20%左右。

上述检测结果与工程项目后期对该桩基体采用钻芯法验证数据一致。除此之外,各类桩基检测技术在水利工程、建筑工程、公路工程、铁路工程等上都具有很大的应用价值。这里不作详细阐述。

针对工程项目的特点不同,所选择的相应桩基检测技术也不尽相同。虽然桩基检测技术的综合应用中还有不足之处和一些问题,但是仍然不能否认它是目前建筑行业中对桩基检测最直观、有效的技术方法。

2 桩基检测技术应用现状与发展

2.1 桩基的动力检测技术的应用

桩基动力检测技术作为静载检测技术的补充,为保障桩基的质量有着相当重要的积极意义。因为桩基动力检测技术具备仪器轻便、检测速度快、成本低等优点,具有静载检测所不具备的一些功能。动力检测技术可对桩身结构的完整性、沉桩的能力、打桩的应力等进行监控,还能对侧阻力的分布与端阻力估计等。所以桩基动力检测法在国内外检测桩基领域已经得到广泛应用。目前世界多个国家与地区都在对其方法进行广泛应用的同时,还研发了相关的软硬件,并都有了自己的规范与标准。

2.2 桩基检测技术新发展

近年来,已经有研究把神经网络与专家系统应用于桩基动力检测的技术,其相关的应用程序也已被编制出,也有将边界元、三维有限元、无限元等应用于动态检测之中,但是这种新技术尚处在研发探索阶段,还不能被成熟应用。另外地质雷达在其检测技术中的应用,也是一个新的方向,它们都需要被更深层次的研究与总结。

2.3 加强成孔检测技术

桩基检测技术中成孔检测技术研究力度应该加强,尤其是孔底部沉渣的厚度测定的专业仪器研究的开发非常迫切。由于沉渣的厚度限制着灌注桩的承载力大小,很大地制约灌注桩的优势发挥。做好桩基成孔的检测工作,必定可以有效提升桩体的承载力,提升桩体成桩的质量,进而减少成桩以后检测的工作量,达到降低成本、加快桩基工程施工进度的目的。

2.4 桩基检测技术人员

就目前而言,从事桩基检测人员的业务水平不一。桩基检测技术是一门波动理论、数值计算、动态力学测试、振动理论、计算机学、电子学与土静动力学等众多学科和桩基的工程实践紧密结合的技术。所以,对每个桩基检测技术人员来说,只是掌握检测仪器的基本操作是不够的,其必须具有一定程度的理论水平与丰富经验。由于桩基检测技术体系的复杂性,不管是高应变法或者低应变法,都要重视在理论指导之下的实践经验累积的重要性,尤其是对于桩体荷载的传递机理基本的认识。

4 结语:

4.1 尽管桩基的检测方法有很多种,但其各自都有优缺点,而且距离能够完整、全面的反映出桩基的实际情况,还是有相当长的路要走。所以从工程项目的可靠性、安全性为立足点,建议检测单位使用综合性的桩基体检测方法来评定桩基工程质量,即首先普查,采用简便的低应变法,对工程项目整体的所有工程桩基体进行一次无损坏状态的桩基体自身质量检查,其次进行详查,对普查工作中所发现的存在着较为严重的缺陷的工程桩基体再次进行动力高应变检测,以确定单桩基体的承载力如何;最后在普查与详查工作完成的基础之上,对承载力合格或不合格的工程桩基体,按照静力试桩法的规范对其抽样实施静压试验,最终计算出每根工程桩基体的承载力,同时对不合格的桩基体进行补强、加固处理与对应的后期检测工作。

4.2 虽然我国相关部门已经对桩基检测工作做了相关的规定,也制定了相应的检测技术的规范,但是这些规范都并不是相当完善。因此,研究及对检测方法加以改进,同时制定相关、统一、标准合理的规范是至关重要的。

4.3 随着桩基的检测理论与经过工程项目实践的不断完善,在建立桩基与土层动力的作用下力学原理的同时,应该发展出更为先进的检测的技术以及对检测信息的科学、合理解释,桩基检测技术在工程项目中的应用将会更加广泛。

参考文献:

[1]刘峰,崔妍.桩基工程检测技术应用及研究综述.[J].水运工程.2007(9)

第7篇

关键词:人工挖孔;混凝土灌注桩;质量检测;缺陷分析;处治与防范

1概述

随着我国国民经济的快速发展,公路工程建设的规模不断扩大,桥梁工程是公路工程建设的重要组成部分。在桥梁工程的建设中广泛采用桩基础,其对上部结构的稳定与安全起到至关重要的作用。由于桩基础属于隐蔽性工程,受地质、水文、施工工艺等其它因素的影响,其施工质量较难控制,容易出现质量问题,因此,其缺陷的检测与处置是质量控制的关键。

2桩基质量检测

2.1工程概况

某高速公路桥梁基础采用混凝土摩擦桩基础,桩长15.0m,桩径1.20m。桥梁所在部位的地质情况:0~5.0m为亚黏土,5.0~12.0m为细砂夹卵石层,12.0m以下为中砂层。桩基施工采用人工挖掘方式成孔,混凝土护壁一直到桩底,现场搅拌混凝土,用导筒(串筒)浇灌,自下而上全程人工用振捣棒振捣。每根桩内预埋3根声测管,要求全部采用声波透射法进行检测。

2.2桩基质量检测

2.2.1声波透射法检测检测在桩基施工完成后14d进行,把3根声测管分组编号为A、B、C,每两根为一组,采用NM-4A型非金属超声波检测分析仪和50kHz圆管型径向幅射换能器,由桩底向上每隔20cm提升一次,从下向上进行检测,共检测AB、AC、BC三组剖面。检测后发现有两根相邻的桩存在严重质量问题,其中一根桩在6.60~7m区段声参量存在严重异常。

检测单位依据检测结果结合施工工艺和现场调查,认为主要是桩基浇筑中混凝土离析所造成,据此,综合判定为三类桩,要求施工单位进行处治。

2.2.2低应变反射波法检测施工单位认为该工程采用带护壁的人工挖孔干作业方式成孔,按施工工艺要求进行全程振捣,施工单位对声波透射法检测检测结果提出异议,并提出采用低应变反射波法进行验证。在对桩头进行磨平处理后,检测采用KON-PIT基桩低应变检测分析仪和加速度传感器进行复测,并给出了检测波形图。

从检测波形图原始信号波形图和处理后的波图均存在6.60m位置处有明显的缩径类(离析、夹泥、断桩等)质量缺陷,与声波透射法的检测结果基本一致。

2.2.3钻芯法验证经声波透射法和低应变反射波法两种检测方法进行相互验证后,决定对存在缺陷的桩基进行钻芯取样,进一步验证检测结果,分析桩基缺陷产生的成因,提出合理的处治措施。

在桩基钻芯取样中发现,桩基上部混凝土芯样基本完整,且混凝土正常。当钻至6.50m位置时,钻孔中的水位突然大幅下降,经过补水后仍存在水位不断下降情况,但下降速度趋于缓慢。因此采取边补水边钻进,至7.80m处停钻取样后,发现6.60~7m区段存在长度为15cm大块碎石芯样,且该区段混凝土离析现象严重,孔隙发育,7m以下混凝土芯样完好。

3缺陷成因分析

根据钻芯取样结果分析,主要存在以下几个问题:

3.1因为直径15cm左右的石块极容易堵塞浇筑导筒(导筒直径一般为15~20cm),由此排除混凝土搅拌过程中夹杂大块卵石的可能性。

3.2浇筑过程都在有护壁的挖孔内进行,排除大块卵石意外掉入。

3.3依据一个位置钻芯取样推断,该区段其它位置也存在类似情况。

由此推断,该桩基存在缺陷主要原因可能是人为原因造成,即施工单位为了节省材料,在浇筑桩基过程中,向桩内投掷石块,造成桩体局部出现空洞,并造成桩体混凝土不密实。

经调查证实,缺陷桩基浇筑是在晚上24:00开始、凌晨5:00结束,施工人员向桩内投掷了一些石块,这和检测的结果相吻合,使检测结果的准确性得到验证。

4缺陷处治

鉴于该桩的质量缺陷是由于石块间存在空隙未被振捣密实造成的,且钻芯过程中有漏水现象,据此处治措施采取注浆法,用2MPa左右的压力将1:1的水泥浆通过钻芯孔注浆,先后用去40袋水泥才注浆完成(分析大部分水泥浆沿混凝土护壁间的缝隙压到桩周的砂土和卵石夹层中)。

经过注浆处治后,重新用声波透射法进行复测。复测的声波透射法检测剖面图表明,处治后波形异常明显减小或消失,达到二类桩标准。

5防范措施

通过这次桩基质量缺陷事故分析,对公路工程桥梁桩基采用人工挖孔灌注桩方式的质量控制提出以下防范措施:

5.1对质量控制应以预防为主。即在施工前做好充分准备工作,制定相应的防范措施,监理到位、并责任到人。

5.2严把施工队伍进场关。只有从严把关,使一流人才、先进的工艺,过硬的设备进场,才会为优良工程打下了坚实的基础。避免出现“一流队伍投标、二流队伍进场、三流队伍干活”的现象。

5.3严把检测关。公路工程桥梁混凝土灌注桩桩身完整性检测是确保工程质量的一个重要技术检测手段。在工程检测中,选择有资质、信誉良好、人员齐全的检测单位逐桩做声波透射法检测;对处治后的缺陷桩做二次检测;若检测仍存在缺陷,则对该桩进行承载试验(大应变)进行检测,确保桩基质量及工程的安全。

6结语

通过对某高速公路工程桥梁人工挖孔混凝土灌注桩基的检测和处治,说明在该类工程施工中采用声波透射法检测、低应变反射波法进行检测是行之有效的方法,可以初步确定桩基缺陷的位置,采用钻芯法进行验证,进一步确定桩基缺陷程度、特点,才能确定合理处治方法,达到预期效果,为今后人工挖孔灌注桩施工质量提出防范措施。

参考文献

[1] JTG/T F81-01-2004,公路工程基桩动测技术规程[S].

[2] JGJ106-2003 J 256-2003,建筑基桩检测技术规范[S].

第8篇

关键词:无损检测技术;道路桥梁工程;应用

经过一段时间的发展,我国道路桥梁检测工作取得了比较突出的成绩,从当前的情况来看,很多地区都开始推广无损监测技术,并针对一些地方的道路桥梁检测工作走出了改善,值得注意的一点是,目前我国的道路桥梁建设正处于一个非常关键的阶段,很多地方虽然对无损检测技术载体态度上是认可的,但是并没有积极推广,很多工作依然按照传统模式进行,从整体上来看取得的效果不能值得大家的肯定。

1无损检测技术概述

无损检测技术是指在不破坏工程结构及质量的情况下,对工程外观进行检查及测量的技术的统称,无损检测技术包括的方面很多,传统方式可以通过敲击、听声音的方式辨别道路工程是否存在裂纹,目前很多地区还在利用这种方式,大量工程实践证实,传统检测技术不能准确判定缺陷存在的具置,局限性很大。无损检测技术可以严格按照质量验收标准,确保在要求范围内控制好道路桥梁工程的质量,避免由于多度重视工程质量,而造成的工程质量过剩问题。利用无损检测技术可以准确判断工程缺陷存在的具置,并不会影响工程设计性能,若工程缺陷在加工余量之内,可以利用有效措施进行修补,或者通过调整施工工艺达到要求的工程质量。因此利用无损检测技术不仅可以提升工程施工效率,同时还能有效降低工程造价,充分满足工程在质量与性能上的要求。

2无损检测技术的优势

2.1不具有破坏性

道路桥梁工程中,通常会以材料、管理和技术等方面为切入点,希望通过上述几个方面的努力获得较好的简称成效,但是为了避免出现一些不必要的问题,工程检测不能忽视,道路桥梁检测可以从多方面减少工程建设的不足与缺失。纵观当前的多项技术,无损检测技术的可行性较强,同时技术体系上也比较健全,通过深入分析可以了解到,检测技术在应用中并不具有破坏性,在检测过程中可以获得较为准确的信息和数据,同时哈能在维护工作上得到很多支持。应用无损检测技术并不需要很多设备、人员,仅需要在重点位置及容易忽视的地方进行全面检测,数据和信息都比较全面。

2.2技术体系健全

从道路桥梁检测工作来看,以前的方法专业性较强,同时单一性方面的表现也非常突出,这种情况下我国开始深入研究无损检测技术的应用。当前无损检测技术体系已经发展的比较成熟,基本上不会在具体检测工作中出现疏漏,应用这项技术展开操作时,可以利用专业规范进行约束,从检测开始之前一直到检测完成,都严格遵守检测标准,并经过反复的核对和检查,无损检测技术内容并未是单一的,其中包含了很多技术操作方案,一旦应用过程中发现了不足,则需要联合其他技术进行解决。

2.3拓展空间较大

近年来我国道路桥梁测量工作面临着很多挑战,如果技术上的表现过于单一,则很难为以后的发展提供保证,该方面无损检测技术的应用引来了多方关注,自身拓展空间非常大。从当前的研究情况来看,无损检测技术本身的技术体系比较丰富,其中融合了很多优势技术和灵活的操作方法,不仅对以前的工作内容进行了优化处理,同时其固有技术操作水平也显著提升,因此获得了比较可观的积极效益。可见无损检测技术的拓展空间非常大,在以后的应用之中,随着道路桥梁检测工作的变化,其拓展空间也会不断变化。

3道路桥梁建设中对无损检测技术的应用

3.1频谱分析技术的应用

所谓频谱分析技术是指利用多种传播介质传播,表面波频率的差别很大,这项技术的应用可以有效分析其独特的性质,利用分析结果可以判定桥梁的实际情况。具体来说,需要在桥梁表面垂直作用某一瞬间的冲击力,以此获取瑞雷波面,围绕该振源该波面将会产生不同的频率,对不同部位进行锤击,瑞雷将会出现多种不同状态,将传感器安装在桥梁不同位置上,就可以对不同瑞雷波频率进行检测,利用多种分析方法分析相关频率,可以达到测试力学指标的目的。与以前的检测手段相比这种方法不仅简单快捷,而且频率非常高。

3.2超声波检测技术的应用

超声波频率较高,根本不在人耳的听力范围之内,对其频率进行传输的过程中,可以充分符合波传输的定律,应用该项技术发射超声波,利用超声波接收器可以获取相关数据和信息,得到c超声波相关的指标和数据,从而判定结构中是否存在不足或者缺陷。在各个位置上安装传感器,可以对超声波所处位置的传输时间进行测量,然后结合传输时间、传输速度及传输位移等之间的联系,计算出波速,然后根据波速与介质之间存在的参数联系,测量出材料的相关系数,例如抗压性能、抗折性能及弹性情况等,此外,还可以检测出材料存在的不足。

3.3图像技术的应用

图像技术在无损检测中涉及到了两个方面,激光全息图像技术与红外成像技术,其中前者主要利用先进的摄像仪器获取全息图,从而对全息图进行科学合理的分析,并通过乙烯类计算之后判定存在缺陷的类型与具置;后者的技术原理在于,所有物质都是由分子组成的,该技术的应用可以对不同变化中分子组成物质所释放出的热量。这里值得一提的是,物质结构之间存在差异,因此分子组成物质所放出的热量也必然存在较大差异,因此可以利用先进仪器分析物体的温度分布情况,利用热敏元件对路面等温线进行划定,通过分析等温线可以判定工程是否存在缺陷。

3.4激光技术的应用

激光技术的检测对象为道路桥梁的路面,针对路面情况实施检测的过程中,涉及到了光电放射及衍射等原理,其中衍射原理是指利用激光传输的过程中,出现狭缝衍射就会发生,通过不断调整狭缝的宽窄,可以得到明暗相间的图像,同时在其中构建一定联系,对狭缝宽度改变的情况进行研究和分析。光电反射的原理是光电强度与激光之间有直接的联系,利用光电转换器即可将光能转变成为电能,然后依据预定好的光电位移情况展开计算,即可得到弯沉位移的具体情况。此外,光时差的原理是指对较短距离之内激光传输所产生的时差进行记录,据此判断桥梁的均匀度。

结语:

综上,道路桥梁工程项目建设直接关系到人们生活水平的提高以及我国综合国力建设,其重要性是不言而喻的。道路桥梁检测工作在工程项目发展这种占据着非常重要的位置,与整个项目的后续使用直接相关,无损检测技术对于道路桥梁检测具有很大的适用性,利用超声波、图像、激光等技术可以有效收集有关工程的各项信息,为工程设计工作提供依据。

参考文献:

[1]谭敏,揭选红. 无损检测技术在桥梁桩基检测中的应用思路研究[J]. 科技资讯,2010,10:92+94.

[2]马泉星. 道路桥梁检测中无损检测技术的应用分析及阐述[J]. 甘肃科技纵横,2017,04:48-50.

[3]张坤. 简述道路桥梁无损检测技术及质量管理办法[J]. 黑龙江交通科技,2015,10:132.

第9篇

关键词 桥梁;桩基础;检测方法

中图分类号U44 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)120-0224-02

0 引言

桥梁桩基础质量是整个桥梁工程质量的核心部分,作为整个桥梁荷载传递的最主要的部位,它的质量直接影响桥梁整体质量。笔者从事公路桥梁专业质量检测多年,深知公路桥梁桩基础质量检测的重要性,也研究了国内外许多不同的桩基础质量检测方法,本文就此问题简单的谈谈这方面的问题。

1 桥梁桩基础检测方法概述

桩基础作为公路桥梁隐蔽工程,而且大多数桩基础都是无法直接用直观的方法进行检测的,一般都要借助与先进的仪器进行检测分析,研究国内外桩基础检测的方法,首先就是钻芯检测法,这种方法是通过专门的钻孔机在灌注桩进行钻芯取样,通过科学的对已经钻取芯样进行认真观察和进行试验对桩的质量分析和认定,也是属于比较古老的一种方法:其次有一种叫振动检测的方法,又称动测法。这种方法的原理就是在桩基础顶面用不同的方法制造一个激振力,让整个桩的内部感受到振动力的作用。另外一种方法就是通过在整桩的核心部分产生应力波,采用科学分析应力波的各种参数进行推定整个灌注桩用的混凝土的灌注质量及整桩可以承受的承载力的一种方法。第三种就是超声脉冲检验法,这种方法最初是用于科学检测普通水泥混凝土缺陷的很常用的方法,在此基础上不断的进行改进发展起来的,我们在进行混凝土灌注施工的时候先预埋用于检测用的管道,作为超声检测的通道作和接收换能器的通道。具体检测的时候探头要分别放在两个预先放好的管道里同时提起,根据不同的提升速度逐点测出断面上超声脉冲穿过混凝土时的声时等各种不同的参数,然后根据超声测缺的最普通的原理科学的分析各个断面上混凝土自身的质量。还有另外的一个方法叫做射线法,射线法的基本原理是以放射性同位素辐射线在混凝土中的衰减、吸收、散射等现象为基础的一种方法。一旦射线穿过水泥混凝土的时侯,由于水泥混凝土内在的质量不同或因存在缺陷,接收仪所记录的射线强弱发生变化,据此来判断桩的质量的方法。

2 不同检测方法优劣判定

上面对桥梁桩基础检测方法有了一个大概的了解,下面简单介绍以下各种方法的优劣性能,对于钻芯法来说,首先就是钻机问题,比较笨重,而且它所反映的只是钻孔范围很小一部分的混凝土质量,一般来说桩基础都在10几米、20几米甚至更长,仅仅靠钻芯来检测桩基础质量一般不能真实的反映桩基础质量,费工耗时,价格昂贵,如果抽样检测尚可,大面积检测就无法反映真实情况了。振动检测一般有敲击法和锤击法,还有稳态激振机械阻抗法、瞬态激振机械阻抗法、水电效应法。现在我省大多桩基础都采用超声波的方法进行检测,根据不同的桩基础直径,预先埋设声测管,根据混凝土缺陷的原理进行判定,是比较常用的方法。

3 桥梁桩基础检测方法的比较

桥梁质量评定中基础的评价是一个重要的工程,桩基础由于其特殊的施工方法和工艺,加上这种基础形式长度特别长,所以在施工过程中要如实客观的进行记录,从开孔到原材料制备,从灌装到检测都要进行如实客观的记录没一个过程,这些技术参数的记录对评价桩基础的质量是非常必要的,桩基础的质量最重要的指标就是它的承载能力,桥梁质量检测方法中最能体现桩基础质量的方法就是静载试验,但是无论什么方法都有他的弊端,这种方法也不例外,它会破坏基础,使得基础受到损伤,另外检测的周期相对较长、所用的设备比较庞大、表现出来就是费用高,这些弊端就造成不能大面积进行检测,无法进行对桩基进行批量检测。所以静载试验很少成为桩基础质量检测的方法,仅仅在一些有争议的桥梁桩基础上进行检测。最近这几年新的技术有了改进,如高应变动力测桩(PDA)相对于静载试验它的优点就是比静载试验用的仪器设备要轻便一些,弥补了检测周期长的缺点,更重要的是结果是可以认可的,不过它的频率还是跟不上实际要求,费用主要表现还是仪器偏大,检测费用偏贵,这些缺点还是制约了全面检测桩基础质量的要求。现阶段发现低应变动力测桩这项新型的技术检测桩基础表现出来的各项性能方面是更加简单、检测所用的费用相对还是便宜、较其他的方法检测的速度快点,对正常的施工影响比较少,所以用的机会就大的多了。

4 低应变检测方法概述

低应变检测的特性可以使的这种方法应用比较广泛,然而它对承载力的检测却是无能为力的,仅仅是从桩的完整与否进行鉴定,常见的情况是缩径现象、桩基础扩径现象、桩身断裂的现象、水泥混凝土因为震动造成离析等施工技术方面间接的来进行验证桩基础各种性能和特性,另外的一个主要的指标就是表征桩身混凝土的致密程度是否达标一个指标就是波传播的速度,通过研究我们知道波传播的速度很大程度上是与施工的技术的熟练程度有关、其他的就是原料、主要是粗集料、细集料、水泥和材料的配比、施工过程中搅拌是否充分有关。由此可以看出来,低应变检测桩基础的所用的设备是可以的,但是波速这个方面的东西就不好说了。所以对与这个低应变检测方法总的来说它还是存在这方面那方面的问题的,我们用低应变检测方法进行桩基础检测的过程中还是要进行认真科学的分析,只有这样才能科学的做好检测工作,对桩基础的质量负责,更好的服务于桥梁施工。

5 结论

综上所述,公路工程桥梁桩基础的各种检测方法都是各有千秋,不同的方法之间都是根据不同的侧重面进行检测的过程,不论是有损检测还是无损检测,所有检测的目的都是为了保证桩基础能够保证桥梁安全运行,如何在检测过程中寻找到合适的方法要根据检测需要来,不同的需求所使用的方法是不同的,相信随着科学技术的不断发展,对于桩基础理论研究的不断深入,会有更多的检测方法检测技术来代替现在的这些方法,技术,使得桩基础的安全性能会更加突现。

参考文献

第10篇

关键词:桥梁;桩基础;质量检测

中图分类号: K928 文献标识码: A

桥梁的桩基处理的方法很多,难度也较大,无论采用什么先进的方法都会或多或少的出现各种质量病害,且费时费工又劳命伤财。所以,必须认真严格地抓好每一道施工工序,无论从施工器械还是施工人员的配备上,都要足够严格精准,施工队伍要做好事故的预防工作,准备好应急方案,对事故作出及时有效且准确的评估,结合现实状况与前人的经验总结,尽量不发生质量问题,提高施工质量,促进我国桥梁施工建设实现新的飞跃。

1 桩基检测技术

1.1 成孔检测

在我国,成桩检测技术要优于成孔检测技术。从防患于未然的层面来看,桩的成孔检测应比成桩后检测更为重要。大力提倡成孔检测技术的开发,特别是对桩承载力有很大影响的灌注桩桩底沉渣厚度测试手段的研究,今后仍是我国桩基工程中的迫切任务。

1.2 静载荷试验法

目前桩的静载试验仍被国内外公认为评价桩承载力最直观、可靠的方法,但由于测试仪表的精度、试验方法的限制、分析方法的差异和工程判断的能力等因素,其测试误差也能达到10%。因此。如何改进静载试验测试、分析方法,提高静载试验的可靠度,长期以来是工程界所关心的课题。近年来,试验吨位有了很大提高,也有许多研究人员对相关的负摩阻现象进行了研究和探讨,对于大吨位的桩,在桩底埋设千斤顶和传感器进行载荷试验。

1.3 声波透射法

这虽是一项传统技术,以前应用却并不广泛。随着近几年来交通系统投资的增加,以桥桩为代表的各种大直径钻孔灌注桩的大量涌现,声波透射法在国内已得到越来越广泛的应用,在这种方法的应用过程中-数字化声波仪已取代了传统的模拟声波仪,不仅在使用的方便程度上有了质的飞跃,而目.在分析手段上也有了很大提高。

1.4 应力波反射法完整性检测

尽管近年来国内外对于这种方法的研究未见本质性的进展,但在实用和普及方面国内却有较大提高,这些不仅表现在国产桩基动测仪和配套用传感已达到或接近国外先进仪器方面,也表现在许多单位认真研究各个测试细小环节和分析环节方面,更主要的是表现在许多管理部门已开始认真总结应力波反射法完整性检测的得与失,开始使这种方法的应用回归到一种正常的位置。

1.5 动静法

由于高应变动力试桩法力的作用时间过短,桩只能被视为弹性体进行分析,国外有人提出了一种动静法,采用技术将力的作用时间延长,使沿桩身传播的应力波波长大于实际桩长,进而将桩视为刚体,回避了应力波的传播问题。应该说这种方法既克服了传统静载试验的笨重与费时,也克服了高应力方法的过分间接性,是一种较好的方法,但由于该方法对锤的配重要求人高,具体操作仍有较大难度。

2 动测与钻芯两种检测方法的比较

桩基动测法中低应变反射波检测方法是建立在一系列假设前提条件下的,它首先假设桩是一个等截面、均质的一维直竿且横截面的直径远小于竿的长度,竿侧及竿端物质的密度明显小于竿的密度。只有这样才可应用弹性直竿中波传播的理论和波动方程解释工程桩的完全性问题。因此不仅检测人员,建设单位主管及相关监理人员也应当清楚作为低应变主要检测方法的反射波的应用是有前提的,其检测结果对正常桩是有效的。特殊情况下,现场监理在灌注过程中发现的问题比任何检测方法都及时和准确。钻芯检测法因其优点突出即直观,而引起人们的广泛重视。但该方法成本高昂,钻芯需较长时间,使得人们无法在大范围内广泛应用。另外钻芯法的代表性也受到质疑,特别在确定缩径等缺陷时更是无能为力,一般地说钻芯法在确定桩身质量有较强的说服力,对确定断桩、夹泥、离析也有一定的优势。芯样取率要达到100% 。它要求技术人员有丰富的实践经验,对钻进过程所遇到的各种情况要有完整,准确的记录。有时断桩部位在钻芯过程中只反应为几或十几厘米的突然掉钻,如不能准确记录下来,从提取的芯样上很难判断出严重的缺陷。因此,钻芯检测法主要是对动检测法的一个补充,重点是对混凝土质量有怀疑的合格桩及动测评为不合格缺陷桩进行验证。

3 基桩检测

3.1 检测原则

3.1.1 根据《公路工程质量检验评定标准》及《公路桥涵施工技术规范》的要求,对基桩应采用无破损法检测桩的质量,并选取一定比例的基桩进行钻孔抽芯法检查。

3.1.2 试验检测方法的选定与分析应综合考虑勘察、设计、施工等因素,做到技术先进、安全选用、经济合理、评价正确。

3.1.3 为保证检测结论的可靠性,可根据不同被检对象和检测要求,选用多种检测方法进行综合分析判断。为确保基桩质量,对初期施工的基桩宜选取一定数量的基桩采用多种检测方法进行比对分析,指导下一步的基桩检测工作。

3.1.4 采用低应变反射波法检测嵌岩桩时,当桩端反射信号为单一反射波且与锤击脉冲信号同相时,应结合岩土工程勘察、设计、施工等有关资料以及桩端同相反射波幅的相对高低来推断嵌岩质量,必要时应采取其他合适方法进行检验。

3.1.5 采用低应变反射波法检测,当对桩身完整性的分析出现下列情况之一时,应结合其他检测方法进行检测。

3.1.6 无损检测不能作评定的基桩,需采取钻芯法(或其他检测方法)作进一步确认时,其最终质量等级由钻芯(或其他检测方法)检测单位根据规范、规程直接评定。

3.1.7 基桩抽芯检测工作实行见证制度,检测单位应及时通知参建各方到现场见证,并办理现场见证手续。

3.2 检测频率

3.2.1 重要工程或重要部位的基桩,或建设单位、设计单位有特殊要求的基桩或特殊地质和对质量有怀疑的基桩,可适当调整、增加其检测方法、检测频率。

3.2.2 由于无损检测不合格或不作评定而改为抽芯法检测的基桩,其数量不包括在上表所列的钻孔抽芯法的频率。

3.2.3 根据有关规定,质量监督部门可对总桩数的5~10%的频率进行强制性抽检;对质量问题较多或对质量有怀疑的基桩可加大强制性抽检频率或采取各种有效的检测方法进行检测、鉴定。质量监督部门强制性抽检数量不包括在上表所列的频率数量范围内。

3.2.4 强制性钻芯检测的桩基仍需进行无损检测。

4 检测数据的分析与判定

4.1 混凝土芯样试件抗压强度代表值应按1组3个试件强度值平均值确定。同一受检桩同一深度部位有2组及以上混凝土芯样试件抗压强度代表值时,取其平均值为该桩该深度处混凝土芯样试件抗压强度代表值。受检桩中不同深度位置的混凝土芯样试件抗压强度代表值中的最小值为该桩混凝土芯样试件抗压强度代表值。

4.2 桩端持力层性状应根据芯样特征、岩石芯样单轴抗压强度试验、动力触探或标准贯入试验结果综合判定。

4.3 桩身完整性类别应结合钻芯孔数、现场混凝土芯样特征、芯样单轴抗压强度试验结果及规范要求进行综合判定。

4.4 钻芯孔偏出桩外时,仅对钻取芯样部分进行评价。

5 结束语

桩基础是桥梁施工中的一个重要的组成部分,因此必须要引起高度的重视。随着桩基检测技术得到了长足的发展,一定要规范基桩试验检测工作行为,统一基桩检测方法及频率,保证基桩检测结果的有效性和准确性,确保基桩施工质量。

参考文献:

[1] 王玉波.桥梁钻孔灌注桩施工中常规问题及处理措施[J].交通科技,2010,(08).

第11篇

【关键词】公路桥梁 检测技术桥梁结构探讨

中图分类号:F540.3 文献标识码:A 文章编号: 一.引言

公路桥梁结构的整体性能检测 ,按照受力状态可分为静载试验和动载试验;按照试验持续的时间长短分为瞬时试验及长期试验。在静载作用下 ,一般要测定作用力的大小(包括静荷载、支座反力、推力等的大小) 、构件的内力(包括弯矩、轴向力、剪力、扭矩等) 、断面上各种应力的分布状态及其大小、各种变形(包括挠度、相对位移、转角等) 以及局部损坏现象(如裂纹的分布及其大小等) ; 在动荷载作用下 ,一般要测定动荷载的大小、频率和变化及构件的动应力、结构的自振频率、动挠度、衰减特性及其加速度等。

二.路桥试验检测内容。

路桥检测的内容涵盖广泛,主要的检测内容如下表所示:其中,对于路桥的表面缺陷检测目前大部分还是靠单一的人工目视方法进行检测评估。对于混凝土路桥,路桥的裂缝是探测和评估的重要项目。据不完全统计,每年损坏的路桥有90% 以上是由裂缝引起的,此外,还有剥落、坑洼等现象。路桥结构出现缺陷之后,应加强检查与观测。根据缺陷的特征,分析查明缺陷性质、原因及其危害程度,确定是否需要修补,并为修补方案的制订提供可靠的依据。检查与观测的内容包括:

(1)缺陷发生的部位、走向、宽度;

(2)缺陷分布状况以及大小:

(3)缺陷的变化发展情况。

项目检测内容检测方法备注表面表面破损目测裂缝、锈斑

表面缺陷目测主要为网状缝

裂缝分布目测、激光传感器确定为网状缝[本文转自:]

裂缝宽度目测、数字相机、热像仪等

裂缝深度超声波

开裂趋势玻璃纤维感器需要连续测试

内部缺陷超声波、雷达混凝土内测的蜂窝应力和绕度变形激光振动加速器传感器

应力光纤传感器

强度和刚度混凝土强度回弹、拉拨试验

强性模量超声婆

扩散深度碳人深度钻芯取样

氯化深度钻芯取样

酸侵蚀深度钻芯取样

其他物质多谱分析限于混凝土表层

渗透性现场渗透实验

锈蚀位置自然电位法

锈蚀程度自然电位法需要周期性测试

三.公路桥梁主要的检测技术。

1. 机械检测技术。

机械测试仪器一般有杠杆、齿轮、轴、弹簧、指针和度盘等部件。它主要由四大部分组成:传感机构、转换机构、指示机构和机体保护部分。

传感机构的功能是直接感受被测量的构件变化 ,并把这种变化传到转换机构、在接触式机械量测仪器中 ,这部分常常是测杆及弹簧;对于张线式机械量测仪器 ,则常常是鼓轮一类的机构。

转换机构的功能是把传感机构传来的被量测构件的变化转化为长度的变化 ,并且把它放大或缩小 ,或者改变方向 ,如百分表中的大小齿轮及弹簧。

指示机构的功能 ,是将经过转换机构转化为长度并加以放大、缩小或改变方向之后的变化用一定形式表现出来。一般常由指针和度盘组成。

机体保护部分的功能是把各组成部分连接成整体 ,使之保护仪器不受周围环境的影响。

机械测试仪器的特点:结构简单 ,易于操作 ,工作可靠 ,经济耐久 ,可重复使用 ,对周围环境的适应能力强 ,但灵敏度不高 ,放大能力有限 ,较笨重。

2. 超声波检测技术。

超声波检测技术是近年来发展非常迅速的一项实用技术。超声波是一种频率高于人耳能听到的频率的声波 ,其频率超过了20 kHz。它的基本原理是用人工的方法在工程材料或结构中激出一定频率的弹性波 ,这种弹性波以各种波形在材料与结构内部传播并由接收仪器接收。在物体内部传播的弹性波的波速、振幅、频率及波形等波动特性参数与物体的力学参数(如动弹性模量、动泊松比、动剪切模量及物体内部的应力分布状态) 有直接的关系。此外 ,波动传播参数还与物体内部的缺陷(如断裂面、孔洞的大小、形状和分布) 等有关。通过分析研究被接收记录下来的弹性波信号 ,可以了解材料与结构的力学特性和缺陷。声波检测技术比其他检测方法轻便、灵活 ,可以在大范围内进行测试等一系列优点 ,目前在钻孔灌注桩及路面质量检验中得到广泛的应用。

3. 电测技术。

电测法的原理是 ,通过一定的传感元件把所测的机械量(应变变化) 转化为电量(电阻变化),再通过一定的仪器把电阻变化转换为电压(电流) 的变化并加以放大 ,然后按机械量给出指示。这里所说的传感元件就是电阻应变片 ,测量仪器就是电阻应变仪。在工程试验中最常用的是电阻应变测试技术 ,它是试验应力分析中重要的方法之一。从 1938 年首次出现金属电阻丝粘贴式传感元件到现在 ,已形成一套使用方位、运用性强、比较完备的测试仪器。

4. 射线检测技术。

射线是同位素或核子散发的一种无形的能束 ,而同位素中的某些元素所散发的能束与土壤的密度与水分有着十分密切的关系 ,而且具有十分明显的规律性 ,射线检测技术就是利用了某些同位素的这种特性。国内外的一些专家设计了核子检测仪 ,用于土壤密实度与土壤含水量的测定。

用于土壤密实度与含水量测定的射线检测技术 , —般有四种结构类型:1) 散射插入型;2) 透射插入型;3) 透射表面型;4) 散射表面型。射线是一种放射性物质 ,对人体的健康不利。在利用射线原理检测路基路面的物理指标时 ,对检测装置或设计的检测仪器的射线源一定要进行有效的防护 ,将射线对人体的影响控制在最低的程度。这是核子仪在设计时所必须考虑的关键问题。

5. 试验检测工作不仅在桥梁方面发挥着重要的作用,也在高速公路建设中有着必不可少的用图。标准试验、工艺试验及原材料试验为高速公路的建设提供最根本的基础; 地基承载力试验、强度试验及压实度试验作为过程控制为工程质量提供过程保障;而最终的验收评定工作则为工程质量提供一个最终的试验数据。总之,试验检测工作在高速公路建设中发挥着重大的作用。但是,试验检测工作仍存在着规范不齐全、试验检测工作的范围及试验材料所检测的项目不明确的问题。以下是作者提出几点建议,希望能够引起相关各方的注意,能够尽快地解决这方面的问题,以利于试验检测工作的正常顺利开展,确保工程质量。

四.桥梁结构材料缺损状况诊断。

1.混凝土强度测定。

对于混凝土强度的测定 ,目前的测试方法主要有回弹法(表面硬度法) 、超声波法、超声---回弹综合法、贯入法、断裂法、取芯样试验法等。回弹法超声波法以及二者的综合法是属于非破损试验法 ,应用比较广泛。对于这三种方法 ,它们的测试结果平均误差约为 9 % ±7 % ,但是综合法要好一些。对于龄期在 90 d 以上的混凝土 ,采用回弹法时要考虑混凝土表面碳化深度的修正。混凝土的湿度对回弹值和超声波脉冲速度都具有一定的影响。

2. 雷达检测技术。

使用脉冲雷达的电磁回波法是检测具有沥青覆盖层的混凝土桥面板的有效方法。

3. 声波检测法。

声波检测法是指用工具敲击构件 ,听其声音的差异来判断构件是否存在破损 ,这种方法比较简便 ,是一般检查中常用的手段。

五.结束语

桥梁结构状况的检测是对桥梁结构及部件的材料质量和工作性能方面所存在的缺损状况进行详细检测、试验、判断和评价的过程,我国可以建立一套路桥试验的完全检测信息系统,实现路桥安全保障的远程化、智能化、集成化,为实现我国路桥经济发展做出应有的贡献。进一步促进我国经济社会的发展。

参考文献:

[1] 韦远思 对公路桥梁检测技术的探讨 [[期刊论文] 《科技创新导报》 -2010年28期

[2] 任云 黄爱军 公路桥梁桩基检测技术应用与探讨[期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2013年15期

[3] 吴柏林 公路桥梁检测技术的探讨 [期刊论文] 《黑龙江交通科技》 -2012年5期

[4] 方宏 公路桥梁试验检测技术及应用 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2013年16期

第12篇

关键词:公路桥梁;工程施工;检测技术;研究

Abstract: in recent years, with the construction of the process of the rapid development of China's economy and the city continues to accelerate, the development is the highway bridge construction industry make a spurt of progress, make great contribution to the rapid development of the national economy. At the same time, strengthen the construction of detection and evaluation of highway bridges, and gradually realize automation, scientification and standardization of the current network of China Road and bridge construction technology, become the key to increase the overall construction of highway and bridge construction and maintenance level, this article will conduct the research, for reference.

Keywords : highway bridge; construction; testing technology; research

中图分类号:K928.78文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)

从实践来看,公路桥梁施工检测的主要对象中,大部分是已经服役多年的旧公路桥梁,而且其中有很多的桥梁已经难以有效满足新时期的客观要求,因此需要对其加强健康性与实用性检测。对于当前我国诸多公路桥梁施工工程而言,由于使用了新的工艺、新技术以及新材料,加之公路桥梁工程项目的建设规模不断增大,多数新建造的公路桥梁应当认真做检测工作,因此在当前的背景条件下,加强对公路桥梁施工检测技术的研究具有非常重大的现实意义。

公路桥梁施工检测概述

近年来,随着我国交通建设事业的不断发展和车量数量的不断增加,加之车速的不断提高,现代的人们出行通常具有希望快速和舒适的交通环境,因此公路桥梁的施工建设质量具有极为重要的作用。从本质上来讲,公路桥梁是自然界中的一种人工构造结构,一方面承担着公路交运行之基本功能,更重要的是另一方面会受到各种内、外因素的影响,其主要包括运行车辆的超载、公路桥梁应用以及维护措施的相对滞后等,同时还包括施工结构材料的具体性能优劣及各种环境因素的影响,比如水、碱骨料、氯离子、酸碱以及钢筋锈蚀和冻融等环境的侵蚀。此外,还有撞击、火灾、地震、雷电以及洪水与泥石流等,加之建筑结构的设计与施工不符合要求,严重影响了公路桥梁工程的实用性、安全性以及耐久性,因此,在应当加强思想重视和公路桥梁施工技术检测的贯彻落实力度,以保证公路桥梁的正常运行。

公路桥梁施工检测技术

从实践来看,当前公路桥梁施工过程中的主要检测技术主要包括以下几个方面的内容:

(1)基于雷达、红外热像仪的检测技术

红外热像仪和雷达、激光光学、超声波等其他新技术手段可以达到一天内准确测量几千公里的路面或是几十座桥面的高效率。红外热像仪采用红外摄像机对桥面进行拍摄,进而获取桥面的温度图。温度图能够显示桥梁在阳光下混凝土的开裂部位与桥面“热点”的对应关系。“热点”的出现是由于混凝土中的空腔比较薄,又充满了空气,能够起到绝热体的作用,使空腔上混凝土的温度上升得比较快。雷达是通过电磁脉冲造成的电磁波被混凝土内的结构反射以后产生的回波来确定路面及桥面的实际情况的。雷达接收到的回波能够产生交替变化的波形,这些波形能够真实准确地反映混凝土出现的裂缝及其他病害的情况,但需要专业人士来对回波进行解读。实际工作中,将雷达这种技术手段用来检测混凝土冻融崩裂情况和含水量情况是比较便利的,同时结合红外热像仪在比较干燥的情况下对混凝土的裂缝进行检测,这两种方法的交替使用可以有效地实现对公路及桥梁大部分病害的检测。

(2)基于光纤传感器的检测技术

在工程检测中,目标体的尺度多为分米级和厘米级,对声波和雷达波很难满足反射条件,从理论上讲应该使用散射理论。目前,光纤传感器往往被更多地应用于压力、温度、振动、电场、位移、电流、磁场、电压、水声、流量、辐射以及液位等物理量的检测,其可检测对象超过一百种。目前,作用于公路桥梁检测传感器的作用原理是光纤在受到拉压的条件下,发生变化处的布里渊散射光会出现相应变化。一般来讲,布里渊频移和光纤轴的相应变量是成正比的。在对光纤温度和布里渊频移进行采集以后,就可以通过计算获知桥梁变形的具体情况。其中有个数据叫做“光损”,这个数据是用来测定变形的数值,准确性极高,精度可以达到正负零点零二毫米。通过对散射光反射的传输时间的计算,能够确定变形的具置,误差大概在零点七五米范围内,通过这两个数据,就可以获知光纤传感器变形的大小和分布情况。这种方式的优势在于光纤传感器能够实现狭窄环境的测量,施工期间进行埋置,并通过接收装置实现长期的自动监控。

(3)基于自感应原理的检测技术

感应原理在施工检测中应用得更为广泛,有很多传感器是专门为桥梁的物理量的检测而开发的。比如用于检测、定位桥梁内钢筋断裂后产生的应力波的加速计。以及用于测量混凝土中钢筋锈蚀、氯离子量、导电率等数据的小型感应装置。以及用于测量桥梁翼墙位移等的位移传感器。这类设备应用自感应原理进行制造,造价较低,结构比较简单,性能比较可靠,可以大规模地应用于各类新建及在役桥梁的检测工作。

(4)基于无线电的检测技术

美国联邦公路局曾成功开发了一套应用于施工检测钢桥(钢梁)的疲劳损伤情况,该设备的原理是反复的周期性的疲劳荷载可以导致钢桥结构(构件)出现裂缝。这些裂缝以很细微的程度在扩大。裂缝的扩大在(结构)构件表面(层)会伴随着能量的释放,产生出应力波。无线电网络技术可以定量的确定应力波及其准确位置。美国联邦公路局还开发的另一种施工检测技术:声发射施工检测(Acoustic Emission )技术,该技术原多用于矿山地压施工检测等,现已广泛应用机、造船业、化工容器、水坝和高架桥梁等行业。目前已有国产的声发射类的桥梁施工检测设备并有成功使用的案例。通过该技术,可获得各类材料内部裂纹分布及发展情况,进而研究桥梁技术状况,判明其使用寿命。其原理是当声波在材料内部传播纵波的速度和方向为已知时,根据纵波接触各个传感器的时差可判断材料内部的缺陷位置。小波变换法即小波分析,是在对AE信号进行处理的高性能的滤波的基础上发展出现的。小波分析在桩基、桥梁结构损伤施工检测中得到广泛应用。

3、其他公路桥梁施工检测技术

除以上几种较为常见的公路桥梁施工检测技术外,实践中还存在着其它几种检测技术,具体分析如下:

第一种是基于激光技术的公路桥梁施工检测系统。通过激光系统可即时测量测点的三维坐标。对普通钢材混凝土和木材均可良好发挥作用,该系统可以迅速精确地测量任意汽车通过桥梁而产生的变形。通过长期监测还可通过坐标数据的比对分析判断桥梁是否沉降或产生预应力损失。第二种是基于智能桥梁支座的智能化支座技术。实践中可以看到,该技术可通过预制在支座内部的传感器采集桥梁活载和恒载的分布,进而提供分析判断桥梁技术状况的重要依据支座内设多个用于测量压应变和剪力的光学纤维感应器。第三种是新型传感器。国内外开发出多种新型传感器如磁通量传感器,三向加速度计,超声波三向风速仪,光纤光栅温度传感器。

结语:近年来,随着我国社会经济的快速发展,大量的早期公路桥梁建设工程,尤其是桥梁工程已经进入到了一个病害集中爆发的时期,多数桥梁工程施工项目需要检测,而工作量的不断增加与公路桥梁的施工检测设备不尽完善、功能单一等相矛盾,加之检测价格非常的昂贵,导致我国公路桥梁施工检测技术难以实现创新。从实践来看,要实现我国公路桥梁施工检测事业的智能化、科学化、自动化以及信息化,依然有很长的道路要走,尤其是公路桥梁施工检测理念与相关技术仍有很大的提升空间。

参考文献:

[1]叶景.关于公路桥梁施工检测技术的探讨[J].广东科技,2012(07).

[2]吴守伦.大型桥梁施工检测的方法和技巧[J].科技情报开发与经济,2007(36)

[3]郭雄飞;李月朋.公路桥梁施工检测技术研究[J].科技与企业,2012(24)