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橋梁樁基檢測技術

時間:2022-03-29 16:02:45

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇橋梁樁基檢測技術,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

橋梁樁基檢測技術

第1篇

關鍵詞:低應變檢測技術;樁基檢測;工作原理;運用情況

前 言

由于環境影響、土層性質差異以及施工工藝的局限,對于樁基這種高隱蔽性的工程而言,要想確保其質量達到標準是有一定困難的,施工過程中難免會出現離析、夾泥、縮頸、斷裂等缺陷,這些缺陷不同程度地影響了基樁的質量進而影響到上部結構物的安全,因此對橋梁樁基予以檢測是相當必要的。只有借助樁基檢測技術真正了解樁基工程的具體情況,才能使樁基工程真正達到相關的質量標準與安全標準。

1 樁基動力檢測技術的定義、分類及特點

樁基動力檢測技術是指采用鐵錘去重力擊打樁頂,借助傳感器去測量樁身的應力、應變,結合樁周土的具體情況并經過分析、擬合去了解基樁的施工質量及承載力的一種檢測手段。樁基動力檢測技術通常分為兩類,一類為高應變檢測技術,另一類為低應變檢測技術。其中高應變檢測技術是指擊打在樁頂上的作用力相對較大,導致所獲得的打擊作用力和原本方案設計中的預估極限值相差不大;一般而言,高應變檢測技術比較常用的幾種分析方法有動力打樁公式法、凱斯法、曲線擬合法等,其主要功能在于測試樁基的承載力。低應變檢測技術是指擊打在樁頂上的作用力非常小,應力波僅在樁身內傳遞,不會導致樁周土松動。一般情況下,低應變檢測技術相當常用的幾種方法為應力波反射法、動力參數法以及水電效應法等,其主要功能在于測試樁基的完整性。由于樁基檢測技術具備著成本低廉、速度快、輕巧簡便且普及率廣的特點,使得其在橋梁工程領域中得到了廣泛使用。

2 低應變檢測技術

在樁基檢測技術的定義與分類中,我們了解到低應變檢測技術包含幾種常用的檢測方法,但最為常用的便是應力波反射法,本文筆者簡要介紹有關低應變反射波法的相關內容,具體如下:

2.1 低應變反射波法的工作原理

應力反射波法就是借助應力波在樁身中的具體傳播與反射情況對樁基予以檢測的一種檢測手段,其具體工作原理是:因為樁基和樁身四周的土之間存在著不同的波阻抗差,一旦樁頂遭遇瞬間施力,其所激發的多數應力波都會在樁基內進行傳播,傳播至樁頂以下1至2倍樁徑外可視為平面波,如果樁基中具備波阻抗差,那么這些應力波便會分成兩類,一種為反射波,另一種為透射波,此時,透射波接著往下傳播直至樁底返回,而反射波則會逆向傳播至樁頂,安裝在樁頂的傳感器接受到信息,針對這些信息,結合相關施工資料與檢測經驗可判明該樁基是否達到了質量與安全標準。

2.2 低應變檢測的準備工作

(1)對樁基工程的所有資料進行收集,比如該工程什么時候開工的;其工藝如何;混凝土強度怎么樣;樁身有多長等等,進行樁基檢測前必須對樁基的具體情況作充分的了解,盡可能打有準備之戰,以防誤判。

(2)實地檢查樁基工程的具體情況,了解具體的施工工藝,現場應對樁頭作全盤觀察,看是否存在泥濘情況,并作簡單擊打,看看其潮濕度如何,是否清理到了堅硬的混凝土,了解樁頭的疏松度怎么樣,如果樁頭有泥濘情況或浮漿未清除徹底情況出現,必須對其予以清理,確保樁頭清潔平整且完好。

(3)借助砂輪對樁基進行打磨,一般在普通的樁基檢測中必須打磨的光面為3~4個,且這些光面的直徑最好處于8~10cm左右,而且還需對那些露頭的鋼筋作簡單處理,令其往外側傾倒,如果鋼筋外露較長的,尤其是已經綁扎好鋼筋籠的,為防止錘擊時鋼筋產生次生震蕩,可在鋼筋根部包裹土團或者砂團。之后,在光面上設置傳感器,確保安裝位置能真正檢測到全部的反射波信號。

(4)檢測時間的安排盡量是樁身已達到28d齡期,只有在相近齡期情況下檢測到的數據才可以用于分析樁基工程的整體質量情況與安全水平,如果齡期相差較大,尤其有短齡期檢測的情況,其檢測結果不具備整體分析比較的條件,在筆者實際檢測工作中不到齡期檢測的情況是常遇的,這就需要結合地區檢測的經驗來分析判斷。

2.3 數據收集

2.3.1 如何挑選震源與傳感器

要想借助反射波手段,一定得具備震源,如果擊打方式不同,主要是錘質的不同,其所生成的作用曲線也會存在差異,可見,要想檢測到真正有用的反射信號,必須挑選最適宜的震源。通常情形下,橋梁樁基一般為長樁,其擊震源最好具備相當寬的脈沖,在實際工作中筆者基本采用的是尼龍質的錘頭,效果良好。

2.3.2 如何挑選傳感器

對于樁基檢測技術而言,傳感器是收集信號最為核心的設備,因此我們不僅需選用質地較好的傳感器,而且還需在設置時,使其和樁體緊密連接,以確保傳感器能夠接收到最為正確的波形曲線,便于數據分析。現在的低應變檢測基本都是采用加速度傳感器,筆者實際工作對于傳感器的安裝通常都采用橡皮泥,效果優于黃油。

2.3.3 使用力棒(錘)時需掌握好力度與角度

在樁基低應變檢測中使用力棒(錘)時必須對擊打力度與角度予以全盤把握,盡可能使擊打力不會對反射波曲線形成影響,我們要求錘擊角度必須垂直,擊打力度可根據樁長情況適度調整,每次錘擊后必須迅速提錘,不能將錘壓在樁頭,一般情況下,應當提前對掄錘人員作相關的培訓指導。

3 數據處理

3.1 完整樁

當前,低應變反射波法還具備著一定的局限,還存在不少因素對轉、挖孔樁的缺陷反射情況形成一定的負面影響。通常完整樁基應當具備三方面因素,即:具備正常的波速、存在明確的樁底反射信號及波形曲線無缺陷信號。

3.2 考慮鋼護筒對曲線所形成的影響

橋梁樁基與建筑樁基的最大區別是施工的場地條件不一樣,橋梁樁基相當部分在水上施工,一般鋼護筒均沉的較深,少部分工地鋼護筒直徑大于樁徑,成樁后形成大頭樁,如此一來,便形成樁縮頸的情形,而反射波對于這一情況會當作缺陷反應在樁基檢測曲線中,因此,對于傳感器所收集的數據進行分析處理時,需特別注意,必須排除這一情況,以免誤判。

3.3 考慮鋼筋籠對曲線所形成的影響

如果樁身并非全部采用鋼筋籠,由于具備鋼筋籠的位置與不具備鋼筋籠的位置會形成不同的波阻抗差,那么其所形成的反射波曲線也會出現差異,一般情況下,由于具備鋼筋籠的位置所含有的鋼量大,因此其比不具備鋼筋籠的位置更易反應出其具體缺陷情況。

4 依據處理數據分析樁基具體情況

(1)分析整個樁基的完整度,依據施工工藝與地層情況對樁基的大致情況進行初步判斷;

(2)借助定量分析軟件去分析并判斷樁基是否存在缺陷,如果僅僅依靠肉眼觀察,其所獲數據與實際情況會相差非常大;

(3)對整個橋梁樁基工程中的所有檢測到的曲線予以分析,總結出該工地樁身所存在的相同點與差異處,根據分析所有樁身的具體情況去判斷整個樁基工程的具體情況。

5 低應變檢測技術存在的問題

低應變檢測技術在實際的檢測分析中仍舊需要借助檢測人員的實踐經驗,對于深長樁的底部缺陷的檢測力所不能及,一般檢測長度不宜超過30m,同時樁身四周的土層情況對于反射波曲線也存在著一定的影響,因此在樁基工程中使用低應變檢測技術仍舊存在著一定的局限性。

6 結束語

綜上所述,對于樁基工程的檢測技術而言,盡管低應變檢測技術是一種使用范圍相對較廣的技術,方便快捷,成本較低,給橋梁工程領域帶來了極大的便利,但同時它在實際工作中仍舊存在著一定的不足之處,要求我們不斷對其進行總結改進,并進一步結合鉆芯取樣等手段使低應變檢測更為有效。

第2篇

1.1完整樁

完整樁的動測波形規則衰減,樁身呈完好狀態,滿足設計樁長,波速正常,混凝土強度與樁基設計要求符合。通常情況下,單純擴徑的樁也屬于此類。

1.2基本完整樁

此類樁基動測波形具有小的畸變形,而樁底反射清晰,樁身具有較小的缺陷,包括輕度縮徑,局部輕度離析等問題。通常情況下,不會對橫向剪切力與單樁承載力造成較大的影響,樁身混凝土波速呈正常狀態,可以達到混凝土設計的要求與標準。

1.3缺陷樁

缺陷樁的動測波形出現比較明顯不規則反射,對應樁身缺陷如縮徑、裂紋、夾泥等,并且此類樁基的樁身混凝土達不到設計要求與標準,對單樁承載能力具有一定的影響。此外,此類樁基通常要求設計單位對單樁承載力進行復核,之后對能否使用提出意見。

1.4嚴重缺陷樁

嚴重缺陷樁的動測波形呈嚴重畸變,并伴有嚴重離析情況,同時夾泥、斷樁、嚴重縮徑等問題比較明顯,此類樁基通常不能被作為高速公路橋梁基礎使用,需要進行嚴格的工程處理,待其承載能力符合使用要求與標準后才能準予使用。

2高速公路橋梁樁基檢測技術應用要點分析

2.1現場靜力載荷檢測技術的應用及優化

在高速公路橋梁樁基檢測中,現場靜力載荷法通常采用現場加載測加載與沉降曲線,通過P—S曲線,對樁的承載力進行分析,從而對樁基施工質量進行研究。通常情況下,P—S曲線的起始段為一段近似正比例的一次函數線,曲線會隨著載荷的增加呈現越來越陡的趨勢,當曲線率近似無窮的時候,就說明樁承載力已經達到極限,此時的樁承載力如果比設計值小,就說明樁基不能滿足承載力的要求。當在P—S曲線中突然出現位移陡變時,就說明樁基中存在比較嚴重的缺陷,而曲線比較平滑的時候,就說明樁基并不存在明顯缺陷。

2.2應變動測檢測技術的應用及改善

在高速公路樁基檢測中,應變動測法主要包括高應變與低應變動測法兩種。高應變動測主要利用重錘自由落體錘擊樁上端,以此獲取相關動力系數,然后依照既定程序,通過計算與分析對樁身的完整程度與承載力進行確定。這種方法的準確性較高,然而操作程序較為復雜,檢測不方便。因此,經過長時期的改良,低應變動測法順勢而生,并廣泛應用于高速公路樁基檢測中。低應變動測法主要應用小錘撞擊與現代化的傳感器進行結合,將小錘撞擊的動力波通過傳感器轉化為速度信號與頻率信號,對樁身的具體狀況進行確定,從而對其缺陷的位置與嚴重程度進行測定,如此提高了樁基檢測的簡便性與效率。

2.3靜力觸探檢測技術的應用及完善

在高速公路橋梁樁基檢測中,靜力觸探檢測技術的應用比較廣泛,該方法重視力的分析與研究,其準確性與可操作性較強。靜力觸探技術主要采用原位測試的靜力觸探和標準貫入實驗參數,從而對單樁的承載力進行確定。該方法的運用通常需要經過試驗測得比貫入阻力、端阻力與樁身側阻力,從而通過分析與計算,對樁基的承載力特征值進行確定,然后用計算得出的特征值與規定的安全系數相比,得出的數值與樁基的承載力相比較,如果比設計樁基承載力的值大,就說明符合設計要求,反之則不符合標準。

2.4超聲波透射檢測技術的應用與提升

超聲波透射法是通過在樁內部預先埋設沿樁長方向的聲測管,使之發射超聲波脈沖并且接收探頭發出的周期性脈沖波,然后將其轉換為電信號,借助特定的儀器,將電信號的幅值、時間及頻率反映到屏幕上,如此可以對波形圖進行有效的分析,從而對樁身內部缺陷的位置、大小、混凝土均勻性等指標進行檢測與確定。通常情況下,超聲波透射檢測法被廣泛應用于高速公路橋梁樁基檢測中,并且此類檢測技術具有準確度高、可靠性強、操作簡便等特點,最重要的是超聲波透射檢測法的抗干擾性較強,然而需要注意的是,所檢測樁基的齡期需要大于七天,并且保證其測管的埋設符合檢測設計與要求。超聲波透射檢測法的分析包括以下三類:(1)超聲波波幅分析法。主要利用選取的超聲波信號波幅平均值的1/2作為樁身是否存在缺陷的臨界值,該方法的精確度較高,若第n個波幅比波幅臨界值小,就說明在第n個測點處樁身存在一定的缺陷。(2)聲波用時分析法。運用該方法時,需要將聲波用時的平均值與聲波用時的標準差的二倍作為一個界限標準,對樁身是否存在缺陷進行確定。若第n個測點的聲波用時超過了缺陷臨界值,就說明第n個測點處可能存在樁身局部缺陷。(3)聲時—深度曲線分析法。該方法是計算出相鄰的兩個測點之間曲線的斜率及其測點差值的乘積,以此作為有無樁身缺陷的判斷依據,如果乘積比限定的界限值大,就說明樁身存在一定的缺陷,反之,則說明樁身構造良好。

3結論

第3篇

關鍵詞:公路工程;道路橋梁;樁基施工;檢測技術

現如今,人們生活質量快速提升,擁有的私家車數量逐年增加,對公路工程的使用要求也越來越高。嚴峻的交通壓力迫使交通工程必須努力提高公路工程的整體質量,從而更好地服務于廣大的民眾。公路工程道路橋梁的樁基施工檢測技術可以第一時間檢測出樁基施工中存在的一些問題,從而有效地避免一些道路橋梁出現的路面損毀、坍塌的情況,進一步保障了公路工程的質量。

1 道路橋梁樁基的主要施工技術分析

樁基施工是開展道路橋梁工程的基礎,而且樁基的穩定性與工程整體的穩定性能密切相關。樁基施工技術主要分為以下幾個方面。

1.1 鉆孔灌注樁

由于一些建設的道路橋梁所處的地勢環境比較惡劣,對于外部的施工要求比較高。在進行前期的樁基施工時,必須做好基本的準備工作。鉆孔灌注樁施工技術主要是利用現代的一些設備,按照工程圖紙的設計要求,進行機械鉆孔,灌注混凝土成樁的一種樁基礎形式,為后期工程的施工奠定基礎。鉆孔灌注樁的主要優勢是鉆孔速度較快,整體的效率比較高。而且鉆孔的整體質量比較高,因而在鉆孔中具有較為廣泛的應用。鉆孔灌注樁的優點和缺點并存,改技術既展現著其自身優勢的一方面,同時存在的一些問題也是比較明顯的。在使用鉆孔灌注樁時,必須在之前對鉆孔的地質環境進行準確的測量,勘測其地質構造,鉆孔灌注樁技術對勘測地質的要求比較高,要保障其鉆孔的質量,就必須為其提供一個這樣的條件。另外一個問題就是泥漿的調和問題。由于鉆孔灌注樁采取的是泥漿護壁的方法,但是這個環節中泥漿的調和問題很關鍵,要確保其比例恰當,并且及時的灌注到孔內,整個操作的要求系數較高。因而在實際操作時具有一定的難度。

1.2 人工挖孔樁

在不同的地質環境中,使用到的挖孔樁的方法也是不一樣。人工挖孔樁技術就目前的現狀來看,使用的范圍還是比較廣泛的。它整體上的成本較低,而且整體的投入較少、操作簡單,后期的檢測流程也比較簡單。人工挖空樁剛開始是人工進行挖孔,孔的深度不同,需要的時間也會不同,挖孔工序之后設定鋼筋框架并將其進行固定起來,接著開始對鋼筋框架進行混凝土澆筑。由于有些孔的深度較高,對其進行混凝土澆筑時是在井下作業中,對外部的要求比較高。一旦此時出現空地積水的情況,不僅會大大影響到工程的順利進行,對施工人員的安全也具有一定的威脅。相關單位必須做好具體的預防措施,保障人們的身體安全。同時,在施工準備階段或者施工過程中,如果發現道路橋梁的地下水文條件和地形與工程質量勘測得到的結果有出入,經過仔細的勘測得到的結果還是不同,此時必須進行重新調整,如此一來,工程的預期成本就會大幅度增加。

2 道路橋梁中樁基檢測的主要檢測內容分析

對道路橋梁的樁基進行檢測時,一般需要從橋梁的基礎、橋梁外表存在的一些缺陷、以及蛄鶴隕淼慕峁菇行檢測。如果有檢測到缺陷的存在,首先需要了解缺陷所處的具置,并掌握缺陷的具體特征,分析改缺陷的特性,了解形成改缺陷的具體原因,并分析改缺陷的產生對整體工程產生的副作用。利用相關檢測設備檢測之后,對缺陷進行合理評估。如果需要對其進行修復,應盡快制定對應的修復策略。

3 道路橋梁樁基施工的檢測技術分析

針對不同的樁基施工技術,在對其進行檢測時采取的檢測技術也會不同。檢測技術的確定需要結合實際的樁基情況,從而選定合適的檢測技術,逐步提高整體的檢測水平。

3.1 成孔檢測技術

針對鉆孔之后的成果,不論是使用的哪一種鉆孔技術,都必須及時地進行成孔檢測,用檢測結果來說明質量。成孔檢測時樁基檢測中的第一步。成孔檢測技術需要使用到專業的設備,對孔的質量、各項參數指標進行檢測,并將其與合格的參數進行比較,判定其質量是否達標。做好道路橋梁的成孔檢測,對于提高樁基施工的穩定性具有一定的作用。

3.2 靜載荷試驗法

靜載荷試驗法的檢測主要是針對樁基礎進行檢測的,通過在樁基的底部施加軸向壓力,考驗其在軸向上的承受力,接著對其施加一定的水平應力,測量其水平承受力的大小。樁基的軸向承受力和水平承受力的大小都會對整體的受力產生一定的影響,進而影響到樁基的穩定性。由于靜載荷試驗法的檢測水平比較高、測試比較準確,因而在很多道路橋梁樁基的檢測中使用較多。其檢測的結果也是比較可靠的。在實際的檢測過程中,由于一些外在因素的干擾,例如外部天氣因素、外部受力的影響,導致整體的結果存在一定的誤差。需要定期對靜載荷試驗法進行一定的技術改進,逐步降低其產生的誤差范圍,逐步提升檢測結果的準確性,對于推進靜載荷試驗的運用具有很大的幫助。

3.3 聲波透視法

聲波透視法在檢測之前需要預埋聲測管,為后期的檢測打下基礎,聲測管主要主要聲波的發射和接收,通過對聲波在混凝土介質傳播過程中頻率的變化、波幅的衰減等相關聲學參數相對變化的測量,分析樁身的完整性。聲波透視檢測法使用到的設備儀器比較先進,而且對檢測的環境要求比較高。通過運用聲波透視方法進行樁基穩定性能的檢測,由于聲波的透視性較強,采用這類方法進行檢測時,需要使用到的檢測設備必須滿足基本的條件,一些工程企業由于資金問題,并沒有采取這種檢測方法。隨著道路橋梁的建設規模不斷擴大,一些大型的橋梁建筑對其樁基的質量提出了更高的需求。因而聲波透視法也逐漸被推廣開來,目前來看整體的成效還是不錯的。隨著科學技術的不斷先進,越來越多的聲波技術引入到了聲波透視法的檢測中。例如現在的聲波CT已經逐漸引入到了具體的檢測中,還處在推廣階段,畢竟檢測中的一些注意事項、技巧還有待普及。聲波透視法的發展,為我國樁基的檢測提供了必要的技術支持。在后續技術不斷發展的過程中,聲波透視檢測法也會逐步趨于完善,降低一些檢測的條件,在提高檢測水平的同時,進一步提升整體的檢測質量,從而為我國聲波透視檢測法未來的發展奠定基礎。

4 結語

綜上所述,公路道路橋梁中的樁基施工是一項基礎性的施工,但是其自身的穩定性會直接影響到工程的質量。加強樁基的檢測,提高整體的質量水平,有助于為后期的工程施工奠定基礎,推動工程的施工。

參考文獻

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[3] 孫國洪.公路工程施工管理過程中的常見問題及解決措施分析[J].城市建設理論研究(電子版). 2016(27)

第4篇

關鍵詞:公路橋梁;樁基檢測;新技術

中圖分類號:U41文獻標識碼: A

引言

在公路橋梁中的樁基建設是一個主演環節,不僅關系到整體結構的質量,也關系到公路橋梁的使用年限,只有通過不斷的技術提升,對于安全性能的檢驗技術保障,才能保障公路橋梁的整體穩定性,運用公路橋梁樁基的檢測技術方法,制定合理的檢測計劃,就能夠在實際檢驗方法的運用過程中,切實做到能夠檢驗公路橋梁的樁基質量情況。隨著樁基檢驗技術的大力推展,只有不斷的通過技術調整,才能夠確保公路橋梁的質量安全。

一、對于目前公路橋梁樁基檢測簡介

公路橋梁工程樁基主要可以分成以下幾種:根據公路橋梁工程樁基施工方法可以分成人工挖孔樁、沉管成孔樁、螺旋成孔樁、沖擊成孔樁等。根據公路橋梁樁基直徑大小可以分為大直徑樁、中等直徑樁、小直徑樁。公路橋梁工程樁基一般是大直徑樁。根據公路橋梁工程樁基豎向受荷情況可分為抗壓樁和抗拔樁等。根據公路橋梁工程樁基水平受荷情況可分為被動樁和主動樁等。

對于樁基的負荷能力以及結構性能的檢測是目前在樁基檢測項目中重要的檢測項目。依據在檢測項目工作的目的,就需要區別不同的檢測方法優勢情況,對于檢驗方法所受到的限制也要有所了解,依照工程建設的地點不同,按照在工程中的地理以及自然情況,施工中的工程要點相互結合,選擇合適的檢測方式,這是對于檢測工作的前提準備,是為了能夠獲得更加準確的工程信息內容。

在公路橋梁工程樁基檢測方法上,可以將公路橋梁工程樁基分成高應變檢測低應測樁法、聲波透射法、靜載荷試驗法等檢測方法。其中,公路橋梁工程樁基靜載荷試驗可采用堆載平臺法、錨樁法、地錨法、堆載和錨樁聯合方法。公路橋梁工程動力測樁法主要可分為高應變動測法和低應變動測法。

二、公路橋梁中樁基的檢測技術

(一)高應變檢測

高應變動檢測技術于上個世紀八十年代引入我國,在九十年代初,我國也相繼出現了類似的計算機軟件。近年來,在公路橋梁樁基工程中也常常采用這種方法,通過在樁頂施加高能量沖擊荷載,實測力和速度信號,運用波動理論反演來推算被檢樁的完整性及軸向抗壓極限承載力。高應變檢測樁身完整性的可靠性比低應變法高,只是在帶有普查性的完整性檢測中應用尚有一定困難。目前,在工程界采用最多的高應變試樁法主要有曲線擬合法和阻力系數法。高應變動測法在確定單樁的承載力方面具有明顯優勢,不需要靜載試驗中的堆載物或者錨樁,費用低、時間短且效率高,還能夠進行大噸位的樁基檢測,逐步取代了靜載荷試驗方法,成為樁基工程驗收的重要手段。

高應變動測法不僅能夠確定樁基承載力的大小,還能夠反映出樁土阻力分布、樁身完整程度等信息。但是由于這種檢測方法不但計算程序比較復雜,而且在現場測試中的樁頭處理、錘擊設備選擇、傳感器的安裝等眾多因素都影響檢測精度,因而在公路橋梁樁基檢測中的應用受到限制。但高應變動測法對于樁基設計和其他的檢測方法均具有借鑒作用。

(二)靜荷載法

目前,國內外公認的對樁的承載力進行測試的最直觀與最可靠的方法是靜荷載試驗,但是受到測試儀表精度以及試驗方法限制與分析方法差異還有工程判斷能力的影響,使用此方法,有時候誤差也會達到百分之十。所以,工程界一直在思考怎樣對靜荷載試驗改進其測試與分析方法,并對其可靠度提高。這些年來,試驗的噸位已經得到了提高,比如有些單位已經能加載超過30000噸位,另外還有一些相關研究人員研究探討負摩阻現象。

(三)聲波透射法

這是一項較為傳統的技術,但是在以前沒有進行廣泛應用。近些年來,由于交通系統中的相關投資得到了增加,這種方法在國內的應用越來越廣泛。傳統方法中的模擬聲波儀已經被數字化聲波儀所取代,不僅使用比較方便,而且也使分析手段得到了提高。聲幅與聲頻成為分析判斷的要素。另外,聲波CT也已經進入了使用階段。

(四)低應變法

這種方法主要是對樁身的完整性進行檢測。很多缺陷或者是質量事故都在流水處或者是底層的變化處發生,底層的變化會導致反射波的產生從而影響波形,所以要對地質資料進行查看,了解施工的具體記錄,從而確定缺陷的具置。定量分析軟件能幫助我們判定基樁缺陷的具體程度,雖然這一軟件有一定的不足之處,但是它對應力波在樁身進行傳播的具體過程進行了分析,只要保證樁周選擇合理的土參數,就能起到一定的效果。在運用低應變法進行檢測時,不斷缺陷屬于什么樣的類型,其共同的表現就是樁的阻抗減小,不能區分缺陷性質。

1.低應變動測法的適用范圍介紹

公路橋梁工程樁基低應變動測法的適用范圍對測量影響是十分巨大的,其中公路橋梁工程樁基測土阻力是主要因素,測土阻力包括兩個部分:動土阻力和靜土阻力,后者是主要影響因素,其特點可以概括如下:(1)消減反射波峰值;(2)加快應變力衰減;(3)動土阻力波的產生限制了可測樁基的長度。

通過總結實際公路橋梁工程樁基施工過程中的經驗教訓,在公路橋梁工程樁基中采用低應變動測法對公公路橋梁工程樁基進行檢測時,公路橋梁工程樁基的長度通常在5~50m的范圍之間,公路橋梁工程樁基的半徑一般需小于0.9m,盡管一些長度大于50m的公路橋梁工程樁基仍能夠獲得樁底的應力波信號,然而因公路橋梁工程樁基的承載力較大,公路橋梁工程樁基的一些局部缺陷、深度缺陷的反映不夠準確,同時也會受到公路橋梁工程當地地質條件的影響。

2.低應變動測試過程分析

低應變動測試過程中,測量人員為了提高公路橋梁工程樁基測量結果的精確性和準確性,要特別注意以下幾點:選取測量點和錘擊點、安裝傳感器等。

(1)選取測試點。測試點的選取應該以公路橋梁工程樁基直徑為選取依據,選取原則要保證公路橋梁工程樁基測試點滿足實際測量的需求,通常情況下,公路橋梁工程樁基直徑不小于0.15m,基樁測量點的選取應該大于5個,而且要保證和鋼筋籠的間距在15cm以上,選取的方式要保證公路橋梁工程樁基測量點均勻,打磨處理應該仔細認真,保證后續公路橋梁工程樁基施工正常進行。

(2)選取錘擊點。公路橋梁工程樁基檢測過程中的錘擊點適宜點為相距傳感器20~30cm的位置,如果錘擊點與傳感器間距離太近,錘擊的沖擊力可能對傳感器造成干擾,而若錘擊點與傳感器間距離太遠,就可能有橫波的影響產生波形震動現象,這將無法準確反映公路橋梁工程樁基的狀況。所以錘擊點和傳感器位置選取的好壞直接決定著公路橋梁工程樁基檢測效果,可以聘請公路橋梁工程樁基檢測專業技術人才進行測量檢測,保證公路橋梁工程樁基檢測結果滿足設計要求。

(3)傳感器的安置。按照公路橋梁工程樁基測試點的選取情況來確定傳感器的安裝,粘貼方式是最為常用的安裝公路橋梁工程樁基檢測傳感器的方法,因此這就要求在公路橋梁工程樁基的頂部干燥的時候,比較常用的粘貼劑包括: 橡皮泥、黃油、石蠟、等,粘貼層的厚度應該適中,避免過厚造成公路橋梁工程樁基檢測傳感器應力波接收不準確的情況。

(五)自平衡法檢測

自平衡法測樁法是一種基于在樁基內部尋求加載反力的間接的靜載荷試驗方法。其主要裝置是一種特制的荷載箱,它與鋼筋籠連接而安置于樁身下部。試驗時,從樁頂通過輸壓管對荷載箱內腔施加壓力,箱蓋與箱底被推開,從而調動樁周土的摩阻力與端阻力,直至破壞。將樁側土摩阻力與樁底土阻力迭加而得到單樁抗壓承載力,其測試原理見圖。

自平衡測樁法具有許多優點

1.裝置簡單,不占用場地、不需運入數百噸或數千噸物料,不需構筑笨重的反力架;試驗時十分安全,無污染;

2.利用樁的側阻與端阻互為反力,直接測得樁側阻力與端阻力;

3.試樁準備工作省時省力;

4.試驗費用較省,與傳統方法相比可節省試驗費約30%~40%,具體比例視樁與地質條件而定;

5.試驗后試樁仍可作為工程樁使用,必要時可利用輸壓管對樁底進行壓力灌漿;

6.在水上試樁、坡地試樁、基坑底試樁、狹窄場地試樁、斜樁、嵌巖樁、抗拔樁等情況下,該法更顯示其優越性。

根據近年的實踐表明,自平衡試樁法適用于鉆孔灌注樁,人工挖孔樁、沉管灌注樁,樁受力的形式有:摩擦樁、端承摩擦樁、摩擦端承樁、端承校、抗拔樁。

應用場地除一般的粘性土、粉土、砂土、巖層等常規場地外,目前已在坡地試樁、基坑底試樁、狹窄場地試樁、抗拔樁試樁獲得成功。對于大噸位、大尺寸樁,采用自平衡法可方便地測得其承載力,但其代價也較大。由于該法可分別測得側阻力、端阻力,故可求得單位面積側阻力、端阻力。目前國內外都經常先進行模擬樁的測試,再根據實際尺寸換算求得大樁的承載力,但模擬樁的直徑不應小于800mm,以防尺寸效應帶來的誤差。

結束語

目前對于公路橋梁的檢測方法得到了工程管理的全面關注,不僅促進橋梁技術發展,同時對于橋梁通行質量有所保障,隨著技術的不斷發展,不僅取得了很多經濟效益,同時也得到社會的普遍認可,就目前橋梁檢測技術應用而言,還存在很多問題,對于樁基的檢驗技術而言,必須根絕實際情況進行選擇,這樣才能發揮每種檢測技術的優勢方面,對于所存在的缺點也要能夠清楚的認識,才能夠選擇合適的樁基檢測技術,公路橋梁中的樁基建設是一個重要施工環節,與整體結構的質量緊密相關,只有通過不斷的技術提升,對于安全性能的檢驗技術保障,提升公路橋梁的整體穩定性,通過運用公路橋梁樁基的檢測技術方法,確保公路橋梁的質量安全。

參考文獻:

[1]韋少輝.公路橋梁中樁基檢測新技術的開發和應用分析[J].科技創新與應用,2012,18:136.

第5篇

關鍵詞:橋梁樁基分類檢測

中圖分類號:TV551.4文獻標識碼: A

一、引 言

近年來,我國經濟飛速發展,大規模基礎設施建設方興未艾,其中公路工程的質量顯得尤為重要。橋梁工程是公路工程中的重要項目,投資規模巨大,施工技術要求高。樁基是結構物的主要承重部分,承受著由橋跨結構傳給墩臺的巨大負荷,其質量的優劣直接決定了橋梁的安全性和使用壽命。橋梁樁基工程屬于隱蔽工程,要想控制好其質量,先進的檢測技術是前提。本文簡述了我國橋梁樁基的質量分類,總結了橋梁樁基常用的檢測方法,并探討了這些方法各自的優缺點和適用范圍。

二、橋梁樁基分類(按質量優劣)

一般地,按質量優劣分為四類:

1、完整樁:動測波形呈規則衰減,波速值也正常,達到設計樁長,樁身完好,混凝土強度達到設計標號。一般情況下,單純擴徑的樁也列入此類。2、基本完整樁:動測波形呈現小畸變,樁底反射清晰。樁身有小缺陷,如輕度縮徑、局部輕度離析等,推測對單樁承載力及橫向剪切力沒有太大影響,樁身混凝土波速正常,可達到混凝土設計標號。3、缺陷樁:動測波形出現較明顯的不規則反射,對應樁身缺陷如裂紋、離析、縮徑、夾泥等:樁身混凝土波速偏低從而達不到設計標號,對單樁承載力有一定的影響,該類樁一般要求設計單位復核單樁承載力后提出是否處理意見。4、嚴重缺陷樁:動測波形嚴重畸變,對應樁身缺陷如裂縫、嚴重離析、夾泥、嚴重縮徑、斷樁等。該類樁一般不能使用,需進行工程處理。三、橋梁樁基檢測方法

一般地,橋梁樁基常用檢測方法有如下幾種:

1、靜載試驗法

這是目前公認的檢測基樁豎向抗壓承載力最直接、最可靠的試驗方法。但在工程實踐中發現,基準樁的問題有時會被檢測人員所忽視,容易出現基準樁打入深度不足,試驗過程產生位移的問題。

2、鉆芯法

這種方法具有科學、直觀、實用等特點,在檢測混凝土灌注樁方面應用較廣。一次完整、成功的鉆芯檢測,可以得到樁長、樁身混凝土強度、樁底沉渣厚度和樁身完整性的情況,并判定或鑒別樁端持力層的巖土性狀,但是抽芯技術對檢測判斷的影響很大。某工程先用XY-1型工程鉆機,采用硬質合金單管鉆具,用低壓慢速小泵量及干鉆相結合的鉆進方法,結果采芯率不到70%,芯樣完整性極差,大多呈碎塊;后來改用SCZ-1型液壓鉆機,采用金剛石單動雙管鉆具,采芯率達99%,芯樣呈較完整的圓柱狀。所以,《技術規范》對鉆機和鉆頭作了相應的規定,就是為了避免抽芯驗樁的誤判。

3、反射波法(瞬態時域分析法)

在國內,絕大多數的檢測機構采用反射波法檢測樁身完整性,主要原因是其儀器輕便、現場檢測快捷,同時將激勵方式、頻域分析方法等作為測試、輔助分析手段融合進去。當然,低應變法檢測時,不論缺陷的類型如何,其綜合表現均為樁的阻抗變小,而對缺陷的性質難以區分,這是其最大的局限性。

圖1反射波法

表1 樁身結構完整性評判分類表

類別 樁身結構完整性定義 波形特征

Ⅰ 樁身結構完整。 無缺陷反射波、或有擴頸反射波,有明確(正常)的樁底反射信號,波速正常。

Ⅱ 樁身存在輕微缺陷,但樁身結構完整性基本不影響樁的正常使用。 缺陷反射波幅值小,有明確(正常)的樁底反射信號,波速正常。

Ⅲ 樁身存在明顯缺陷,應采用其它方法進一步抽檢確定其可用性。 缺陷反射波幅值較大、樁底反射不明顯。

嵌巖樁樁反射波與入射波相位相同。

波速不正常。

Ⅳ 樁身存在嚴重缺陷或斷樁。 缺陷反射波幅值大。

周期性缺陷反射波。

4、高應變法

高應變法的主要功能是判定樁豎向抗壓承載力是否滿足設計要求。在判定樁身水平整合型縫隙、預制樁接頭等缺陷時,能夠在查明這些“缺陷“是否影響豎向抗壓承載力的基礎上,合理判定缺陷程度,可作為低應變法的補充驗證手段。在某些地區,利用高應變法增加承載力和完整性的抽查頻率,已成為一種普遍做法。

5、聲波透射法

與其他完整性檢測方法相比,聲波透射法能夠進行全面、細致的檢測,且基本上無其他限制條件。但由于存在漫射、透射、反射,對檢測結果會造成影響。

圖2聲波透射法

6、低應變動測法

低應變動測法是使用小錘敲擊樁頂,通過粘接在樁頂的傳感器接收來自樁中的應力波信號,采用應力波理論來研究樁土體系的動態響應,反演分析實測速度信號、頻率信號,從而獲得樁的完整性。該方法檢測簡便,且檢測速度較快,但如何獲取好的波形,如何較好地分析樁身完整性是檢測工作的關鍵。

測試過程是獲取好信號的關鍵,測試中應注意:①測試點的選擇。測試點數依樁徑不同、測試信號情況不同而有所不同,一般要求樁徑在120cm以上,測試3~4 點。②錘擊點的選擇。錘擊點宜選擇距傳感器 20~30 cm 處不必考慮樁徑大小。③傳感器安裝。傳感器根據所選測試點位置安裝,注意選擇好粘貼方式,一般有石蠟、黃油、橡皮泥在保證樁頭干燥,沒積水的情況下。④盡量多采集信號。一根樁不少于10 錘,在不同點,不同激振情況下,觀測波形的一致性,以保證波形真實且不漏測。

圖3低應變動測法

7、超聲脈沖法

超聲脈沖檢測法是檢測混凝土灌注樁連續性、完整性、均勻性以及混凝土強度等級有效方法。它能準確地檢測出樁內混凝土中因灌注質量問題造成的夾層、斷樁、孔洞、蜂窩、離析等內部缺陷,并能測出混凝土均勻性及強度等級等性能指標,其具有準確、直觀、迅速、簡便、費用較低等優點,是我國灌注樁質量檢測的重要手段之一。

圖4超聲脈沖法

四、結束語

當前,橋梁樁基檢測技術的研究和發展正方興未艾,欲提高樁基檢測的質量與效益, 一方面要不斷改善已有儀器的硬件性能和質量,并努力開發出新的儀器;另一方面也要加強對樁基檢測技術理論的研究工作,以尋求更精確的物理模型。

第6篇

【關鍵字】樁基檢測的技術;綜合應用

樁基作為建筑物工程項目中的常見基礎。其在工業大型廠房、高層建筑物、鐵路、公路、橋梁、港口、水利工程等領域都有廣泛的應用。樁基工程屬于隱蔽工程的一種,檢測工作質量關系到建筑物的安全,因此樁基礎工程中,設計、施工、檢測都是確保樁基質量必不可少的環節。

1 超聲波樁基檢測技術在某橋梁中的應用

1.1 方法技術原理

1.1.1 超聲波就是頻率超過20kHz的機械波。它在物質中進行傳播時,遇到不同物質,會發生波的反射、折射等現象時,傳播時的振動幅、波形等也會相應產生變化。

1.1.2 使用超聲檢測法來檢測樁基體的內結構,原理基于混凝土強度,它的強度越大,超聲波相應的波速就越快。當其在樁基體內傳播中遇軟弱層、樁基缺陷處或不密實的地方時,超聲波在繞射或直接穿透介質時,其聲時值會偏大、波幅度與頻率相應降低。依據這類數據的反映,就可評定出樁基體內部的實際情況。

1.1.3 CT成像技術。它是新發展的一門涉及諸多方面的交叉應用學科,其涉及到數學、物理、工程與材料等,應用價值相當高。利用該技術,可在不損壞檢測物的情況下,根據檢測所得的投影資料,通過運算,呈現出檢測物內部的形態與特性。它具備信息量大、精確可靠、多樣化方法、低成本、速度快的優點,可以更直觀的評估缺陷。

1.1.4 數據處理軟件。CT成像所使用的軟件選擇WYS2005物探信息系統。該軟件系統的功能較完善,可對超聲波透射的數據資料實行處理和管理。同時對超聲波透射的數據資料進行二維或者三維的反演處理,其所得到的結果能夠良好地反映工程的實際情況。

1.2 測試過程

被檢測對象的介質通常是由很多材料組成的非均勻介質,存在著如孔隙、水、空氣等等,因而超聲波在其中傳播會有衰減現象產生。使用換能器和加大信號功率,都能有效增加檢測范圍,應根據實際情況進行適當選擇。

換能器要和介質存在良好的聲耦合。如果在混凝土的平行面進行檢測,則需要對測點位置實行打磨與其表面的除塵處理,以保證表面的平整度,確定超聲波傳播的路徑,使用黃油或者凡士林等材料用作耦合劑。如果是平行孔中檢測,則需要在檢測的孔中注滿清水,以保障換能器和被檢測的介質耦合性能良好。

以下以某大橋17號墩15號樁基檢測為例:該樁基為灌注圓樁,樁直徑3米,混凝土設計強度等級C30,樁基長度15米。預設1至4號聲測管,合計6個檢測剖面,其中2號剖面至3號剖面聲測管距離1.92米,3號剖面至4號剖面聲測管距離2.135米。檢測參數設置為:增益為10、低速為50kHz、高通為5kHz、采樣值8μs、脈寬為30μs、測點距離0.2米。

通過實地檢測得到聲時和聲速值,通過對比數據,可得到不同檢測深度、不同剖面的聲速異常波速數值。

根據以上得到的數值,應用CT成像技術,可以得到相應的成果圖。

經檢測數據得知,被檢測樁基體在1號剖面到3號剖面、2號剖面至3號剖面、3號剖面至4號剖面的14米至14.4米的深段,波速數值明顯較低。從相應成像的成果圖可以得知2號剖面至3號剖面在檢測深14米至14.4米、檢測距離1.1米至1.92米的區間段、3號剖面至4號剖面在檢測深相同、檢測距離為0至0.5米的區間段,為色譜顯示異常段。

經過以上檢測過程,并對檢測的結果進行分析,得到直觀反應如下:該樁基體在14米至14.4米區間段,該段混凝土比其他正常區間段的混凝土強度要低大概20%左右。

上述檢測結果與工程項目后期對該樁基體采用鉆芯法驗證數據一致。除此之外,各類樁基檢測技術在水利工程、建筑工程、公路工程、鐵路工程等上都具有很大的應用價值。這里不作詳細闡述。

針對工程項目的特點不同,所選擇的相應樁基檢測技術也不盡相同。雖然樁基檢測技術的綜合應用中還有不足之處和一些問題,但是仍然不能否認它是目前建筑行業中對樁基檢測最直觀、有效的技術方法。

2 樁基檢測技術應用現狀與發展

2.1 樁基的動力檢測技術的應用

樁基動力檢測技術作為靜載檢測技術的補充,為保障樁基的質量有著相當重要的積極意義。因為樁基動力檢測技術具備儀器輕便、檢測速度快、成本低等優點,具有靜載檢測所不具備的一些功能。動力檢測技術可對樁身結構的完整性、沉樁的能力、打樁的應力等進行監控,還能對側阻力的分布與端阻力估計等。所以樁基動力檢測法在國內外檢測樁基領域已經得到廣泛應用。目前世界多個國家與地區都在對其方法進行廣泛應用的同時,還研發了相關的軟硬件,并都有了自己的規范與標準。

2.2 樁基檢測技術新發展

近年來,已經有研究把神經網絡與專家系統應用于樁基動力檢測的技術,其相關的應用程序也已被編制出,也有將邊界元、三維有限元、無限元等應用于動態檢測之中,但是這種新技術尚處在研發探索階段,還不能被成熟應用。另外地質雷達在其檢測技術中的應用,也是一個新的方向,它們都需要被更深層次的研究與總結。

2.3 加強成孔檢測技術

樁基檢測技術中成孔檢測技術研究力度應該加強,尤其是孔底部沉渣的厚度測定的專業儀器研究的開發非常迫切。由于沉渣的厚度限制著灌注樁的承載力大小,很大地制約灌注樁的優勢發揮。做好樁基成孔的檢測工作,必定可以有效提升樁體的承載力,提升樁體成樁的質量,進而減少成樁以后檢測的工作量,達到降低成本、加快樁基工程施工進度的目的。

2.4 樁基檢測技術人員

就目前而言,從事樁基檢測人員的業務水平不一。樁基檢測技術是一門波動理論、數值計算、動態力學測試、振動理論、計算機學、電子學與土靜動力學等眾多學科和樁基的工程實踐緊密結合的技術。所以,對每個樁基檢測技術人員來說,只是掌握檢測儀器的基本操作是不夠的,其必須具有一定程度的理論水平與豐富經驗。由于樁基檢測技術體系的復雜性,不管是高應變法或者低應變法,都要重視在理論指導之下的實踐經驗累積的重要性,尤其是對于樁體荷載的傳遞機理基本的認識。

4 結語:

4.1 盡管樁基的檢測方法有很多種,但其各自都有優缺點,而且距離能夠完整、全面的反映出樁基的實際情況,還是有相當長的路要走。所以從工程項目的可靠性、安全性為立足點,建議檢測單位使用綜合性的樁基體檢測方法來評定樁基工程質量,即首先普查,采用簡便的低應變法,對工程項目整體的所有工程樁基體進行一次無損壞狀態的樁基體自身質量檢查,其次進行詳查,對普查工作中所發現的存在著較為嚴重的缺陷的工程樁基體再次進行動力高應變檢測,以確定單樁基體的承載力如何;最后在普查與詳查工作完成的基礎之上,對承載力合格或不合格的工程樁基體,按照靜力試樁法的規范對其抽樣實施靜壓試驗,最終計算出每根工程樁基體的承載力,同時對不合格的樁基體進行補強、加固處理與對應的后期檢測工作。

4.2 雖然我國相關部門已經對樁基檢測工作做了相關的規定,也制定了相應的檢測技術的規范,但是這些規范都并不是相當完善。因此,研究及對檢測方法加以改進,同時制定相關、統一、標準合理的規范是至關重要的。

4.3 隨著樁基的檢測理論與經過工程項目實踐的不斷完善,在建立樁基與土層動力的作用下力學原理的同時,應該發展出更為先進的檢測的技術以及對檢測信息的科學、合理解釋,樁基檢測技術在工程項目中的應用將會更加廣泛。

參考文獻:

[1]劉峰,崔妍.樁基工程檢測技術應用及研究綜述.[J].水運工程.2007(9)

第7篇

關鍵詞:人工挖孔;混凝土灌注樁;質量檢測;缺陷分析;處治與防范

1概述

隨著我國國民經濟的快速發展,公路工程建設的規模不斷擴大,橋梁工程是公路工程建設的重要組成部分。在橋梁工程的建設中廣泛采用樁基礎,其對上部結構的穩定與安全起到至關重要的作用。由于樁基礎屬于隱蔽性工程,受地質、水文、施工工藝等其它因素的影響,其施工質量較難控制,容易出現質量問題,因此,其缺陷的檢測與處置是質量控制的關鍵。

2樁基質量檢測

2.1工程概況

某高速公路橋梁基礎采用混凝土摩擦樁基礎,樁長15.0m,樁徑1.20m。橋梁所在部位的地質情況:0~5.0m為亞黏土,5.0~12.0m為細砂夾卵石層,12.0m以下為中砂層。樁基施工采用人工挖掘方式成孔,混凝土護壁一直到樁底,現場攪拌混凝土,用導筒(串筒)澆灌,自下而上全程人工用振搗棒振搗。每根樁內預埋3根聲測管,要求全部采用聲波透射法進行檢測。

2.2樁基質量檢測

2.2.1聲波透射法檢測檢測在樁基施工完成后14d進行,把3根聲測管分組編號為A、B、C,每兩根為一組,采用NM-4A型非金屬超聲波檢測分析儀和50kHz圓管型徑向幅射換能器,由樁底向上每隔20cm提升一次,從下向上進行檢測,共檢測AB、AC、BC三組剖面。檢測后發現有兩根相鄰的樁存在嚴重質量問題,其中一根樁在6.60~7m區段聲參量存在嚴重異常。

檢測單位依據檢測結果結合施工工藝和現場調查,認為主要是樁基澆筑中混凝土離析所造成,據此,綜合判定為三類樁,要求施工單位進行處治。

2.2.2低應變反射波法檢測施工單位認為該工程采用帶護壁的人工挖孔干作業方式成孔,按施工工藝要求進行全程振搗,施工單位對聲波透射法檢測檢測結果提出異議,并提出采用低應變反射波法進行驗證。在對樁頭進行磨平處理后,檢測采用KON-PIT基樁低應變檢測分析儀和加速度傳感器進行復測,并給出了檢測波形圖。

從檢測波形圖原始信號波形圖和處理后的波圖均存在6.60m位置處有明顯的縮徑類(離析、夾泥、斷樁等)質量缺陷,與聲波透射法的檢測結果基本一致。

2.2.3鉆芯法驗證經聲波透射法和低應變反射波法兩種檢測方法進行相互驗證后,決定對存在缺陷的樁基進行鉆芯取樣,進一步驗證檢測結果,分析樁基缺陷產生的成因,提出合理的處治措施。

在樁基鉆芯取樣中發現,樁基上部混凝土芯樣基本完整,且混凝土正常。當鉆至6.50m位置時,鉆孔中的水位突然大幅下降,經過補水后仍存在水位不斷下降情況,但下降速度趨于緩慢。因此采取邊補水邊鉆進,至7.80m處停鉆取樣后,發現6.60~7m區段存在長度為15cm大塊碎石芯樣,且該區段混凝土離析現象嚴重,孔隙發育,7m以下混凝土芯樣完好。

3缺陷成因分析

根據鉆芯取樣結果分析,主要存在以下幾個問題:

3.1因為直徑15cm左右的石塊極容易堵塞澆筑導筒(導筒直徑一般為15~20cm),由此排除混凝土攪拌過程中夾雜大塊卵石的可能性。

3.2澆筑過程都在有護壁的挖孔內進行,排除大塊卵石意外掉入。

3.3依據一個位置鉆芯取樣推斷,該區段其它位置也存在類似情況。

由此推斷,該樁基存在缺陷主要原因可能是人為原因造成,即施工單位為了節省材料,在澆筑樁基過程中,向樁內投擲石塊,造成樁體局部出現空洞,并造成樁體混凝土不密實。

經調查證實,缺陷樁基澆筑是在晚上24:00開始、凌晨5:00結束,施工人員向樁內投擲了一些石塊,這和檢測的結果相吻合,使檢測結果的準確性得到驗證。

4缺陷處治

鑒于該樁的質量缺陷是由于石塊間存在空隙未被振搗密實造成的,且鉆芯過程中有漏水現象,據此處治措施采取注漿法,用2MPa左右的壓力將1:1的水泥漿通過鉆芯孔注漿,先后用去40袋水泥才注漿完成(分析大部分水泥漿沿混凝土護壁間的縫隙壓到樁周的砂土和卵石夾層中)。

經過注漿處治后,重新用聲波透射法進行復測。復測的聲波透射法檢測剖面圖表明,處治后波形異常明顯減小或消失,達到二類樁標準。

5防范措施

通過這次樁基質量缺陷事故分析,對公路工程橋梁樁基采用人工挖孔灌注樁方式的質量控制提出以下防范措施:

5.1對質量控制應以預防為主。即在施工前做好充分準備工作,制定相應的防范措施,監理到位、并責任到人。

5.2嚴把施工隊伍進場關。只有從嚴把關,使一流人才、先進的工藝,過硬的設備進場,才會為優良工程打下了堅實的基礎。避免出現“一流隊伍投標、二流隊伍進場、三流隊伍干活”的現象。

5.3嚴把檢測關。公路工程橋梁混凝土灌注樁樁身完整性檢測是確保工程質量的一個重要技術檢測手段。在工程檢測中,選擇有資質、信譽良好、人員齊全的檢測單位逐樁做聲波透射法檢測;對處治后的缺陷樁做二次檢測;若檢測仍存在缺陷,則對該樁進行承載試驗(大應變)進行檢測,確保樁基質量及工程的安全。

6結語

通過對某高速公路工程橋梁人工挖孔混凝土灌注樁基的檢測和處治,說明在該類工程施工中采用聲波透射法檢測、低應變反射波法進行檢測是行之有效的方法,可以初步確定樁基缺陷的位置,采用鉆芯法進行驗證,進一步確定樁基缺陷程度、特點,才能確定合理處治方法,達到預期效果,為今后人工挖孔灌注樁施工質量提出防范措施。

參考文獻

[1] JTG/T F81-01-2004,公路工程基樁動測技術規程[S].

[2] JGJ106-2003 J 256-2003,建筑基樁檢測技術規范[S].

第8篇

關鍵詞:無損檢測技術;道路橋梁工程;應用

經過一段時間的發展,我國道路橋梁檢測工作取得了比較突出的成績,從當前的情況來看,很多地區都開始推廣無損監測技術,并針對一些地方的道路橋梁檢測工作走出了改善,值得注意的一點是,目前我國的道路橋梁建設正處于一個非常關鍵的階段,很多地方雖然對無損檢測技術載體態度上是認可的,但是并沒有積極推廣,很多工作依然按照傳統模式進行,從整體上來看取得的效果不能值得大家的肯定。

1無損檢測技術概述

無損檢測技術是指在不破壞工程結構及質量的情況下,對工程外觀進行檢查及測量的技術的統稱,無損檢測技術包括的方面很多,傳統方式可以通過敲擊、聽聲音的方式辨別道路工程是否存在裂紋,目前很多地區還在利用這種方式,大量工程實踐證實,傳統檢測技術不能準確判定缺陷存在的具置,局限性很大。無損檢測技術可以嚴格按照質量驗收標準,確保在要求范圍內控制好道路橋梁工程的質量,避免由于多度重視工程質量,而造成的工程質量過剩問題。利用無損檢測技術可以準確判斷工程缺陷存在的具置,并不會影響工程設計性能,若工程缺陷在加工余量之內,可以利用有效措施進行修補,或者通過調整施工工藝達到要求的工程質量。因此利用無損檢測技術不僅可以提升工程施工效率,同時還能有效降低工程造價,充分滿足工程在質量與性能上的要求。

2無損檢測技術的優勢

2.1不具有破壞性

道路橋梁工程中,通常會以材料、管理和技術等方面為切入點,希望通過上述幾個方面的努力獲得較好的簡稱成效,但是為了避免出現一些不必要的問題,工程檢測不能忽視,道路橋梁檢測可以從多方面減少工程建設的不足與缺失。縱觀當前的多項技術,無損檢測技術的可行性較強,同時技術體系上也比較健全,通過深入分析可以了解到,檢測技術在應用中并不具有破壞性,在檢測過程中可以獲得較為準確的信息和數據,同時哈能在維護工作上得到很多支持。應用無損檢測技術并不需要很多設備、人員,僅需要在重點位置及容易忽視的地方進行全面檢測,數據和信息都比較全面。

2.2技術體系健全

從道路橋梁檢測工作來看,以前的方法專業性較強,同時單一性方面的表現也非常突出,這種情況下我國開始深入研究無損檢測技術的應用。當前無損檢測技術體系已經發展的比較成熟,基本上不會在具體檢測工作中出現疏漏,應用這項技術展開操作時,可以利用專業規范進行約束,從檢測開始之前一直到檢測完成,都嚴格遵守檢測標準,并經過反復的核對和檢查,無損檢測技術內容并未是單一的,其中包含了很多技術操作方案,一旦應用過程中發現了不足,則需要聯合其他技術進行解決。

2.3拓展空間較大

近年來我國道路橋梁測量工作面臨著很多挑戰,如果技術上的表現過于單一,則很難為以后的發展提供保證,該方面無損檢測技術的應用引來了多方關注,自身拓展空間非常大。從當前的研究情況來看,無損檢測技術本身的技術體系比較豐富,其中融合了很多優勢技術和靈活的操作方法,不僅對以前的工作內容進行了優化處理,同時其固有技術操作水平也顯著提升,因此獲得了比較可觀的積極效益。可見無損檢測技術的拓展空間非常大,在以后的應用之中,隨著道路橋梁檢測工作的變化,其拓展空間也會不斷變化。

3道路橋梁建設中對無損檢測技術的應用

3.1頻譜分析技術的應用

所謂頻譜分析技術是指利用多種傳播介質傳播,表面波頻率的差別很大,這項技術的應用可以有效分析其獨特的性質,利用分析結果可以判定橋梁的實際情況。具體來說,需要在橋梁表面垂直作用某一瞬間的沖擊力,以此獲取瑞雷波面,圍繞該振源該波面將會產生不同的頻率,對不同部位進行錘擊,瑞雷將會出現多種不同狀態,將傳感器安裝在橋梁不同位置上,就可以對不同瑞雷波頻率進行檢測,利用多種分析方法分析相關頻率,可以達到測試力學指標的目的。與以前的檢測手段相比這種方法不僅簡單快捷,而且頻率非常高。

3.2超聲波檢測技術的應用

超聲波頻率較高,根本不在人耳的聽力范圍之內,對其頻率進行傳輸的過程中,可以充分符合波傳輸的定律,應用該項技術發射超聲波,利用超聲波接收器可以獲取相關數據和信息,得到c超聲波相關的指標和數據,從而判定結構中是否存在不足或者缺陷。在各個位置上安裝傳感器,可以對超聲波所處位置的傳輸時間進行測量,然后結合傳輸時間、傳輸速度及傳輸位移等之間的聯系,計算出波速,然后根據波速與介質之間存在的參數聯系,測量出材料的相關系數,例如抗壓性能、抗折性能及彈性情況等,此外,還可以檢測出材料存在的不足。

3.3圖像技術的應用

圖像技術在無損檢測中涉及到了兩個方面,激光全息圖像技術與紅外成像技術,其中前者主要利用先進的攝像儀器獲取全息圖,從而對全息圖進行科學合理的分析,并通過乙烯類計算之后判定存在缺陷的類型與具置;后者的技術原理在于,所有物質都是由分子組成的,該技術的應用可以對不同變化中分子組成物質所釋放出的熱量。這里值得一提的是,物質結構之間存在差異,因此分子組成物質所放出的熱量也必然存在較大差異,因此可以利用先進儀器分析物體的溫度分布情況,利用熱敏元件對路面等溫線進行劃定,通過分析等溫線可以判定工程是否存在缺陷。

3.4激光技術的應用

激光技術的檢測對象為道路橋梁的路面,針對路面情況實施檢測的過程中,涉及到了光電放射及衍射等原理,其中衍射原理是指利用激光傳輸的過程中,出現狹縫衍射就會發生,通過不斷調整狹縫的寬窄,可以得到明暗相間的圖像,同時在其中構建一定聯系,對狹縫寬度改變的情況進行研究和分析。光電反射的原理是光電強度與激光之間有直接的聯系,利用光電轉換器即可將光能轉變成為電能,然后依據預定好的光電位移情況展開計算,即可得到彎沉位移的具體情況。此外,光時差的原理是指對較短距離之內激光傳輸所產生的時差進行記錄,據此判斷橋梁的均勻度。

結語:

綜上,道路橋梁工程項目建設直接關系到人們生活水平的提高以及我國綜合國力建設,其重要性是不言而喻的。道路橋梁檢測工作在工程項目發展這種占據著非常重要的位置,與整個項目的后續使用直接相關,無損檢測技術對于道路橋梁檢測具有很大的適用性,利用超聲波、圖像、激光等技術可以有效收集有關工程的各項信息,為工程設計工作提供依據。

參考文獻:

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[2]馬泉星. 道路橋梁檢測中無損檢測技術的應用分析及闡述[J]. 甘肅科技縱橫,2017,04:48-50.

[3]張坤. 簡述道路橋梁無損檢測技術及質量管理辦法[J]. 黑龍江交通科技,2015,10:132.

第9篇

關鍵詞 橋梁;樁基礎;檢測方法

中圖分類號U44 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2014)120-0224-02

0 引言

橋梁樁基礎質量是整個橋梁工程質量的核心部分,作為整個橋梁荷載傳遞的最主要的部位,它的質量直接影響橋梁整體質量。筆者從事公路橋梁專業質量檢測多年,深知公路橋梁樁基礎質量檢測的重要性,也研究了國內外許多不同的樁基礎質量檢測方法,本文就此問題簡單的談談這方面的問題。

1 橋梁樁基礎檢測方法概述

樁基礎作為公路橋梁隱蔽工程,而且大多數樁基礎都是無法直接用直觀的方法進行檢測的,一般都要借助與先進的儀器進行檢測分析,研究國內外樁基礎檢測的方法,首先就是鉆芯檢測法,這種方法是通過專門的鉆孔機在灌注樁進行鉆芯取樣,通過科學的對已經鉆取芯樣進行認真觀察和進行試驗對樁的質量分析和認定,也是屬于比較古老的一種方法:其次有一種叫振動檢測的方法,又稱動測法。這種方法的原理就是在樁基礎頂面用不同的方法制造一個激振力,讓整個樁的內部感受到振動力的作用。另外一種方法就是通過在整樁的核心部分產生應力波,采用科學分析應力波的各種參數進行推定整個灌注樁用的混凝土的灌注質量及整樁可以承受的承載力的一種方法。第三種就是超聲脈沖檢驗法,這種方法最初是用于科學檢測普通水泥混凝土缺陷的很常用的方法,在此基礎上不斷的進行改進發展起來的,我們在進行混凝土灌注施工的時候先預埋用于檢測用的管道,作為超聲檢測的通道作和接收換能器的通道。具體檢測的時候探頭要分別放在兩個預先放好的管道里同時提起,根據不同的提升速度逐點測出斷面上超聲脈沖穿過混凝土時的聲時等各種不同的參數,然后根據超聲測缺的最普通的原理科學的分析各個斷面上混凝土自身的質量。還有另外的一個方法叫做射線法,射線法的基本原理是以放射性同位素輻射線在混凝土中的衰減、吸收、散射等現象為基礎的一種方法。一旦射線穿過水泥混凝土的時侯,由于水泥混凝土內在的質量不同或因存在缺陷,接收儀所記錄的射線強弱發生變化,據此來判斷樁的質量的方法。

2 不同檢測方法優劣判定

上面對橋梁樁基礎檢測方法有了一個大概的了解,下面簡單介紹以下各種方法的優劣性能,對于鉆芯法來說,首先就是鉆機問題,比較笨重,而且它所反映的只是鉆孔范圍很小一部分的混凝土質量,一般來說樁基礎都在10幾米、20幾米甚至更長,僅僅靠鉆芯來檢測樁基礎質量一般不能真實的反映樁基礎質量,費工耗時,價格昂貴,如果抽樣檢測尚可,大面積檢測就無法反映真實情況了。振動檢測一般有敲擊法和錘擊法,還有穩態激振機械阻抗法、瞬態激振機械阻抗法、水電效應法。現在我省大多樁基礎都采用超聲波的方法進行檢測,根據不同的樁基礎直徑,預先埋設聲測管,根據混凝土缺陷的原理進行判定,是比較常用的方法。

3 橋梁樁基礎檢測方法的比較

橋梁質量評定中基礎的評價是一個重要的工程,樁基礎由于其特殊的施工方法和工藝,加上這種基礎形式長度特別長,所以在施工過程中要如實客觀的進行記錄,從開孔到原材料制備,從灌裝到檢測都要進行如實客觀的記錄沒一個過程,這些技術參數的記錄對評價樁基礎的質量是非常必要的,樁基礎的質量最重要的指標就是它的承載能力,橋梁質量檢測方法中最能體現樁基礎質量的方法就是靜載試驗,但是無論什么方法都有他的弊端,這種方法也不例外,它會破壞基礎,使得基礎受到損傷,另外檢測的周期相對較長、所用的設備比較龐大、表現出來就是費用高,這些弊端就造成不能大面積進行檢測,無法進行對樁基進行批量檢測。所以靜載試驗很少成為樁基礎質量檢測的方法,僅僅在一些有爭議的橋梁樁基礎上進行檢測。最近這幾年新的技術有了改進,如高應變動力測樁(PDA)相對于靜載試驗它的優點就是比靜載試驗用的儀器設備要輕便一些,彌補了檢測周期長的缺點,更重要的是結果是可以認可的,不過它的頻率還是跟不上實際要求,費用主要表現還是儀器偏大,檢測費用偏貴,這些缺點還是制約了全面檢測樁基礎質量的要求。現階段發現低應變動力測樁這項新型的技術檢測樁基礎表現出來的各項性能方面是更加簡單、檢測所用的費用相對還是便宜、較其他的方法檢測的速度快點,對正常的施工影響比較少,所以用的機會就大的多了。

4 低應變檢測方法概述

低應變檢測的特性可以使的這種方法應用比較廣泛,然而它對承載力的檢測卻是無能為力的,僅僅是從樁的完整與否進行鑒定,常見的情況是縮徑現象、樁基礎擴徑現象、樁身斷裂的現象、水泥混凝土因為震動造成離析等施工技術方面間接的來進行驗證樁基礎各種性能和特性,另外的一個主要的指標就是表征樁身混凝土的致密程度是否達標一個指標就是波傳播的速度,通過研究我們知道波傳播的速度很大程度上是與施工的技術的熟練程度有關、其他的就是原料、主要是粗集料、細集料、水泥和材料的配比、施工過程中攪拌是否充分有關。由此可以看出來,低應變檢測樁基礎的所用的設備是可以的,但是波速這個方面的東西就不好說了。所以對與這個低應變檢測方法總的來說它還是存在這方面那方面的問題的,我們用低應變檢測方法進行樁基礎檢測的過程中還是要進行認真科學的分析,只有這樣才能科學的做好檢測工作,對樁基礎的質量負責,更好的服務于橋梁施工。

5 結論

綜上所述,公路工程橋梁樁基礎的各種檢測方法都是各有千秋,不同的方法之間都是根據不同的側重面進行檢測的過程,不論是有損檢測還是無損檢測,所有檢測的目的都是為了保證樁基礎能夠保證橋梁安全運行,如何在檢測過程中尋找到合適的方法要根據檢測需要來,不同的需求所使用的方法是不同的,相信隨著科學技術的不斷發展,對于樁基礎理論研究的不斷深入,會有更多的檢測方法檢測技術來代替現在的這些方法,技術,使得樁基礎的安全性能會更加突現。

參考文獻

第10篇

關鍵詞:橋梁;樁基礎;質量檢測

中圖分類號: K928 文獻標識碼: A

橋梁的樁基處理的方法很多,難度也較大,無論采用什么先進的方法都會或多或少的出現各種質量病害,且費時費工又勞命傷財。所以,必須認真嚴格地抓好每一道施工工序,無論從施工器械還是施工人員的配備上,都要足夠嚴格精準,施工隊伍要做好事故的預防工作,準備好應急方案,對事故作出及時有效且準確的評估,結合現實狀況與前人的經驗總結,盡量不發生質量問題,提高施工質量,促進我國橋梁施工建設實現新的飛躍。

1 樁基檢測技術

1.1 成孔檢測

在我國,成樁檢測技術要優于成孔檢測技術。從防患于未然的層面來看,樁的成孔檢測應比成樁后檢測更為重要。大力提倡成孔檢測技術的開發,特別是對樁承載力有很大影響的灌注樁樁底沉渣厚度測試手段的研究,今后仍是我國樁基工程中的迫切任務。

1.2 靜載荷試驗法

目前樁的靜載試驗仍被國內外公認為評價樁承載力最直觀、可靠的方法,但由于測試儀表的精度、試驗方法的限制、分析方法的差異和工程判斷的能力等因素,其測試誤差也能達到10%。因此。如何改進靜載試驗測試、分析方法,提高靜載試驗的可靠度,長期以來是工程界所關心的課題。近年來,試驗噸位有了很大提高,也有許多研究人員對相關的負摩阻現象進行了研究和探討,對于大噸位的樁,在樁底埋設千斤頂和傳感器進行載荷試驗。

1.3 聲波透射法

這雖是一項傳統技術,以前應用卻并不廣泛。隨著近幾年來交通系統投資的增加,以橋樁為代表的各種大直徑鉆孔灌注樁的大量涌現,聲波透射法在國內已得到越來越廣泛的應用,在這種方法的應用過程中-數字化聲波儀已取代了傳統的模擬聲波儀,不僅在使用的方便程度上有了質的飛躍,而目.在分析手段上也有了很大提高。

1.4 應力波反射法完整性檢測

盡管近年來國內外對于這種方法的研究未見本質性的進展,但在實用和普及方面國內卻有較大提高,這些不僅表現在國產樁基動測儀和配套用傳感已達到或接近國外先進儀器方面,也表現在許多單位認真研究各個測試細小環節和分析環節方面,更主要的是表現在許多管理部門已開始認真總結應力波反射法完整性檢測的得與失,開始使這種方法的應用回歸到一種正常的位置。

1.5 動靜法

由于高應變動力試樁法力的作用時間過短,樁只能被視為彈性體進行分析,國外有人提出了一種動靜法,采用技術將力的作用時間延長,使沿樁身傳播的應力波波長大于實際樁長,進而將樁視為剛體,回避了應力波的傳播問題。應該說這種方法既克服了傳統靜載試驗的笨重與費時,也克服了高應力方法的過分間接性,是一種較好的方法,但由于該方法對錘的配重要求人高,具體操作仍有較大難度。

2 動測與鉆芯兩種檢測方法的比較

樁基動測法中低應變反射波檢測方法是建立在一系列假設前提條件下的,它首先假設樁是一個等截面、均質的一維直竿且橫截面的直徑遠小于竿的長度,竿側及竿端物質的密度明顯小于竿的密度。只有這樣才可應用彈性直竿中波傳播的理論和波動方程解釋工程樁的完全性問題。因此不僅檢測人員,建設單位主管及相關監理人員也應當清楚作為低應變主要檢測方法的反射波的應用是有前提的,其檢測結果對正常樁是有效的。特殊情況下,現場監理在灌注過程中發現的問題比任何檢測方法都及時和準確。鉆芯檢測法因其優點突出即直觀,而引起人們的廣泛重視。但該方法成本高昂,鉆芯需較長時間,使得人們無法在大范圍內廣泛應用。另外鉆芯法的代表性也受到質疑,特別在確定縮徑等缺陷時更是無能為力,一般地說鉆芯法在確定樁身質量有較強的說服力,對確定斷樁、夾泥、離析也有一定的優勢。芯樣取率要達到100% 。它要求技術人員有豐富的實踐經驗,對鉆進過程所遇到的各種情況要有完整,準確的記錄。有時斷樁部位在鉆芯過程中只反應為幾或十幾厘米的突然掉鉆,如不能準確記錄下來,從提取的芯樣上很難判斷出嚴重的缺陷。因此,鉆芯檢測法主要是對動檢測法的一個補充,重點是對混凝土質量有懷疑的合格樁及動測評為不合格缺陷樁進行驗證。

3 基樁檢測

3.1 檢測原則

3.1.1 根據《公路工程質量檢驗評定標準》及《公路橋涵施工技術規范》的要求,對基樁應采用無破損法檢測樁的質量,并選取一定比例的基樁進行鉆孔抽芯法檢查。

3.1.2 試驗檢測方法的選定與分析應綜合考慮勘察、設計、施工等因素,做到技術先進、安全選用、經濟合理、評價正確。

3.1.3 為保證檢測結論的可靠性,可根據不同被檢對象和檢測要求,選用多種檢測方法進行綜合分析判斷。為確保基樁質量,對初期施工的基樁宜選取一定數量的基樁采用多種檢測方法進行比對分析,指導下一步的基樁檢測工作。

3.1.4 采用低應變反射波法檢測嵌巖樁時,當樁端反射信號為單一反射波且與錘擊脈沖信號同相時,應結合巖土工程勘察、設計、施工等有關資料以及樁端同相反射波幅的相對高低來推斷嵌巖質量,必要時應采取其他合適方法進行檢驗。

3.1.5 采用低應變反射波法檢測,當對樁身完整性的分析出現下列情況之一時,應結合其他檢測方法進行檢測。

3.1.6 無損檢測不能作評定的基樁,需采取鉆芯法(或其他檢測方法)作進一步確認時,其最終質量等級由鉆芯(或其他檢測方法)檢測單位根據規范、規程直接評定。

3.1.7 基樁抽芯檢測工作實行見證制度,檢測單位應及時通知參建各方到現場見證,并辦理現場見證手續。

3.2 檢測頻率

3.2.1 重要工程或重要部位的基樁,或建設單位、設計單位有特殊要求的基樁或特殊地質和對質量有懷疑的基樁,可適當調整、增加其檢測方法、檢測頻率。

3.2.2 由于無損檢測不合格或不作評定而改為抽芯法檢測的基樁,其數量不包括在上表所列的鉆孔抽芯法的頻率。

3.2.3 根據有關規定,質量監督部門可對總樁數的5~10%的頻率進行強制性抽檢;對質量問題較多或對質量有懷疑的基樁可加大強制性抽檢頻率或采取各種有效的檢測方法進行檢測、鑒定。質量監督部門強制性抽檢數量不包括在上表所列的頻率數量范圍內。

3.2.4 強制性鉆芯檢測的樁基仍需進行無損檢測。

4 檢測數據的分析與判定

4.1 混凝土芯樣試件抗壓強度代表值應按1組3個試件強度值平均值確定。同一受檢樁同一深度部位有2組及以上混凝土芯樣試件抗壓強度代表值時,取其平均值為該樁該深度處混凝土芯樣試件抗壓強度代表值。受檢樁中不同深度位置的混凝土芯樣試件抗壓強度代表值中的最小值為該樁混凝土芯樣試件抗壓強度代表值。

4.2 樁端持力層性狀應根據芯樣特征、巖石芯樣單軸抗壓強度試驗、動力觸探或標準貫入試驗結果綜合判定。

4.3 樁身完整性類別應結合鉆芯孔數、現場混凝土芯樣特征、芯樣單軸抗壓強度試驗結果及規范要求進行綜合判定。

4.4 鉆芯孔偏出樁外時,僅對鉆取芯樣部分進行評價。

5 結束語

樁基礎是橋梁施工中的一個重要的組成部分,因此必須要引起高度的重視。隨著樁基檢測技術得到了長足的發展,一定要規范基樁試驗檢測工作行為,統一基樁檢測方法及頻率,保證基樁檢測結果的有效性和準確性,確保基樁施工質量。

參考文獻:

[1] 王玉波.橋梁鉆孔灌注樁施工中常規問題及處理措施[J].交通科技,2010,(08).

第11篇

【關鍵詞】公路橋梁 檢測技術橋梁結構探討

中圖分類號:F540.3 文獻標識碼:A 文章編號: 一.引言

公路橋梁結構的整體性能檢測 ,按照受力狀態可分為靜載試驗和動載試驗;按照試驗持續的時間長短分為瞬時試驗及長期試驗。在靜載作用下 ,一般要測定作用力的大小(包括靜荷載、支座反力、推力等的大小) 、構件的內力(包括彎矩、軸向力、剪力、扭矩等) 、斷面上各種應力的分布狀態及其大小、各種變形(包括撓度、相對位移、轉角等) 以及局部損壞現象(如裂紋的分布及其大小等) ; 在動荷載作用下 ,一般要測定動荷載的大小、頻率和變化及構件的動應力、結構的自振頻率、動撓度、衰減特性及其加速度等。

二.路橋試驗檢測內容。

路橋檢測的內容涵蓋廣泛,主要的檢測內容如下表所示:其中,對于路橋的表面缺陷檢測目前大部分還是靠單一的人工目視方法進行檢測評估。對于混凝土路橋,路橋的裂縫是探測和評估的重要項目。據不完全統計,每年損壞的路橋有90% 以上是由裂縫引起的,此外,還有剝落、坑洼等現象。路橋結構出現缺陷之后,應加強檢查與觀測。根據缺陷的特征,分析查明缺陷性質、原因及其危害程度,確定是否需要修補,并為修補方案的制訂提供可靠的依據。檢查與觀測的內容包括:

(1)缺陷發生的部位、走向、寬度;

(2)缺陷分布狀況以及大小:

(3)缺陷的變化發展情況。

項目檢測內容檢測方法備注表面表面破損目測裂縫、銹斑

表面缺陷目測主要為網狀縫

裂縫分布目測、激光傳感器確定為網狀縫[本文轉自:]

裂縫寬度目測、數字相機、熱像儀等

裂縫深度超聲波

開裂趨勢玻璃纖維感器需要連續測試

內部缺陷超聲波、雷達混凝土內測的蜂窩應力和繞度變形激光振動加速器傳感器

應力光纖傳感器

強度和剛度混凝土強度回彈、拉撥試驗

強性模量超聲婆

擴散深度碳人深度鉆芯取樣

氯化深度鉆芯取樣

酸侵蝕深度鉆芯取樣

其他物質多譜分析限于混凝土表層

滲透性現場滲透實驗

銹蝕位置自然電位法

銹蝕程度自然電位法需要周期性測試

三.公路橋梁主要的檢測技術。

1. 機械檢測技術。

機械測試儀器一般有杠桿、齒輪、軸、彈簧、指針和度盤等部件。它主要由四大部分組成:傳感機構、轉換機構、指示機構和機體保護部分。

傳感機構的功能是直接感受被測量的構件變化 ,并把這種變化傳到轉換機構、在接觸式機械量測儀器中 ,這部分常常是測桿及彈簧;對于張線式機械量測儀器 ,則常常是鼓輪一類的機構。

轉換機構的功能是把傳感機構傳來的被量測構件的變化轉化為長度的變化 ,并且把它放大或縮小 ,或者改變方向 ,如百分表中的大小齒輪及彈簧。

指示機構的功能 ,是將經過轉換機構轉化為長度并加以放大、縮小或改變方向之后的變化用一定形式表現出來。一般常由指針和度盤組成。

機體保護部分的功能是把各組成部分連接成整體 ,使之保護儀器不受周圍環境的影響。

機械測試儀器的特點:結構簡單 ,易于操作 ,工作可靠 ,經濟耐久 ,可重復使用 ,對周圍環境的適應能力強 ,但靈敏度不高 ,放大能力有限 ,較笨重。

2. 超聲波檢測技術。

超聲波檢測技術是近年來發展非常迅速的一項實用技術。超聲波是一種頻率高于人耳能聽到的頻率的聲波 ,其頻率超過了20 kHz。它的基本原理是用人工的方法在工程材料或結構中激出一定頻率的彈性波 ,這種彈性波以各種波形在材料與結構內部傳播并由接收儀器接收。在物體內部傳播的彈性波的波速、振幅、頻率及波形等波動特性參數與物體的力學參數(如動彈性模量、動泊松比、動剪切模量及物體內部的應力分布狀態) 有直接的關系。此外 ,波動傳播參數還與物體內部的缺陷(如斷裂面、孔洞的大小、形狀和分布) 等有關。通過分析研究被接收記錄下來的彈性波信號 ,可以了解材料與結構的力學特性和缺陷。聲波檢測技術比其他檢測方法輕便、靈活 ,可以在大范圍內進行測試等一系列優點 ,目前在鉆孔灌注樁及路面質量檢驗中得到廣泛的應用。

3. 電測技術。

電測法的原理是 ,通過一定的傳感元件把所測的機械量(應變變化) 轉化為電量(電阻變化),再通過一定的儀器把電阻變化轉換為電壓(電流) 的變化并加以放大 ,然后按機械量給出指示。這里所說的傳感元件就是電阻應變片 ,測量儀器就是電阻應變儀。在工程試驗中最常用的是電阻應變測試技術 ,它是試驗應力分析中重要的方法之一。從 1938 年首次出現金屬電阻絲粘貼式傳感元件到現在 ,已形成一套使用方位、運用性強、比較完備的測試儀器。

4. 射線檢測技術。

射線是同位素或核子散發的一種無形的能束 ,而同位素中的某些元素所散發的能束與土壤的密度與水分有著十分密切的關系 ,而且具有十分明顯的規律性 ,射線檢測技術就是利用了某些同位素的這種特性。國內外的一些專家設計了核子檢測儀 ,用于土壤密實度與土壤含水量的測定。

用于土壤密實度與含水量測定的射線檢測技術 , —般有四種結構類型:1) 散射插入型;2) 透射插入型;3) 透射表面型;4) 散射表面型。射線是一種放射性物質 ,對人體的健康不利。在利用射線原理檢測路基路面的物理指標時 ,對檢測裝置或設計的檢測儀器的射線源一定要進行有效的防護 ,將射線對人體的影響控制在最低的程度。這是核子儀在設計時所必須考慮的關鍵問題。

5. 試驗檢測工作不僅在橋梁方面發揮著重要的作用,也在高速公路建設中有著必不可少的用圖。標準試驗、工藝試驗及原材料試驗為高速公路的建設提供最根本的基礎; 地基承載力試驗、強度試驗及壓實度試驗作為過程控制為工程質量提供過程保障;而最終的驗收評定工作則為工程質量提供一個最終的試驗數據。總之,試驗檢測工作在高速公路建設中發揮著重大的作用。但是,試驗檢測工作仍存在著規范不齊全、試驗檢測工作的范圍及試驗材料所檢測的項目不明確的問題。以下是作者提出幾點建議,希望能夠引起相關各方的注意,能夠盡快地解決這方面的問題,以利于試驗檢測工作的正常順利開展,確保工程質量。

四.橋梁結構材料缺損狀況診斷。

1.混凝土強度測定。

對于混凝土強度的測定 ,目前的測試方法主要有回彈法(表面硬度法) 、超聲波法、超聲---回彈綜合法、貫入法、斷裂法、取芯樣試驗法等。回彈法超聲波法以及二者的綜合法是屬于非破損試驗法 ,應用比較廣泛。對于這三種方法 ,它們的測試結果平均誤差約為 9 % ±7 % ,但是綜合法要好一些。對于齡期在 90 d 以上的混凝土 ,采用回彈法時要考慮混凝土表面碳化深度的修正。混凝土的濕度對回彈值和超聲波脈沖速度都具有一定的影響。

2. 雷達檢測技術。

使用脈沖雷達的電磁回波法是檢測具有瀝青覆蓋層的混凝土橋面板的有效方法。

3. 聲波檢測法。

聲波檢測法是指用工具敲擊構件 ,聽其聲音的差異來判斷構件是否存在破損 ,這種方法比較簡便 ,是一般檢查中常用的手段。

五.結束語

橋梁結構狀況的檢測是對橋梁結構及部件的材料質量和工作性能方面所存在的缺損狀況進行詳細檢測、試驗、判斷和評價的過程,我國可以建立一套路橋試驗的完全檢測信息系統,實現路橋安全保障的遠程化、智能化、集成化,為實現我國路橋經濟發展做出應有的貢獻。進一步促進我國經濟社會的發展。

參考文獻:

[1] 韋遠思 對公路橋梁檢測技術的探討 [[期刊論文] 《科技創新導報》 -2010年28期

[2] 任云 黃愛軍 公路橋梁樁基檢測技術應用與探討[期刊論文] 《城市建設理論研究(電子版)》 -2013年15期

[3] 吳柏林 公路橋梁檢測技術的探討 [期刊論文] 《黑龍江交通科技》 -2012年5期

[4] 方宏 公路橋梁試驗檢測技術及應用 [期刊論文] 《城市建設理論研究(電子版)》 -2013年16期

第12篇

關鍵詞:公路橋梁;工程施工;檢測技術;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

中圖分類號:K928.78文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2013)

從實踐來看,公路橋梁施工檢測的主要對象中,大部分是已經服役多年的舊公路橋梁,而且其中有很多的橋梁已經難以有效滿足新時期的客觀要求,因此需要對其加強健康性與實用性檢測。對于當前我國諸多公路橋梁施工工程而言,由于使用了新的工藝、新技術以及新材料,加之公路橋梁工程項目的建設規模不斷增大,多數新建造的公路橋梁應當認真做檢測工作,因此在當前的背景條件下,加強對公路橋梁施工檢測技術的研究具有非常重大的現實意義。

公路橋梁施工檢測概述

近年來,隨著我國交通建設事業的不斷發展和車量數量的不斷增加,加之車速的不斷提高,現代的人們出行通常具有希望快速和舒適的交通環境,因此公路橋梁的施工建設質量具有極為重要的作用。從本質上來講,公路橋梁是自然界中的一種人工構造結構,一方面承擔著公路交運行之基本功能,更重要的是另一方面會受到各種內、外因素的影響,其主要包括運行車輛的超載、公路橋梁應用以及維護措施的相對滯后等,同時還包括施工結構材料的具體性能優劣及各種環境因素的影響,比如水、堿骨料、氯離子、酸堿以及鋼筋銹蝕和凍融等環境的侵蝕。此外,還有撞擊、火災、地震、雷電以及洪水與泥石流等,加之建筑結構的設計與施工不符合要求,嚴重影響了公路橋梁工程的實用性、安全性以及耐久性,因此,在應當加強思想重視和公路橋梁施工技術檢測的貫徹落實力度,以保證公路橋梁的正常運行。

公路橋梁施工檢測技術

從實踐來看,當前公路橋梁施工過程中的主要檢測技術主要包括以下幾個方面的內容:

(1)基于雷達、紅外熱像儀的檢測技術

紅外熱像儀和雷達、激光光學、超聲波等其他新技術手段可以達到一天內準確測量幾千公里的路面或是幾十座橋面的高效率。紅外熱像儀采用紅外攝像機對橋面進行拍攝,進而獲取橋面的溫度圖。溫度圖能夠顯示橋梁在陽光下混凝土的開裂部位與橋面“熱點”的對應關系。“熱點”的出現是由于混凝土中的空腔比較薄,又充滿了空氣,能夠起到絕熱體的作用,使空腔上混凝土的溫度上升得比較快。雷達是通過電磁脈沖造成的電磁波被混凝土內的結構反射以后產生的回波來確定路面及橋面的實際情況的。雷達接收到的回波能夠產生交替變化的波形,這些波形能夠真實準確地反映混凝土出現的裂縫及其他病害的情況,但需要專業人士來對回波進行解讀。實際工作中,將雷達這種技術手段用來檢測混凝土凍融崩裂情況和含水量情況是比較便利的,同時結合紅外熱像儀在比較干燥的情況下對混凝土的裂縫進行檢測,這兩種方法的交替使用可以有效地實現對公路及橋梁大部分病害的檢測。

(2)基于光纖傳感器的檢測技術

在工程檢測中,目標體的尺度多為分米級和厘米級,對聲波和雷達波很難滿足反射條件,從理論上講應該使用散射理論。目前,光纖傳感器往往被更多地應用于壓力、溫度、振動、電場、位移、電流、磁場、電壓、水聲、流量、輻射以及液位等物理量的檢測,其可檢測對象超過一百種。目前,作用于公路橋梁檢測傳感器的作用原理是光纖在受到拉壓的條件下,發生變化處的布里淵散射光會出現相應變化。一般來講,布里淵頻移和光纖軸的相應變量是成正比的。在對光纖溫度和布里淵頻移進行采集以后,就可以通過計算獲知橋梁變形的具體情況。其中有個數據叫做“光損”,這個數據是用來測定變形的數值,準確性極高,精度可以達到正負零點零二毫米。通過對散射光反射的傳輸時間的計算,能夠確定變形的具置,誤差大概在零點七五米范圍內,通過這兩個數據,就可以獲知光纖傳感器變形的大小和分布情況。這種方式的優勢在于光纖傳感器能夠實現狹窄環境的測量,施工期間進行埋置,并通過接收裝置實現長期的自動監控。

(3)基于自感應原理的檢測技術

感應原理在施工檢測中應用得更為廣泛,有很多傳感器是專門為橋梁的物理量的檢測而開發的。比如用于檢測、定位橋梁內鋼筋斷裂后產生的應力波的加速計。以及用于測量混凝土中鋼筋銹蝕、氯離子量、導電率等數據的小型感應裝置。以及用于測量橋梁翼墻位移等的位移傳感器。這類設備應用自感應原理進行制造,造價較低,結構比較簡單,性能比較可靠,可以大規模地應用于各類新建及在役橋梁的檢測工作。

(4)基于無線電的檢測技術

美國聯邦公路局曾成功開發了一套應用于施工檢測鋼橋(鋼梁)的疲勞損傷情況,該設備的原理是反復的周期性的疲勞荷載可以導致鋼橋結構(構件)出現裂縫。這些裂縫以很細微的程度在擴大。裂縫的擴大在(結構)構件表面(層)會伴隨著能量的釋放,產生出應力波。無線電網絡技術可以定量的確定應力波及其準確位置。美國聯邦公路局還開發的另一種施工檢測技術:聲發射施工檢測(Acoustic Emission )技術,該技術原多用于礦山地壓施工檢測等,現已廣泛應用機、造船業、化工容器、水壩和高架橋梁等行業。目前已有國產的聲發射類的橋梁施工檢測設備并有成功使用的案例。通過該技術,可獲得各類材料內部裂紋分布及發展情況,進而研究橋梁技術狀況,判明其使用壽命。其原理是當聲波在材料內部傳播縱波的速度和方向為已知時,根據縱波接觸各個傳感器的時差可判斷材料內部的缺陷位置。小波變換法即小波分析,是在對AE信號進行處理的高性能的濾波的基礎上發展出現的。小波分析在樁基、橋梁結構損傷施工檢測中得到廣泛應用。

3、其他公路橋梁施工檢測技術

除以上幾種較為常見的公路橋梁施工檢測技術外,實踐中還存在著其它幾種檢測技術,具體分析如下:

第一種是基于激光技術的公路橋梁施工檢測系統。通過激光系統可即時測量測點的三維坐標。對普通鋼材混凝土和木材均可良好發揮作用,該系統可以迅速精確地測量任意汽車通過橋梁而產生的變形。通過長期監測還可通過坐標數據的比對分析判斷橋梁是否沉降或產生預應力損失。第二種是基于智能橋梁支座的智能化支座技術。實踐中可以看到,該技術可通過預制在支座內部的傳感器采集橋梁活載和恒載的分布,進而提供分析判斷橋梁技術狀況的重要依據支座內設多個用于測量壓應變和剪力的光學纖維感應器。第三種是新型傳感器。國內外開發出多種新型傳感器如磁通量傳感器,三向加速度計,超聲波三向風速儀,光纖光柵溫度傳感器。

結語:近年來,隨著我國社會經濟的快速發展,大量的早期公路橋梁建設工程,尤其是橋梁工程已經進入到了一個病害集中爆發的時期,多數橋梁工程施工項目需要檢測,而工作量的不斷增加與公路橋梁的施工檢測設備不盡完善、功能單一等相矛盾,加之檢測價格非常的昂貴,導致我國公路橋梁施工檢測技術難以實現創新。從實踐來看,要實現我國公路橋梁施工檢測事業的智能化、科學化、自動化以及信息化,依然有很長的道路要走,尤其是公路橋梁施工檢測理念與相關技術仍有很大的提升空間。

參考文獻:

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[3]郭雄飛;李月朋.公路橋梁施工檢測技術研究[J].科技與企業,2012(24)

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