基于橋梁樁基檢測(cè)方法分析與比較

1、<p>　　基于橋梁樁基檢測(cè)方法分析與比較</p><p>　　摘要：橋梁工程不僅投資高，施工難度大，而且一旦出現(xiàn)事故將給國家人民造成了重大損失。樁基是橋梁的主要部分，它承受由橋跨結(jié)構(gòu)墩臺(tái)的巨大荷載，其質(zhì)量的好壞，直接影響橋梁使用長久性和安全性。樁基屬隱蔽工程，要想控制其質(zhì)量，不僅在設(shè)計(jì)施工中控制，還要有先進(jìn)的檢測(cè)方法。本文就橋梁樁基的一些常用檢測(cè)方法進(jìn)行分析與比較。 </p><p

2、>　　關(guān)鍵詞：橋梁樁基，檢測(cè)方法 </p><p>　　Abstract: the bridge engineering is not only high investment and construction difficulty, and once appear accident will give countries people's cause serious damage. Pile fo

3、undation is the main part of the bridge, it bear of bridge spans the great load odious structure, its quality is good or bad, directly influence the use of permanent and the safety of the bridge. Pile foundation of take

4、cover engineering, want to control the quality, not only in the design and construction of control, have ad</p><p>　　Keywords: bridge pile foundation, test methods </p><p>　　中圖分類號(hào)： TU473.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

5、： A 文章編號(hào)： </p><p>　　一、橋梁樁基檢測(cè)的意義通過對(duì)橋梁的使用狀況、缺陷和損傷進(jìn)行全面、細(xì)致、深入的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，明確缺陷和損傷的性質(zhì)、部位、嚴(yán)重程度及發(fā)展趨勢(shì)，尋找缺陷和損傷產(chǎn)生的原因，以便分析、評(píng)價(jià)缺陷和損傷對(duì)橋梁使用性能和承載力的影響，為橋梁維護(hù)、加固、改造設(shè)計(jì)提供及時(shí)、有針對(duì)性的第一手資料。對(duì)橋梁進(jìn)行全面檢測(cè)，系統(tǒng)地收集當(dāng)前橋梁技術(shù)數(shù)據(jù)，積累技術(shù)資料，為充實(shí)橋梁數(shù)據(jù)庫、加強(qiáng)橋梁科學(xué)管理和提高

6、橋梁技術(shù)水平提供必要條件；通過合理設(shè)計(jì)檢測(cè)的方法，輔以布設(shè)長期監(jiān)測(cè)設(shè)備，逐步建立橋梁健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，確保橋梁長期安全運(yùn)營，以發(fā)揮其最佳經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 </p><p>　　二、樁基檢測(cè)方法分類樁基檢測(cè)方法主要分為靜荷載實(shí)驗(yàn)法，動(dòng)力測(cè)樁法，聲波透射法，還有鉆孔取芯法，動(dòng)力觸探以及埋設(shè)傳感器等輔助方法。靜載荷實(shí)驗(yàn)法主要采用錨樁法，堆載平臺(tái)法，地錨法，錨樁和堆載聯(lián)合法以及孔底預(yù)埋法等。動(dòng)測(cè)技術(shù)分為低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法和高應(yīng)

7、變動(dòng)測(cè)法。低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法常用應(yīng)力波反射法（錘擊波動(dòng)法）；高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法常用CASE法或CAPWAP法。 各類樁、墩及樁墻結(jié)構(gòu)完整性檢測(cè)，一般采用低應(yīng)變或高應(yīng)變動(dòng)力試樁法檢測(cè)。大直徑樁宜采用聲波投射法或鉆芯法檢測(cè)。由散體材料樁或低粘結(jié)強(qiáng)度樁和土組成的符合地基，采用靜載荷試驗(yàn)也可采用靜力觸探分別對(duì)樁和土進(jìn)行檢測(cè)，確定復(fù)合地基承載力。有高粘結(jié)強(qiáng)度樁和土組成的復(fù)合地基，采用靜載荷試驗(yàn)檢測(cè)豎向承載力單樁承載力的檢測(cè)同其它剛性樁，復(fù)合地基中，樁、土荷載

8、分擔(dān)比的檢測(cè)一般采用剛弦或壓力盒通過靜載荷試驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定，也可采用特制的應(yīng)力傳感器測(cè)試。當(dāng)樁長大于30m，用其他檢測(cè)手段難以準(zhǔn)確判定樁完整性時(shí)，可采用抽芯的方法，抽芯還可以教準(zhǔn)確地判斷樁體混凝土的強(qiáng)度。也可采用聲波投射法進(jìn)行檢測(cè)。 </p><p>　　三、各種橋梁樁基檢測(cè)方法的詳細(xì)分析 </p><p>　?。ㄒ唬╈o載荷試驗(yàn)法單樁豎向承載力的確定在樁基工程中特別重要。靜載荷試驗(yàn)法在檢測(cè)單樁

9、豎向承載力時(shí)雖然是最原始的但也是最可靠的方法。在樁頂施加荷載了解荷載施加過程中樁土間的作用通過得到P―S曲線的特征確定承載力，判別樁基的施工質(zhì)量就是靜載荷試驗(yàn)法。在橋梁樁基工程中，主要使用慢速維持荷載法。由于施工環(huán)境惡劣、檢測(cè)時(shí)間長、樁基荷載壓力大、費(fèi)用高、配套工作繁復(fù)、加上樁基設(shè)計(jì)安全系數(shù)高。較難使樁基破壞(即下沉量超限或混凝土破壞)，所以較少采用這種方法。特殊項(xiàng)目也有應(yīng)用一般按規(guī)范抽取10％來檢測(cè)。（二）高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法，也

10、稱CASE法和CAPWAP法，是采用錘重達(dá)樁身重量10％以上或單樁豎向承載力1％以上的重錘以自由落體擊往樁頂獲得相關(guān)的動(dòng)力系數(shù)，應(yīng)用規(guī)定的程序，進(jìn)行分析和計(jì)算得到樁身的單樁豎向承載力和完整性參數(shù)。該法出現(xiàn)在上世紀(jì)90年代，因此其檢測(cè)費(fèi)用比靜載荷試驗(yàn)法大大降低。由于這種方法檢測(cè)程序相對(duì)繁瑣，所以較少采用。高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法對(duì)于其它檢測(cè)方法和樁基設(shè)計(jì)均有幫助。 </p><p>　?。ㄈ┑蛻?yīng)變動(dòng)測(cè)法使用小錘敲擊樁頂通過粘

11、結(jié)在樁項(xiàng)的傳感器接收來自樁中的應(yīng)力波信號(hào)，采用應(yīng)力波理論來研究樁土體系的動(dòng)態(tài)響應(yīng)反演分析實(shí)測(cè)速度信號(hào)和頻率信號(hào)，判斷樁身質(zhì)量。該檢測(cè)方法稱為低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法主要檢測(cè)樁基的完整性。此法主要分兩個(gè)階段進(jìn)行：一是原始數(shù)據(jù)的野外采集記錄檢測(cè)振動(dòng)曲線并及時(shí)作出初步判斷以確定波形是否能反映出樁基的實(shí)際情況：二是室內(nèi)數(shù)據(jù)分析判斷樁身缺陷性質(zhì)與位置完成檢驗(yàn)報(bào)告。優(yōu)點(diǎn)：檢測(cè)速度快，檢測(cè)簡便，檢測(cè)成果可靠，檢測(cè)費(fèi)用低。適用范圍：樁長5―50m:樁徑<1.

12、8m。 </p><p>　?。ㄋ模┞暡ㄍ干浞暡ㄍ干浞ㄊ窃跇秲?nèi)預(yù)埋縱向聲測(cè)管將超聲脈沖發(fā)射和接收探頭置于聲測(cè)管中管內(nèi)充滿清水作混合劑由儀器發(fā)出周期性電脈沖通過發(fā)射探頭發(fā)射并穿透混凝土被接收探頭接收并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。由儀器中的測(cè)量系統(tǒng)測(cè)出超聲脈沖穿過樁體所需時(shí)間、接收波幅值、接收脈沖主頻率、接收波形及頻譜等參數(shù)最后由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)按判斷軟件對(duì)接收信號(hào)的各種參數(shù)進(jìn)行綜合判斷和分析即可對(duì)混凝土各種內(nèi)部缺陷的性質(zhì)、大小、位

13、置做出判斷并給出混凝土總體均勻性和強(qiáng)度等級(jí)的評(píng)價(jià)指標(biāo)。適用范圍：樁徑在0.6―10m對(duì)已埋設(shè)聲測(cè)管的范圍內(nèi)進(jìn)行完整性檢測(cè)聲測(cè)管以外(包括持力層、擴(kuò)孔部分等)不在檢測(cè)范圍內(nèi)。優(yōu)點(diǎn)：儀器輕便，抗干擾能力強(qiáng)，檢測(cè)結(jié)果直觀可靠，觀測(cè)精確度高。技術(shù)要求：樁基齡期達(dá)到14d以上；聲測(cè)管埋設(shè)合格；檢測(cè)前檢查所有儀器保證儀器能夠正常工作。檢測(cè)系統(tǒng)：超聲檢測(cè)儀；超聲換能器；探頭升降裝置；數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)。 </p><p>　　

14、（五）鉆孔取芯法利用鉆孔機(jī)(鉆頭內(nèi)徑一般為100mm)對(duì)樁進(jìn)行抽芯取樣根據(jù)取出芯樣對(duì)混凝土強(qiáng)度、局部缺陷情況、樁基的長度、持力層的情況、樁底沉渣厚度等作出準(zhǔn)確判斷的檢測(cè)樁基質(zhì)量的方法叫鉆孔取芯法。優(yōu)點(diǎn)：檢測(cè)成果特別直觀。缺點(diǎn)：檢測(cè)時(shí)間長；成本高昂；對(duì)縮頸等缺陷無能為力。鉆孔取芯法是動(dòng)測(cè)法的一個(gè)補(bǔ)充樁基質(zhì)量等級(jí)的評(píng)定仍以無損檢測(cè)為主。 </p><p>　　四、動(dòng)測(cè)與鉆芯檢測(cè)方法的比較樁基應(yīng)變反射波檢測(cè)方法是建立在

15、一系列假設(shè)前提條件下的，它首先假設(shè)樁是一個(gè)等截面、均質(zhì)的一維直竿且橫截面的直徑遠(yuǎn)小于竿的長度，竿側(cè)及竿端物質(zhì)的密度明顯小于竿的密度。只有這樣才可應(yīng)用彈性直竿中波傳播的理論和波動(dòng)方程解釋工程樁的完全性問題。因此不僅檢測(cè)人員、建設(shè)單位主管及相關(guān)監(jiān)理人員也應(yīng)當(dāng)清楚作為低應(yīng)變主要檢測(cè)方法的反射波的應(yīng)用是有前提的，其檢測(cè)結(jié)果對(duì)正常樁是有效的。特殊情況下，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理在灌注過程中發(fā)現(xiàn)的問題比任何檢測(cè)方法都及時(shí)和準(zhǔn)確。鉆芯檢法因其優(yōu)點(diǎn)突出即直觀，而引起人

16、們的廣泛重視。但該方法成本高昂，鉆芯需較長時(shí)間，使得人們無法在大范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用。另外鉆芯法的代表性也受到質(zhì)疑。特別在確定縮徑等缺陷時(shí)更是無能為力。一般地說鉆芯法在確定樁身質(zhì)量有較強(qiáng)的說服力：對(duì)確定斷樁、夾泥、離析也有一定的優(yōu)勢(shì)。芯樣取率要達(dá)到100%。它要求技術(shù)人員有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)鉆進(jìn)過程所遇到的各種情況要有完整，準(zhǔn)確的記錄。有時(shí)斷樁部位在鉆芯過程中只反應(yīng)為幾或十幾厘米的突然掉鉆，如不能準(zhǔn)確下來，從提取的芯樣上很難判斷出嚴(yán)重的缺陷。