桥梁桩基检测技术范文

导语：如何才能写好一篇桥梁桩基检测技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：桥梁；桩基检测技术；技术

桥梁工程不仅仅投资高，施工难度大，而且一旦出现事故就是重责任事故，将给国家人民造成了重大损失。桩基是桥梁的主要部分，它承受由桥跨结构墩台的巨大荷载，其质量的好坏，直接影响桥梁使用长久性和安全性。桩基属隐蔽工程，要想控制其质量，不仅在设计施工中控制，还要有先进的检测方法。本文就桩基的一些常用检测方法进行分析与探讨。

一、桥梁检测技术的意义和重要性

1、桥梁建设过程中，工程材料的自然缺陷、工程结构设计、建造和施工的失误难以避免，桥梁建成之后，如何对路桥的实际品质进行鉴定是业主最关心的问题。船舶和汽车等批量生产的机械设备，可以通过破坏性原型试验来检验设计目标的满足程度。路桥等建筑结构属于单件生产，不可能进行破坏性原型试验，因此非破坏性检验技术受到了特别的关注。路桥结构的试验检测方法和技术不仅具有重要的理论价值，而且具有广阔的应用前景。

2、桥梁工程试验检测工作，不仅是评价工程质量缺陷和鉴定工程事故的手段，也是工程质量科学管理的重要手段，还是桥梁工程质量管理的重要组成部分。其重要性主要体现以下几个方面。

（1）桥梁的试验检测，有利于推广新技术，它为程施工积累经验教训，有效的对新材料、新技术、新工艺进行试验检测，可以将新工艺恰当地投入到生产之中，保证计划的可行性、适用性、有效性、先进性。

（2）桥梁通过试验检测，能充分利用当地出产的材料，偏于就地取材。这样，譬如建设地点的沙石，填料等等，可借助试验这种手段，以确定上述材料是否满足于施工技术规定要求。

（3）桥梁通过试验检测，可加强质量保证。如果有了有效地测试手段，可科学地评定路用各种原材料及其成品、半成品材料的质量好坏。可以对任何一种材料均可通过对其规定性能的相关检验，从而评定其产品是否合格。

二、各种桥梁桩基检测技术详细分析

桩基检测技术从80年代末的只使用声波透射法抽检发展到目前的低应变、声波透射法、静荷载、钻孔取芯、高应变等综合全面普查。

1、低应变检测法

（1）基本原理

低应变检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。

（2）检测目的

检测桩身缺陷及扩颈位置。根据波形特点无法判定缺陷性质，无论是缩颈、夹泥、混凝土离析或断桩等缺陷的反射波并无大差别，要判定缺陷性质只有对施工工艺、施工记录、地质报告以及某种桩型容易出现的质量问题非常熟悉，并结合个人工程经验进行大概的估计，估计是否准确只有通过开挖或钻芯验证。

判定桩身完整性类别。所谓完整性类别就是缺陷的程度，缺陷占桩截面多大比例，会不会影响桩身结构承载力的正常发挥，但是目前缺陷程度只能定性判断，还不能定量判断。

（3）适用范围

低应变检测法适用于混凝土桩的桩身完整性判定，如灌注桩、预制桩、预应力管桩、水泥粉煤灰碎石桩等。

低应变检测法过程检测中，由于桩侧土的摩阻力、桩身材料阻尼和桩身截面阻抗变化等因素影响，应力波传播过程，其能力和幅值将逐渐衰减，往往应力波尚未传到桩底，其能量已完全衰减，致使检测不到桩底反射信号，无法判定整根桩的完整性。根据实测经验，可测桩长限制在50m以内，桩基直径限制在1.8m之内较合适。

（4）优缺点分析

低应变检测法检测简便，且检测速度较快，本方法对桩身缺陷程度只作定性判定，

尽管利用实测曲线拟合法，分析能给出定量的结果，但由于桩的尺寸效应、测试系统的幅频相频，响应、高频波的弥散、滤波等造成的实测波形畸变，以及桩侧土阻尼、土阻力和桩身阻尼的耦合影响，曲线拟合法还不能达到精确定量的程度。

2、声波透测法

（1）基本原理及检测目的

声波透测法是在灌注桩基混凝土前，在桩内预埋若干根声测管，作为超声脉冲发射与接收探头的通道，用超声探测仪沿桩的纵轴方向逐点测量超声脉冲穿过各横截面时的声参数，然后对这些测值采用各种特定的数值判据或形象判断，进行处理后，给出桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别。

（2）适用范围

声波透测法适用于已预埋有声测管的混凝土灌注桩。

（3）优缺点分析

声波透测法可以检测全桩长的各横截面混凝土质量情况，桩身是否存在混凝土离析、夹泥、缩颈、密实度差和断桩等缺陷，其结果比低应变法更直观可靠，且信息量丰富，结果可靠，现场操作也简便。同时现场操作较简便，检测速度快，不受长颈比和桩长限制。其缺点是被检测桩需预埋声测管，增加了桩基的造价，一米声测管造价约12元，同时声波透测法检测费用较低应变检测法高。

3、静荷载试验法

（1）基本原理及检测目的

桩基静荷载试验法是指在桩顶施加荷载，了解在荷载施加过程中桩土间的作用，最后通过测得Q～S曲线（即沉降曲线）的特性判别桩的施工质量及确定桩的承载力。

（2）适用范围

静荷载试验法适用于检测单桩的竖向抗压承载力。

利用静荷载试验法可将桩加载至破坏，为设计提供单桩承载力数据，作为设计依据。

（3）优缺点分析

桩基静荷载试验法主要是以慢速维持荷载法，在桥梁建设中，由于桩基承载力大，施工环境恶劣，检测时间长及检测费用高，配套工作麻烦，因此较少采用这种方法。

4、钻孔取芯法

（1）基本原理及检测目的

钻孔取芯法主要是采用钻孔机（一般带10mm内径）对桩基进行抽芯取样，根据取出芯样，可对桩基的长度、混凝土强度、桩底沉渣厚度、持力层情况等作清楚的判断。

（2）适用范围

钻孔取芯法适用于需要检测桩基长度、混凝土强度、桩底沉渣厚度、持力层情况等，在对嵌岩桩的检测中经常使用。

5、高应变检测法

（1）基本原理及检测目的

高应变检测法是一种检测桩基桩身完整性和单桩竖向承载力的方法，该方法是采用锤重达桩身重量10%以上或单桩竖向承载力1%以上的重锤以自由落体击往桩顶，从而获得相关的动力系数，应用规定的程序，进行分析和计算，得到桩身完整性参数和单桩竖向承载力。

（2）适用范围

高应变检测法适用于需检测桩身完整性和复核桩基承载力的桩基。

（3）优缺点分析

高应变检测法的检测结果集合了低应变检测和静荷载检测。

与低应变法检测的快捷、廉价相比，高应变法检测桩身完整性虽然是附带性的，但由于其激励能量和检测有效深度大的优点，特别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。

高应变检测的费用比低应变检测高，比静荷载检测低。高应变检测法对于桩基承载力的检测准确度不如静荷载检测，

总之，各种桩基检测技术由于各自的理论假设及各种因素影响，均存在一定的局限性，故充分利用各种方法的强项，解决工程实际问题是很有必要的。

参考文献：

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关键词：无损检测；桥梁；桩基

中图分类号：U41文献标识码： A

引言

我国的公路桥梁检测技术在经济发展的带动下快速的发展，传统的检测方法已经不能对公路桥梁的情况作出准确的检测和判断，无损检测技术正是在这样的背景下发展起来的。计算机技术的进步改变了传统检测的公路桥梁检测的现状，使得公路桥梁的检测更精准安全，实现了检测技术由有损检测到无损检测的转变，为公路起来建设的发展创造了有利的条件，所以检测时要加强运用。

一、无损检测技术简介

无损检测技术就是指在对结构与主体不产生影响的前提下，通过某种物理方法对指标进行确定，从而判断结构是否发生性能改变，能够达到使用要求。无损检测技术基本与最前沿的科学技术相关，借助科技的发展，实现了在现实工程领域的应用。道桥工程中的无损检测技术主要是为了在不影响正常运营使用的前提下完成对质量的检测，应用了机械力学、材料力学与物理学等技术，同时是对电子技术与计算机技术的结合。

二、桥梁桩基的无损检测技术

（一）声波无损检测

声波无损检测主要是利用在混凝土结构声学检测技术的基础上发展而来的，其主要检测桩基的完整性。其主要对在撞击中传播的应力波进行分析，如果应力波的波形、波速、波峰值保持不变，如果应力波在桩基中均匀传播，则表明桩基的完整性比较好。如果应力波的波形、波速、波峰值发生变化，则表明沿桩基在长度方向上存在缺陷。同时，在桩基存在缺陷部位应力波将发生突变，从而使得应力波发生透射波、反射波或者散射波等现象。由于，无损检测对桩基不产生破坏，所以特别适用于桥梁工程的桩基完整性的检测工程中。

（二）高应变检测

这种检测手法应用的时间已经相当长，它主要是对桩的竖向抗压承载能力与设计要求是否相符进行判定。使用这种方法对桩身的预制桩接头以及水平整合型的具体缝隙等各种缺陷进行判定时，能查明其是否能够对竖向抗压的具体承载能力产生影响，并在此基础上对缺陷的程度进行合理判定。这种方法已经普遍应用于一些地区。就目前情况来看，国内外运用的高应变法的测试与结果分析的主要基础还是一维杆拨动的相关理论，没有将桩和土之间互相作用的相关机理考虑在内，因此，在对承载力进行测试时，运用这种方法有一定程度的局限性。

（三）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。

三、加强无损检测技术在桥梁中应用的措施

（一）加强无损检测技术的创新

技术创新是将无损检测技术充分运用到公路桥梁检测中的首要前提。因为公路桥梁建设技术的发展会带动公路桥梁结构、用材等的变化，使得检测的难度加大，现有的检测方法不一定都能完成相应的检测工作，所以需要新的测量方法才能有效的完成，所以将加强技术的创新尤为重要。例如引进国外先进的检测技术、建立实验室进行相关研究、对现有检测技术进行改进、结合公路桥梁检测的实际进行相关研究等都是加强技术创新的有效方式。

（二）提高相关检测人员的素质

在公路桥梁的检测中，经常要用到各种仪器设备和各种检测技术，而且使用这些仪器设备和技术的要求很高，因此需要相关工作人员具备较高的专业素质，才能顺利的完成检测的任务。提高相关工作人员的素质可以进行岗前培训、定期组织员工学习无损检测技术的各种知识、开展无损检测技术知识的讲座、录用专业的高水平的相关人才等。只有这样才能为公路桥梁检测的顺利进行提供更多的人员基础，最终取良好的测量效果。

结束语

随着我国交通业的不断发展，已建成的道路桥梁的检测成为维修、维护的重要依据，通过正确有效的检测技术应用，管理者能够更加明确地了解道路与桥梁目前的运营状况，从而形成科学决策，另外检测技术还对道路与桥梁的设计产生正反馈的影响，不断提高。无损检测技术是对道路桥梁进行无损伤性的检测，能够保证交通正常进行，经济活动不受干扰。我国目前要不断加强无损检测技术的研发与人员培养，不断进行技术推广试验，提高适用性，通过技术与管理双重作用，实现道路与桥梁的质量保证。

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]徐晓东.超声波无损检测技术在桥梁健康状况评定中的应用研究[D].吉林大学,2008.

[3]李波.桥梁桩基缺陷的声波透射法检测及其对承载力的影响[D].长安大学,2013.

[4]李学军.在役桥桩病害导波无损检测的数值模拟与实验研究[D].中国地质大学（北京）,2012.

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【关键词】桥梁 桩基 无损检测 应用

一、红外成像法

自然界中任何高于绝对零度（-273℃）的物体都是红外线的辐射源，它们都向外界不断地辐射出红外线。红外线是介于可见光与微波之间的电磁波，其波长为0.76-1000μm，频率为4×1014-3×1011hz。混凝土红外线无损检测是通过测量混凝土的热量及热流来判断其质量的一种方法。当混凝土内部存在某种缺陷时，将改变混凝土的热传导，使混凝土表面的温度场分布产生异常，用红外成像仪测出表示这种异常的热像图，由热像图中异常的特征可判断出混凝土缺陷的类型及位置特征等。这种方法属非接触无损检测方法，可对检测物进行上下、左右的连续扫测，且白天、黑夜均可进行，可检测的温度为-50-2000℃，分辨率可达0.1-0.02℃，是一种检测精度较高、使用较方便的无损检测方法，并具有快速、直观、适合大面积扫测的特点，可用于检测混凝土遭受冻害或火灾等损伤的程度以及建筑物墙体的剥离、渗漏等。

二、超声法

超声法是以声速值与材料强度之间的相关关系为基本依据，通过声速反映材料的密实度，进而根据密实度与材料强度之间的关系推算出材料强度。同时也能通过声速反映材料内部结构的均匀性、连续性等各项质量指标。

超声波法检测混凝土缺陷是根据超声波在混凝土中传播的速度、振幅、相位及主频的变化来判断混凝土内部的缺陷情况。混凝土内部常见的缺陷有：蜂窝状或松散状的不密实区、空洞、杂物或受意外损伤而形成的酥松区等。当超声波遇到以上缺陷时，其速度、振幅等常会发生一定程度的异常变化，分析这种异常变化可推知混凝土内部的缺陷状况。超声波法检测混凝土内部缺陷时常需要进行一定的数据处理及统计计算，且需要测试人员具有一定的检测经验。

三、超声回弹综合法

超声回弹综合法是以声速值、回弹值与材料强度之间的相关关系为基本依据，在自然状态下测试出材料的某些物理量，进而按相关关系推算出材料的强度。混凝土作为一种多相复合材料，均质性较差，应用单一的无损检测方法（如回弹法或超声法）推算混凝土强度，因影响因素多，使推算的混凝土强度不能达到一定的精度。如果采用两种或两种以上的无损检测方法（如超声回弹），获取多种物理力学参量，并建立混凝土强度与多项物理力学参量的综合相关关系，以便从不同角度综合评价混凝土的强度。

由于综合法（如超声回弹法）采用多项物理力学参量，能较全面地反映构成混凝土强度的各种因素，并且还能抵消部分影响强度与物理量相关关系的因素，因而它比单一物理量的无损检测方法（如回弹法或超声法）具有更高的准确性和可靠性。可见，超声回弹的综合应用，能较确切地反映构件混凝土强度，对保证新建工程质量，以及对已建工程的安全性评价等方面提供科学依据。

四、电磁感应法

电磁感应法是人工向混凝土构件发射脉冲电磁波并对其内部的金属物（如钢筋）产生电磁感应作用，从而使该金属物产生感应电流，于是在其周围形成二次电磁场，通过专业仪器观测感应电磁场的变化或异常即可确定混凝土内部钢筋的位置和埋深（即保护层厚度）。

五、冲击回波法

冲击回波法是用一钢珠冲击结构混凝土的表面，从而在混凝土内产生一应力波，当该应力波在混凝土内遇到波阻抗差异界面即混凝土内部缺陷或混凝土底面时，将产生反射波，接收这种反射波并进行快速傅里叶变换（fft）可得到其频谱图，频谱图上突出的峰值就是应力波在混凝土内部缺陷或混凝土底面的反射形成的，根据其峰值频率可计算出混凝土缺陷的位置或混凝土的厚度。由于该法采用单面测试，特别适合于只有一个测试面如路面、护坡、底板、跑道等混凝土的检测。

六、回弹法

回弹法是以回弹值与材料强度之间的相关关系为基本依据，通过回弹值反映材料的表面硬度，进而根据硬度与强度之间的关系推算出材料强度，因此回弹法仅能确切地反映材料表面（深3cm左右）的状态。

回弹法使用的仪器为回弹仪，它是一种直射锤击式仪器，是用一弹击锤来冲击与混凝土表面接触的弹击杆，然后弹击锤向后弹回，并在回弹仪的刻度标尺上指示出回弹数值。回弹值的大小取决于与冲击能量有关的回弹能量，而回弹能量则反映了混凝土表层硬度与混凝土抗压强度之间的函数关系，即可以在混凝土的抗压强度与回弹值之间建立起一种函数关系，以回弹值来表示混凝土的抗压强度。回弹法只能测得混凝土表层的质量状况，内部情况却无法得知，这便限制了回弹法的应用范围，但由于回弹法操作简便，价格低廉，在工程上还是得到了广泛应用。

七、拔出法

拔出法用于检测混凝土的强度，它是将安装在混凝土体内的锚固件拔出，测定其极限抗拔力，然后根据预先建立的混凝土极限拔出力与其抗压强度之间的相关关系来测定混凝土强度的一种半破损（局部破损）检测方法。大量实验表明：极限拔出力与混凝土抗压强度之间确实存在着某种近似线性的对应关系，这就为该方法的应用提供了坚实的基础。拔出法可分为预埋拔出法及后装拔出法两种，预埋拔出法是指预先将锚固件埋入混凝土内的拔出法，后装拔出法是指在已硬化的混凝土上钻孔，然后在其上安装锚固件的拔出法。前者主要适用于成批、连续生产的混凝土结构。

八、钻芯法

钻芯法是利用专用钻机和人造金刚石空心薄壁钻头，在结构混凝土上钻取芯样以检测混凝土强度和缺陷的一种检测方法。它可用于检测混凝土的强度，结构混凝土受冻、火灾损伤的深度，混凝土接缝及分层处的质量状况，混凝土裂缝的深度、离析、孔洞等缺陷。该方法直观、准确、可靠，是其他无损检测方法不可取代的一种有效方法。

参考文献：

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关键词：公路桥梁桩基施工检测

中图分类号： K928 文献标识码： A

1、对公路桥梁桩基进行施工

随着我国现代化进程的加快，公路桥梁的建设逐渐增多，现阶段公路桥梁建设施工的过程中，桩基施工尤为重要。桩基施工过程，首先需要对地质条件进行勘察，根据实际情况，因地制宜设计合适的施工技术；然后，针对挖空设计，进行机械钻孔，再进行混凝土的灌注。

1.1、桩基施工中人工挖孔的施工技术操作

在公路桥梁的建设过程中，人工挖空技术存在一定的弊端和不安全因素。因此，在进行井下作业时，需严格遵照施工安全条例，重视安全检查，降低安全隐患的发生。在施工过程中，为了保障安全，需要作出以下操作：首先，井下施工人员需要系保险绳和佩戴安全帽；然后，在挖空工作时，需要进行搭设掩体物质，并随时抽查使用的钢丝绳。吊桶。吊钩等设备的质量。

1.2、钻孔灌注桩的施工技术

对桩基钻孔开始时，钻孔灌注桩需要稍微的提升钻杆高度，确保转筒内部造浆工程的循环，泥浆混匀后慢慢的注入到孔内，严格控制和固定孔壁泥皮。在钻进过程中，需要针对不同的土质和地层材料，进行不同程度的钻进方法。在黏性土中钻进，一般选用中等钻速的尖底钻头。稀泥浆进行钻进；在土夹砾中钻进，一般采用低档慢速和优质泥浆，进行分级钻进；在砂和软土层中钻进，一般需要采用低档慢速。稠泥浆和平底钻头，进行钻进。其中，泥浆的护壁效果，是评价桩基钻孔质量的重要指标。

2、钻孔灌注桩施工中应注意的事项

2.1、钻孔灌注桩在钻孔开始的时候，就得需要稍提钻杆，在护筒内旋转造浆，开动泥浆泵来进行循环，在等到泥浆均匀之后以低挡慢速开始钻进，使得护筒脚处有牢固的泥皮护壁，钻到护简脚下1m之后，才可以充分的按照正常的速度来钻进；在钻进的过程之中，应该注意其地层的变化，对于不同的土层来说，采用不同的钻进方法；在黏性土中钻进，适宜选用尖底来进行钻头，中等钻速，大泵量，稀泥浆。

2.2、对于泥浆护壁桩基，钻孔是不是能够成功，泥浆就是重中之重。在钻孔的过程之中，要不断的向孔内来补充新的泥浆，来有效地保持泥浆稠度和的比重。泥浆顶面要高出地下水位线50cm以上，这样一来就可以有效地保持孔壁的稳定。同时还得要要严密注视地质条件的变化，并随时调整泥浆的性能和配合比。

2.3、当孔深距设计标高差50cm时，将钢筋笼、导管及其他机具、材料等准备就绪，以避免成孔后等待机具、材料而造成时间间隔，引起由于地质不良发生的塌孔现象。

2.4、清孔，当钻机钻到设计高程时，就立即进行清孔，清孔后泥浆比重控制在1.15到1.2之间，如果泥浆比重太大，则不利于混凝土的浇筑，如果太小可能会引起塌孔。

3、人工挖孔桩施工中应注意的事项

3.1、人工挖孔成孔方案在很大程度上存在着弊端，其中最大的弊端就是井下作业不安全因素是比较多，务必要严格的按照安全生产条例来进行执行，时刻保持着高度的重视，仔细地查找、从根本上来消除不安全的隐患。井下作业人员务必要佩戴安全帽，进、出井孔还要系保险绳，在挖孔的作业之中务必要搭设掩体，提取土渣的卷扬机、钢丝绳、吊钩以及吊桶等等务必要经常检查。钢丝绳安全系数应该适宜5以上，发现有断丝要立即的来进行更换。

3.2、在挖孔过程中或灌注桩基混凝土之前，若孔底积水较多，可用水泵抽取，积水较少时可用水桶人工排除。

3.3、在实施人工挖孔的过程中，当发现地质或水文地质与钻探资料有较大出入且不利于人工挖孔时，应根据具体情况回填后采取机械重新钻孔或钻机完成剩余孔深等方法，以确保安全。

3.4、挖孔达到设计标高后，对孔底的松散土渣#淤泥#沉淀等扰动过的软层要进行清除，最后达到孔底平整、原状土外露要求。若桩底进入斜岩层时，应凿成水平或台阶状。

3.5、在实施人工挖孔的过程中，当发现地质或水文地质与钻探资料有较大出入且不利于人工挖孔时，应根据具体情况回填后采取机械重新钻孔或钻机完成剩余孔深等方法，以确保安全。

4、桩基检测技术

4.1、动静测试法

在桩基建设过程中，高应变动力测试方法的时间较短，不能有效的进行全程监测和测试，只能简单的进行弹性分析和检测。在设计测试方法的过程中，外国专辑提出了一种动静测试法技术，这种测试技术能够有效的延长作用力的时间，可以使得应力波通过桩基的桩身进行传播，且应力波波长比实际桩长，在一定基础上将桩基看为刚形体，避免了应力波的传播问题。动静测试法技术的实现，不但降低了实验的费用，还在一定程度上克服了应力的过分间接性，是一种具有很好应用前景的测试方法。但是，该技术中锤的配重要求苛刻，实际的操作施工中，仍有一定的难度。

4.2、高低应变动力的检测法

从20世纪80年代以来，我国桩基的试桩过程中，一般都采用高低应变动力的检测方法，进行桩基性能的测试。目前，我国高低应变动力的检测方法已经达到一定的高度，相关软件和硬件设备也具有很好的条件。针对我国大型的灌注桩检测来讲，部分施工单位已经进行了改进模型、设定参数和技巧拟合等工作，使得桩基的检测工作的准确度大幅度提高。更重要的是，在桩基的动力检测方向，已经具有国际水平，国产软件和硬件设备，已经面向世界，且具有较强烈的中国特色。

4.3、完整性应力波反射法的检测

近年来，我国桩基检测方法的研究，没有实质性的进展，但是在国内却得到普及使用。该检测方法不仅能够代表国内桩基检测仪器的发展水平，还能展现与国际接轨的仪器设备。在测试环节中，认真仔细的检测和分析各个细小环节中的问题，确保完整性应力波反射法在桩基完整性检测的使用，并认真总结和分析记录的数据，为后期的施工提供一定的技术准备和支持。

4.4、声波透射法测试

在桩基的检测过程中，声波透射测试法是一种传统的检测技术和手段，但是由于资金消耗较大，在实际操作中没有广泛的使用。近几年，随着各种交通系统和建设行业系统中投资量的加大，公路桥梁施工中大量钻孔灌注桩基的出现，使得在桩基的检测环节，广泛的使用声波透射法测试桩基。在这种测试方法的使用过程中，一些传统的模拟声波仪逐渐被数字化的声波仪所取代。数字声波仪的使用，不仅在使用条件上有一定的便利，而且在数据的分析和记录方面有了质的飞跃。另外，声波透射测试法在使用时，声音不再是判断好坏的唯一标准，声音频率和声音振幅也逐渐的进入到判断的领域中，尤其是CT的使用，这为声波透射法提供了较为宽阔的研究和发展前景。

4.5、静荷载的测试方法

虽然，在公路桥梁建设的桩基发展阶段，静荷载测试方法，是一种被国内外公认的具有可靠性、直观性、稳定性和精确性的测试桩承载力的重要手段。但是，在仪器的使用过程中，不同的分析手段、限制性的实验方法、仪表的精密程度和工程师的判断力等都对仪器的准确度有一定的影响，严重时的测试误差能达到10％。因此，如何控制和改进静载实验的分析方法及测试手段，是提高桩基静荷载测试准确性的重要内容，也是工程建设中最须重视的研究方向。

4.6、桩基成孔的测试方法

在公路桥梁建设过程中，针对桩基建设环节来讲，首先，需要进行桩基成孔施工；然后，根据成桩测试技术，进行桩基成孔施工。从安全性能来讲，桩基成孔的质量检测比成桩后的质量检测还重要。因此，在桩基成孔阶段，需要大力支持成孔技术的研究和开发，尤其是，对具有承载力较大的灌注桩桩底的研究，加深桩底沉渣厚度的测试手段，是我国桩基工程中一项重要的研究任务。

总之，公路桥梁桩基工程施工建设过程中，其施工质量需要进行一定的检测。桩基施工的过程中，工程质量的检测和评定具有较多的方法，这就需要根据当地桩基施工建设的实际情况和检测水平，来确定桩基的检测方法。

参考文献

[1]谢桂香.公路桥梁桩基施工质量控制措施浅析[J].科技与企业,2013,03:212.

[2]方江平,姜湘臣.刍议公路桥梁桩基的施工与检测[J].科技创新与应用,2013,27:216.

篇5

关键字：桩基检测；低应变检测；无损检测；检测技术

Abstract: this paper through the combined with hangzhou bridge connecting engineering at nine south pile foundation construction practice, and puts forward the pile foundation take low strain the foundation pile test, from analysis of the detection principle, and feasible detection technology and its main points, from the test results show that the bearing capacity of pile foundation engineering meet the design requirements, test results has the high feasibility, as to provide a reference for similar projects.

Key word: pile foundation inspection; Low strain detection; Nondestructive testing; Detection technology

中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号：

工程概况

杭州市九堡大桥南接线工程设计范围北起钱塘江南岸的滨江一路，南至机场快速路以南。工程全线采用高架+地面道路方案。高架为双向六车道城市快速路，主线标准段宽度为25m，匝道标准段宽度为8m。九堡大桥南接线所在区域地形平坦，自然地面高程在4.91～8.18m之间，沿线大部分为农居及农田。地貌为钱塘江冲海积平原，其中鸿达路以北区域属现代江滩围垦区。为了保证桩基工程质量，拟对桩基工程进行检测，具体检测项目为基桩低应变法测试；基桩埋管超声检测。

低应变基桩检测原理

本工程通过采用基桩低应变（反射波法）无破损动力检测桩身完整性，估测桩长，仪器选用中科院武汉力土研究所FDP204PDA,武汉岩土星科技开发有限公司PDS-PDA型桩基动测仪，并选用与之配套的记录装置进行数据信号的录制。检测严格按参照国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003)、浙江省《基桩低应变动力技术检测规程》（DBJ 10-4-98）执行。为了准确地得出基桩试验结果，采取低应变试验的桩头应凿去浮浆，露出密实混凝土或清理干净桩头浮土，同时提供所测桩的施工记录资料及相关的地质资料。

反射波法的检测原理是以一维弹性杆件的应力波理论为基础的。由一维波动理论可知，应力波从一种介质向另一种介质传播时，其波阻抗比N、反射系数F为：

N＝（ρ1V1A1）/(ρ2V2A2)

F=(1-N)/(1+N)

式中：ρ—桩身材料（砼）密度（kN/m3）；Vc—桩中应力波传播速度（m/s）； A—桩身的横截面积（m2）。由于应力波的反射是由材料的波阻抗比发生变化而引起的，故由上式可知，若桩身介质密度ρ或桩身横载面A发生变化时，则会使入射波产生反射。测试时，在桩顶锤激力的作用下，产生一弹性压缩波，此波以波速Vc沿桩身向下传播，当遇到桩身截面变化或者桩身介质密度变化时，入射波将产生反射和透射，反射信号由安装在桩顶的检波器接收，通过桩基动测仪采集信号，再送到微机由多功能专用软件进行综合分析，根据处理后的时域波形图和频谱图，则可判断桩身是否有缺陷及缺陷的类型、位置和缺陷程度，由桩端反射波到达检波器的时间ΔT可算出桩身介质的波速。从低应变的检测实践表明，通常有两种情况波阻抗发生变化，一是桩端与持力层的界面，另一是桩身存在的缺陷。如缩颈、扩颈、离析、蜂窝、断桩等。桩身介质的波速Vc和桩身缺陷的深度Li，分别按下列公式计算：

Vc=2×L/ΔT ；Li＝0.5×Vcm×ΔTi

式中：L—桩长（m）；Vc—基桩桩身材料的波速（m/s）；Vcm—同一工地内桩身材料的平均波速（m/s）；ΔTi—桩身缺陷Li部位的反射波到达时间（s）。桩身完整性分析宜以时域曲线为主，辅以频域分析，并结合施工情况、岩土工程勘察资料和波型特征等因素进行综合分析确定，检测原理见图5。

图1低应变反射波法检测原理图

低应变基桩检测技术

3.1低应变反射波法检测方法和仪器

图2低应变测试示意图

本次基桩检测依据《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106－2003)中有关规定进行，基桩低应变检测是用传感器在桩顶接收桩底及桩间的反射波信息，运用多通道数字滤波、指数放大、数字频谱分析等高新技术，提高了信噪比，保证了测试结果的可靠性。本次对该工程受检基桩进行的低应变检测所用仪器是——中科院武汉力土研究所FDP204PDA,武汉岩土星科技开发有限公司PDS-PDA型桩基动测仪，所用传感器为加速度计SV-7型，所有激振力均用专用力棒和激振力锤敲击产生。

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【关键词】桥梁健康监测；传感器系统；数据采集系统；不足与趋势

1.桥梁健康监测系统

桥梁健康监测的基本内涵即是通过对桥梁结构状况的监控与评估，为桥梁在特殊气候、交通条件下或桥梁运营状况异常严重时发出预警信号，为桥梁的维护维修和管理决策提供依据与指导[1]。然而，桥梁结构健康监测不仅是为了结构状态监控和评估，其信息反馈于结构设计的更深远的意义在于，结构设计方法与相应的规范标准等可能得到改进[2]。再有就是桥梁健康监测带来的不仅仅是监测系统和对某特定桥梁设计的反思，还可能并应该成为桥梁研究的“现场实验室”。

一个完整的桥梁健康监测系统包括以下4个子系统：（1）传感器系统，位于整个桥梁健康监测系统最前端，负责将荷载作用以及结构响应的物理量转化为可供采集的光、电信号。（2）数据采集与传输系统完成传感器的触发、信号采集、信号转换等工作。数据传输系统则完成转换后的信号从现场向控制中心传递的任务。（3）数据处理与控制系统该系统主要完成对数据采集、传输的控制。（4）结构健康评估系统完成桥梁的分析与评估[3]。

2.传感器系统

传感器系统位于健康监测系统最前端，负责将荷载作用以及结构响应的物理量转化为可供采集的光、电信号。决定着桥梁健康监测的准确性与可靠性。传感器是一种能将物理量、化学量、生物量等转换成电信号的器件。输出信号有不同形式，如电压、电流、频率、脉冲等，能满足信息传输、处理、记录、显示、控制要求，是自动检测系统和自动控制系统中不可缺少的元件。传感器能正确感受被测量并转换成相应输出量，对系统的质量起决定性作用。自动化程度越高，系统对传感器的精度、可靠性、响应速度、获取的信息量要求越高。经过科学技术的发展，传统的传感器技术已达到其技术极限，与当今应用的需求相比，存在很多不足之处：因结构尺寸大，而时间（频率）响应特性差；输入―输出特性存在非线性；且随时间而漂移；参数易受环境条件变化的影响而漂移；信噪比低，易受噪声干扰；存在交叉灵敏度、选择性、分辨率不高。

智能传感器（intelligentsensor）具有信息处理功能的传感器。智能传感器带有微处理机，具有采集、处理、交换信息的能力，是传感器集成化与微处理机相结合的产物。而使用智能传感器就可将信息分散处理，从而降低成本。桥梁结构健康监测从监测范围可分为局部监测和整体监测。其中局部监测主要通过传感器来感知结构的重要部位或构件；整体监测主要是采用整体监测技术观测桥梁的整体变形、位移和振动等。在桥梁健康监测中主要采用的传感器类型包括，风速风向仪、环境温湿度仪、加速度传感器、应变传感器、结构温度传感器、位移计、GPS[4]等。

3.数据采集与传输系统

数据采集技术起始于20世纪50年代，1956年美国首先研究了用在军事上的数据采集系统，采集任务是由测试设备高速自动控制完成的。由于该种数据采集系统具有一定的高速性和灵活性，可以满足众多传统方法不能完成的数据采集任务，因而得到了初步的认可。大约在六十年代后期，国外就研究出成套的数据采集设备。此阶段的数据采集系统多属于专用的系统[5]。

20世纪70年代中后期，随着微型机的发展，诞生了采集器、仪表同计算机融为一体的数据采集系统。这种数据采集系统在性能上大大超过了传统的自动检测仪表和专用数据采集系统。20世纪80年代，随着计算机的普及应用，数据采集系统得到了极大的发展，开始出现了通用的数据采集系统。该阶段的数据采集系统主要有两类：第一类以仪器仪表和采集器、通用接口总线和计算机等构成，主要用于实验室，在工业生产现场也有一定的应用。第二类以数据采集卡、标准总线和计算机构成，这种系统采用积木式结构，把相应的接口卡装在专用的机箱内，然后由一台计算机控制。这种系统在工业现场应用较多。在这两种系统中，如果采集任务改变，只需将新的仪用电缆接入系统或将新卡再添加到专用机箱内即可完成硬件平台重建。显然，这种系统比专用系统更加灵活。

20世纪90年代至今，数据采集系统向分布式系统结构和智能化方向发展，可靠性不断提高。由于物理层通信采用RS485、双绞线、电力载波、无线和光纤等方式，所以其技术得到了很大发展和完善，在现场数据采集和控制等众多领域得到了广泛的应用。

桥梁健康检测系统中数据的采集大致经历了三个阶段[6]：第一阶段是以结构监测领域专家的感官和专业经验为基础，对桥梁的状态进行一定的判断；对诊断信息只能作简单的数据处理；第二阶段是以传感器技术和动态测试技术为手段，对桥梁结构状态及响应进行实时监测；第三阶段，是以无线智能传感器为技术手段，对桥梁结构状态及响应进行实时监测，解决了传感器布线难的问题。

4.不足与发展趋势

但是这些进展在桥梁结构健康监测数据采集的研究开发中还属于基础性的探索，距离长期的、实时的数据采集还有很大的差距。这是由于桥梁结构一般十分庞大，不确定因素较多，工作环境复杂，相应的监测点星罗棋布。因此，为了获取结构关键位置的实时状态信息，需要很多传感器，导致了目前桥梁结构健康监测的许多困难归纳起来，存在的问题有以下几点：（1）采集速度慢、精度差、误差较大，而且布线较为复杂，在应用上存在较大的局限性；（2）信号调制、数据接口、系统整合等技术性问题还有待进一步研究，以提高系统的工作效率和抗干扰能力，降低成本；（3）如何在含噪声的环境中利用尽可能少的传感器获取全面、精确、灵敏的结构参数信息，并使所测结果具有良好的实用性和代表性；（4）数据采集系统在实时性、自动化、智能化方面等有待进一步发展。这涉及到结构、通讯、控制和计算机等多个学科领域；（5）实现系统的真正集成化、网络化。目前健康监测数据采集系统集成度较低，系统的真正集成化、网络化是应努力发展的方向。

【参考文献】

[1]李惠，欧进萍.智能混凝土与结构[J].工程力学，2007，24（z2）：45-61.

[2]邬晓光，徐祖恩.大型桥梁健康监测动态及发展趋势[J].长安大学学报（自然科学版），2003，23（1）：39-42.

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[关键词]公路桥梁；试验；检测技术；研究

中图分类号：TU997文献标识码： A

一、前言

随着当前社会经济的发展，公路桥梁的建设速度在不断的加快，在公路桥梁施工的过程中，我们要根据桥梁的要求进行试验，通过试验来保证施工的安全，在试验的过程中我们要对施工质量进行检测。

二、路桥工程施工试验检测的现状及重要性

路桥施工工程试验检测是保证路桥质量的重要手段，通过工程试验检测技术，获取路桥质量检测数据，以此来确定路桥施工质量是否符合质量检验评定标准;路桥施工质量检测也是路桥质量管理的重要组成部分，通过路桥施工试验检测可以充分利用当地原材料，加快推广新技术、新设备、新材料、新工艺。随着路桥技术等级的提高和质量、安全工作的提升，施工、监理、质监及业主单位都对道路与桥梁的试验检测工作越来越重视。实践证明，道路与桥梁工程如果忽视施工试验检测工作，仅凭经验进行施工，不以数据为依据，是造成质量隐患，出现早期损坏，寿命降低的主要原因之一。因此，在路桥工程施工中，建立健全和强化施工试验检测制度，认真解决好每一个细节问题，是提高工程质量，降低工程成本的有效途径。然而，在路桥工程建设过程中，由于受诸多原因影响，如原材料的缺陷、建设施工过程中的疏忽大意等，每一个细小环节都会直接影响到路桥的质量。当前，我国对于路桥工程的质量检测尚未建立一套完整的检测方法，使某些失误不能及时得到处理，从而引发质量问题并造成巨额损失。因此，研究路桥工程试验检测技术，对实现交通运输科学、健康发展具有重要意义。

三、公路工程试验检测技术

公路工程试验检测技术是一门正在发展的新兴学科,它试验检测基本理论、测试操作技能以及公路工程相关学科基础知识于一体,是工程设计参数、施工质量控制、施工验收评定、养护管理决策及各种技术规范和规程修订的主要依据。因此,作为工程试验检测人员或质量控制管理人员,一方面要不断加强学习,及时掌握先进的试验检测技术和现代信息技术,提高自身的业务素质和试验检测水平;另一方面,在整个施工期间应完全领会设计文件,熟悉现行施工技术规范和试验检测规程:这样才能做好工程试验检测工作,为公路工程的科研、设计、施工和养护管理提供可靠的决策依据。

试验检测技术是大跨径桥梁施工控制和新桥型结构性能研究的重要手段。对于施工中的大跨径悬索桥、斜拉桥、拱桥和连续刚构桥,为了使结构达到或接近设计的几何线形和受力状态,施工各阶段需对结构的几何位置和受力状态进行监测。根据测试值对下一阶段控制变量进行预测和制订调整方案,从而实现对结构的施工控制,而试验检测是施工控制的重要手段。因此认真做好桥涵试验检测工作,对推动我国大跨径桥梁建设水平,促进桥涵工程质量水平的提高具有十分重要的意义。试验检测又是评价公路与桥涵工程质量缺陷和鉴定工程事故的手段,通过试验检测,可为质量缺陷或事故判定提供实测数据,以便准确判别质量缺陷和事故的性质、范围和程度,合理评价事故损失,明确事故责任,从中总结经验教训。

四、公路桥梁检测技术以及应用

在进行公路桥梁检测过程中，主要包括以下内容：桥梁的整体性能的检测和鉴定以及健康检测等，桥梁出现缺陷的位置和宽度以及发展程度。就目前而言，对于混凝土桥梁检测，裂缝问题是进行探测最为主要的内容，因为大部分的桥梁损坏都与裂缝有关，同时还会出现剥落和坑洼等问题。就目前而言，公路桥梁检测技术主要包括光纤传感检测技术、超声波技术和探地雷达检测技术，这些技术都运用了高科技，但是在实际检测过程中，各有优缺点，下面就分别进行分析。

1、光纤传感检测技术在桥梁检测中的应用分析

这种就似乎的应用原理就是根据对一些物体特定的物理量的敏感性，将物理量的转换成直接可以进行测量和丈量的光信号，因为光纤不仅可以作为传播媒介，还可以在光波在穿过表征光波的特征参量受到外界条件的影响发生不同程度的变化，这样就可以对各种物理量进行探测。在经过多年发展后，我国的光纤技术已经取得了巨大的成就，被广泛应用在军事、航空、工矿、能源以及生物和制药等行业中。光纤传感检测技术在桥梁检测中的应用，主要表现对桥梁的钢索的索力和预应力，混凝土梁内部的应力，桥梁应变特性的检测，形成光纤智能的桥梁，给桥梁健康监测和安全评价提供了新的活力和方法。与传统的传感器检测方法相比，具有以下优点：不会受到外界环境的限制，抗电磁干扰、耐腐蚀，可占体积比较小、重量轻，对测量的介质影响比较小，具有比较高的分辨率和灵敏度，实用性比较强，能够形成光纤传感网络。但是在实际的应用过程中，采用光纤传感技术的造价成本和投资，在很大程度上限制了这种技术在桥梁检测中的推广和应用。

2、超声波手段在检测桥梁桩基检测中的应用

桩基作为基础工程，决定了整个桥梁工程的总体质量，在很大程度上减少了桥梁工程的基础的沉降，有效提高抗震性和承载能力。但是在实际过程中，可能会出现断裂、沉渣以及扩缩径等问题，因此要对桥梁的桩基进行严格的质量控制，确保万无一失。超声波技术的检测技术就是利用非金属的超声波的检测仪和柱状径向振动换能器，通过庄内预埋的声测管对混凝土进行全面准确的检查，根据参数变化来具体分析判断整个桩身的完整性，主要包括声速、波幅、频率、波形等。声速，简单的说就是声波在混凝土中传播的速度，如果弹性模量和密度比较高，声波传播的速度就会越快。波幅通常是首波，声波的强弱与混凝土的粘塑性和强度有很大的关系，如果混凝土内部出现裂缝问题，超声波就会进行反射或者绕射，其中波幅也会产生不同程度的变化。在进行超声波的检测中，发出的信号是复频超声脉冲波，其中高频会首先减弱，下降的频率与传播的距离有关，在很大程度上取决于混凝土内部是否有缺陷。波形就是在屏幕显示的接收波的波形，如果在传播过程中遇到缺陷和裂缝问题时，传播路径就会发生一定的变化，反射波和绕射波等就会到达换能器，因为频率和相位的不同，在经过叠加后，波形就会出现畸形的变化，有助于科学合理对混凝土内部出现的缺陷做出准确判断。在实际的测量过程中，要注意混凝土龄期和声测管以及与钻孔取芯方法结合。超声波检测方法比较直观和可靠。

3、无线电检测技术

美国联邦的公路管理局曾针对钢桥疲劳损伤情况的检测而开发了桥梁检测设备，该检测设备的主要原理认为导致钢桥构件产生裂缝的原因是由于桥梁长期承受具有周期性特点的荷载。桥梁结构的裂缝的扩大程度较细微，而桥梁结构表面的扩大会随着释放出的能量为产生应力波。无线电检测技术可确定一定数量的应力波以及相应的准确位置。此外，美国联邦的公路管理局还为此开发了其他的检测技术，即声发射检测技术，此技术原先常用检测矿山地压的施工质量，如今其检测范围以普及到其他行业，例如高架桥梁、水坝、化工容器、造船业、飞机等行业。现阶段，国内已生产出声发射类型的桥梁检测设备，并以在现有桥梁的检测工作中成功应用。声发射类型的检测设备可对桥梁各项材料的内部情况进行了解，例如裂纹分布情况、裂纹发展情况等，通过对材料内部情况的了解，对桥梁的施工技术进行深入研究，从而预测桥梁的使用寿命。声发射监测设备的原理是，掌握声波在各类材料内部的纵波传播速度以及传播方向，然后结合纵波与各传感器接触时的时差，对材料内部存在缺陷的位置进行判断。小波分析是指小波形的分析，常用于分析桥梁结构以及桩基的检测结果。

五、结束语

在公路桥梁施工的过程中，我们要通过检测技术的提升来保证公路桥梁的施工质量，通过施工质量的提升来保证公路桥梁运行的安全，因此，在公路桥梁施工的过程中我们要不断的应用新技术和新工艺。

参考文献

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关键词：公路桥梁；检测技术；基桩检测

中图分类号：X734 文献标识码： A

引 言：近年来，我国国民经济的飞速发展，公路桥梁基础设施建设也不断发展。在桥梁建设中，不仅需要较高的施工技术，以保障公路桥梁的施工质量，同时在完工之后，还需要定期对公路桥梁实施检测技术。目前我国城市建设中的大跨度桥梁、立交桥工程以及复杂高架桥梁大量涌现。然而由于桥梁建设发展速度过快，其施工质量、设计技术等并不能令人满意，带给我国桥梁新的安全隐患。因此，对桥梁进行必要的检测及加固工作就显的尤其重要。

一、桥梁基础施工检测

在桥梁的基础施工中所重视的是工程结构本身和经济效益。目前我国已具有合符我国国情的施工工艺及相应的设备，而特大桥梁基础已经向“组合基础”发展。扩大基础、桩基和沉井在各自的发展中又彼此“联合”。这种联合就是根据不同的水文、地质来发挥各类型式的特点而组成的一个整体，故出现了很多基础形式。桥梁基础工程由于多在地面以下或在水中，将涉及到水、岩土的问题，从而增加了它的施工难度，使桥梁基础的施工无法采用统一的模式。但是根据桥梁基础工程的形式大致可以归纳为扩大基础、桩和管桩基础、沉井基础、地下连续墙基础和组合基础几大类。

1.桥梁基桩检测方法

声波透射法（CSL）：以能量脉冲的方式沿桩身横向传播的波动来检测桩身完整性；低应变法（LST）：利用低能量的激振力产生纵向振动或沿桩身纵向传播的波动检测桩身完整性，包括反射波法和振动法；高应变法（HST）：利用高能量的冲击力产生沿桩身纵向传播的波动检测基桩承载力和桩身完整性。可分为凯司法和实测曲线拟合法。

2.桥梁基桩检测技术

首先，声波透射法较适用于大直径灌注桩，现在不少国家对基桩质量检测采用了这种方法。它的设备使用性能、参数也得到了不断提高和改善，数据分析软件功能研发也得到快速的发展。但是在我国仍然未得到广泛的应用，其主要原因是在检测前需要预埋声测管，由于其准备工作较为繁琐、检测的数量不宜太多，无法检测基桩的承载力。低应变发虽然选择只是提供桩身完整性检测指标，但它操作较为简单，易学易用，能够经济、快速、大范围、无损的应用到普检中，在公路工程中得以充分运用。但它的缺点则是检测定性分析难以达到定量化，且存在一定程度的误判及不确定性，承载力检测尚还处在不断完善和研究的阶段。高应变法则是以节省人力、物力、财力为目标的快速检测桩基质量方法，虽然它可检测完整性及承载力，但是它的检测准确度、可靠性存在着一定的局限性。

3.桥梁基桩检测技术的应用及发展趋势

以上三种基桩检测方法在公路工程中均较为常用，但在具体 的技术应用中也都存在着一定的问题。其中，高应变法因其影响采集信号的干扰因素较多，对检测的准确性影响较大，很难大范围地推广应用；低应变法则具有完整性难以定量化、浅部缺陷不易判定、第二缺陷不易判定、渐变缺陷不易判定等很多问题需要解决；声波透射法虽只能检测桩身的质量，但相对可信度较高，操作繁简程度较为适中，是更具有发展前途的检测手段。因此，在桩身完整性检测中，更多的是提倡采用声波透射法。而承载力的检测方法除静态荷载法以外，动测法可能需在理论及方法进行较长时期的研究进行才能有所突破。

二、混凝土钢筋锈蚀的检测

正常情况下，混凝土材料会呈弱碱性，并使得钢筋表面形成钝化膜来保护钢筋使用寿命。但是，由于受到复杂的交变荷载作用和材料施工、温度应力等的影响，通常在桥梁的安全评估中，需要进行钢筋锈蚀的检测。现阶段较为普遍应用直接评定法（如线性极化电流测量、半电池电位测量等）和间接评定法（如氯离子含量测量、保护层测量、透气性测量、电阻率测量等），在无损检测中，通常较为常见的是半电池电位测量及混凝土电阻率测量技术。

1.技术原理

半电池电位测量方法原理是将钢筋锈蚀仪以硫酸铜溶液为电解液，在与钢筋连接开成通路后，输入高阻抗，记录电位差并绘出等位图，从而判定发生腐蚀的区域。它在应用方法简单，易学易用。但它的缺点是只能判定钢筋发生锈蚀的可能，不能判定锈蚀的速度，对中性化的构件可能会产生误判，对水下结构物测试不够准确等现象。而混凝土电阻率的测量方法是间接测量方法的一种，其原理是按照锈蚀后的混凝土阻抗变化量，间接推定锈蚀的程度，因为其结论同数理统计分析密切相关，所以建议可以作为锈蚀检测参考方法。

2.混凝土钢筋锈蚀的检测的发展趋势

钢筋锈蚀是桥梁安全评估的一项较为重要指标，但现阶段在实际的无损检测工作中，还不能够得到较为准确的或直接的数据，因此普遍情况下配以有损方法的验证，在检测中必要时可以将多项无损检测技术混合使用加以判定。但在未来的技术发展应用中，雷达电磁波法、化学试验渗透法可能会使得这项检测内容由定性化向定量化发展，得到真正的实质性的技术突破，并能快速准确得出结论。

三、桥梁静荷载试验的检测

桥梁荷载试验主要分为静载和动载两种方式，静力荷载试验，能够直接有效评定桥梁的工作状态和应用范围。由于它在设计及施工质量的检验中，判断承载力、验证设计理论以及设计方法等方面更为准确可靠。

1. 技术原理

静荷载试验基本原理就是在不同的桥梁荷载组合方式下，验证控制截面的应变、位移或裂缝，进而分析桥梁的承载能力和病害程度。通常情况下以反映桥梁结构的最不利受力状态为目标，用结构校验系数和相对残余变形等参数对结构的可靠性、刚度、安全度或强度储备等给予判定。而在试验数据的获取中，也不断的发展各种形式的传感器技术，比如：应变的测量从箔式应变片、应变计、晶振式应变计、光纤式应变计到无线应变计等新技术，但是结构的性能评定参数仍然以上述指标为主。

2.桥梁荷载试验技术的发展趋势

静载试验是判定桥梁安全的重要技术手段，它是一项较为复杂且细致的工作，技术含量高，涉及面也相对较广，需要考虑的各种影响因素多。目前在国内许多科研机构及检测机构也具备了这种检测能力，但也可以其存在的不足之处主要是：桥梁病害本身对荷载试验影响考虑分析不够充足，不同的结构组合在有限元法的计算中可能存在着一定的偏差，特殊的桥梁设计结构或关键部件可能对静载试验带来一定的影响。

结束语：

随着国内公路桥梁的建筑工程规模的不断发展，不仅所需要的施工技术越来越科学，同时应用的检测技术也面临着严峻的发展形式，就国内公路桥梁发展以及交通运输行业的快速发展的现状而言，不仅需要高质量的施工技术保障，同时也需要保障公路桥梁的施工质量，在公路桥梁完工之后，需要定期对于公路桥梁实施检测技术，以保障公路桥梁使用中的安全，对于相关技术的大力发展是非常重要的。公路桥梁的承载能力要求是需要随着交通车辆的增加而有所提升的，为了能够对于承载能力有所了解，就需要对于检测技术合理应用，在科学技术大力发展的现代，为检测技术的发展提供了技术支持，只有将检测技术不断改善，才能够推动国家经济建设的发展。

参考文献：

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[2] 高怀志；王君杰；桥梁检测和状态评估研究与应用[J]；世界地震工程；2000（6）

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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].

篇10

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.