橋梁樁基檢測技術匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇橋梁樁基檢測技術范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

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中圖分類號：C35文獻標識碼： A

混凝土灌注樁是樁基礎中的主要形式，由于其成樁質量受地質條件、成樁工藝、機械設備、施工人員、管理水平等諸多因素的影響，較易產生夾泥、斷裂、縮頸、混凝土離析、樁底沉渣較厚及樁頂混凝土密實度較差等質量缺陷，危及主體結構的正常使用與安全，甚至引發工程質量事故，加上是隱蔽工程，因此加強對樁基礎質量的現場檢測十分必要。

1.射波透射法檢測

1.1標準

根據樁的檢測標準，把樁基劃分為Ⅰ類樁、Ⅱ類樁、Ⅲ類樁和Ⅳ類樁。

Ⅰ類樁為各檢測的聲學參數無異常，無聲速低于低限值異常，樁身結構完整;

Ⅱ類樁為個別測點的聲學參數出現異常，無聲速低于低限值異常，樁身存在輕微缺陷,不會影響樁身結構承載力的正常發揮;

Ⅲ類樁為連續多個測點的聲學參數出現異常，局部混凝土聲速出現低于低限值異常，樁身存在明顯缺陷，對樁身結構承載力有影響；

Ⅳ類樁為連續多個測點的聲學參數出現異常，樁身混凝土聲速出現普遍低于低限值異常或無法檢測首波或聲波接受信號嚴重畸變，樁身存在嚴重缺陷。

樁身完整性檢測只是檢測樁身材料、尺寸等方面的質量問題,而這種劃分或多或少地依賴于承載力的達標與否。

1.2 基本原理及檢測目的

聲波透射法是在灌注樁基混凝土前，在樁內預埋若干根聲測管，作為超聲脈沖發射與接收探頭的通道，用超聲探測儀測出的超聲波傳播時間t、波副A及頻率f等聲學參數，進行處理后，給出樁身缺陷及其位置，判定樁身完整性類別。

1.3檢測方法

聲波透射測試方法有平測法、斜測法和扇面測法三種，一般采用平測和斜測兩種方法。第一，平測法是將發射和接收兩換能器始終保持在同一標高上，進行測試，通過平測可知道缺陷在垂直方向上的區域大小和嚴重程度。第二，斜測法是發射和接收兩個換能器不在同一標高上，進行測試。第三，扇形測法即固定某一固定換能器，將另一換能器等間距移動，兩換能器高程差不停變換，形能一扇面。其次，采用平測法時，容易將水平向（如樁橫截面方向）較大而豎向（如沿樁身方向）很小的缺陷給漏掉。再次，存在一定范圍的測試盲區，即只能測出聲測管之間一定范圍內砼是否有缺陷，不能準確測出樁身整個斷面是否有缺陷。

1.4優缺點分析

聲波透測法可以檢測全樁長的各橫截面混凝土質量情況，樁身是否存在混凝土離析、夾泥、縮頸、密實度差和斷樁等缺陷，的其優點是結果更直觀可靠，同時現場操作較簡便，檢測速度快，不受長頸比和樁長限制。但是不易做到隨機抽檢。

2.自平衡法試驗

2.1基本原理及檢測目的

自平衡法測樁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。通過對樁基分段加載，利用樁基各段互為反力作用，充分地調動樁基的性能，并將其表現參數準確記錄。通過科學的數據分析，得到試驗樁基的真實特性。根據樁基的特性，進而推導出樁基的極限承載力等一系列安全性結論。

2.2檢測方法

檢測試驗時，在地面上用油泵通過高壓油管對荷載箱進行加壓，隨著壓力的增加，荷載箱將打開，同時使樁身產生向上、向下的位移，將力傳遞到樁身，促使樁側阻及端阻力的發揮，其上部樁身的摩擦力與下部樁身的摩擦力及端阻力相平衡――自平衡來維持加載，根據荷載箱率定曲線換算成荷載，通過位移桿和百分表測定荷載箱向上位移和向下位移，根據讀數繪出相應“向上力與位移圖”及“向下的力與位移圖及s-lgt、s-lgQ曲線，判斷樁的承載力、沉降量、樁身彈性壓縮，實現檢測目的。

2.3優缺點分析

篇（2）

中圖分類號：V448.15+1a 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）11-0154-01

引言

社會經濟的快速發展，對橋梁等交通設施建設的要求也在不斷的提高，而橋梁樁基礎是橋梁工程的重要部分，其質量的好壞往往決定著橋梁的性能，但常規的檢測方法又具有一定的局限性，因而研究無破損檢測技術具有積極的意義，以下做簡要的論述。

1.橋梁樁基礎常見的病害及成因

橋梁樁基礎是地基加固的主要形式，也是整個橋梁結構的承壓構建，但是在施工中存在用料不規范、操作不按流程、施工隊伍素質不齊、設備不精確、地質環境影響等，都會造成橋梁樁基的缺陷，而橋梁樁基常見的缺陷有以下幾類。

1.1 樁基樁徑縮小

樁徑是決定橋梁豎向承壓能力的關鍵指標，但樁徑縮小是比較常見的施工問題，會導致抗彎能力減弱、承載不達標等問題，樁基樁徑縮小主要有三個方面的原因：其一，地質構造含有承壓水的地層時，地下水的沖刷導致砂漿流失，樁徑縮小；其二，地質條件不良，樁基周圍土層遇水后向樁孔中突起致使樁徑縮小；其三，鋼筋綁扎過密導致流動性差，部分鋼筋外漏導致樁徑縮小。在此類缺陷樁基中，需要對波形進行分析，產生相反的反射波，縮徑越大，振幅就越大。

1.2 混凝土樁基沉渣

此類問題主要發生在施工過程中，在鉆孔灌注樁進行混凝土灌注之前沒有進行徹底的清洗，導致樁基本身的強度降低。混凝土樁基沉渣也有可能是沒有及時進行灌注導致的，與施工的組織規劃有關。當樁基礎底部為弱風化圍巖時，產生同向反射波，波速急劇下降，周期變長，主頻變低；當樁基礎很短強度高時，產生較強的同向反射波。

1.3 混凝土樁基離析

在橋梁樁基施工中，由于攪拌不均勻，成形之后的混凝土必然出現性能上的波動，如膠結不好，或者是樁孔內存在大量的積水導致骨料受到沖刷，在樁基沉積，但砂漿浮在骨料之上，造成樁基離析的問題。此類樁基礎會出現波形小范圍的畸變，嚴重時波峰會消失，最后出現低頻合成波。

2.橋梁樁基礎無損檢測技術研究

2.1 人工激震動測技術研究

通過人工激勵的方式產生地震波，地震波傳遞之后產生反射，接收器接受之后可以進行分析。由于地震波傳播的介質是非均勻性的，必然會產生反射，地震波在橋梁樁基中出現衰減，波能轉化為熱能。如果橋梁樁基存在缺陷，波速降低，傳播時間增加，地震波信號發生散射而衰減。根據傳播方向和波動介質點振動方向的差異，可以將波形分為橫波與縱波，其他形式的波也能分解為橫波與縱波。橫波傳播方向與質點振動垂直，質點位置發生剪切應變，但橫波只能在固體介質中傳播。縱波是指傳播方向和質點振動相同的波，由于交變拉壓應力的存在，出現伸縮變形，在氣體、液體和固體中都能傳播。

在采用人工激震動測法檢測橋梁樁基時，地震波遇到樁基缺陷產生反射波，反射波相關于缺陷樁基的阻抗。缺陷樁基界面阻抗不同時，就會產生地震反射波，發射波與入射波振幅的比值即為反射系數。傳感器接收到波形的參數之后，如頻率、聲速、振幅等，對樁基的缺陷進行分析，可以判別樁基的問題，離析樁、縮徑樁、斷樁等缺陷在人工激震動測技術下，其波形的表現會出現差異，通過這些差異來進行鑒別。傳統的橋梁樁基檢測，在樁頂安裝傳感器，并進行激振，獲取數據之后判斷樁基的質量，但是傳統的檢測方式會有諸多的干擾，需要檢測人員有較高的分辨能力。而人工激震動測法能有效分離干擾波，利用兩點之間的缺陷時進行波速計算，有效應對深度缺陷的檢測。

2.2 聲波透射法

聲波透射法是當前應用較為廣泛的一種無損檢測技術，聲波在不同的介質中波形具有差異，在缺陷樁基中傳播時可以體現出來。缺陷樁基的混凝土材料不均勻，產生不同聲阻抗聲學界面，聲波沿著不同的藍截面傳播，衰減快，能量散射也比較嚴重。樁基混凝土中產生諸多的散射波和折射波，散射波與折射波相互疊加會有聲能散失，聲波在缺陷樁基中會繞著缺陷進行傳播，傳播路線不是直線，聲時變大，聲速減小。聲波在遇到缺陷截面時發生多次的折射和反射，聲能出現衰減，頻率和波幅減小，整個波形發生畸變。在聲波透射檢測法中，需要在灌注之前預留孔道，并在預留的孔道中埋設聲波探測管，移動探測儀和接收儀，移動時注意方向和高度，逐步獲取樁基橫截面的數據，由物理參數來判別樁基的完整性，聲波透射法對樁基的孔徑和長度要求不大。聲波透射法的檢測中，如果實測聲速值低于混凝土聲速臨界值，可以判定樁基存在缺陷；所檢測測點聲速值很小，并且趨于收斂，判定時采用聲速低限值進行，如果聲速值低于底限值，則判定為異常樁基。

2.3 低應變動測法

低應變動測法對于樁長遠遠大于樁徑的情況比較實用，用振動儀對樁頂進行激振，周圍土體和樁身會產生振動，通過樁基本身的應變計將樁基振動的速度和加速度傳遞給接受裝置。低應變動測法檢測方法簡單、速度快、范圍廣而被廣泛應用，如果橋梁樁基本身存在斷樁、縮徑、擴徑等差異性界面，彈性波在傳播時產生反射，傳感器對聲波進行處理，以便進行數據分析。通過研究樁土之間的動態響應，達到判斷樁基的長度及質量問題。隨著技術的發展，低應變動測法檢測的精確性也越來越高，受到廣泛的重視。

2.4 高應變動測法

高應變動測法的成本低，其組成的部分包括傳感器、分析儀、激振設備和測量儀等，主要用于檢測樁基的豎向承壓能力和樁基的完整性，在樁頂施加豎向載荷，然后收集樁基相關動力系數，主要是速度與力的時程曲線，進行分析計算，從而判斷樁基的豎向承壓能力和質量問題，高應變動測法在高程摩擦型樁基和摩擦型樁基的檢測中比較常用。

3.橋梁樁基礎無破損檢測的技術要求

在進行橋梁樁基礎無破損檢測時，需要注意幾個方面的技術要求：其一，樁頭處理，處理樁頭，確保清理干凈，平面整潔、干燥，便于后續的檢測；其二，樁基礎的強度要求，由于是無破損檢測，在檢測中不能削弱樁基礎的性能，一般要求達到樁基礎齡期達到10天以上，能夠很好的保護樁基礎；其三，傳感器的選擇與安裝，樁基礎的缺陷檢測需要保證精度，因而檢測設備的選擇和安裝至關重要，傳感器是核心設備，要求精度高、靈敏性好，安裝位置要根據樁徑的大小合理選擇，避免漏測的情況，此外，傳感器必須固定好，以免差生較大的誤差，影響樁基礎缺陷的分析；其四，所有的檢測儀器必須無故障運行，同時儀器必須連接好，處于最佳的工作狀態；其五，檢測后的設備保養維護，橋梁施工現場的環境比較復雜，對儀器設備會有一定的影響，因而檢測后需要進行設備的維護保養，為下次的檢測打下良好的基礎，同時也能避免成本上升的問題。

4.結語

橋梁樁基礎是橋梁建設中的重要部分，對于橋梁的性能有很明顯的影響，而橋梁是當今交通基礎設施的關鍵，影響著社會經濟的運行，因而研究橋梁樁基礎的質量問題具有積極的意義。隨著技術的發展，追求缺陷無損檢測，既能達到質量控制的目的，又能節省成本，減少破壞作用，因而研究無破損檢測技術十分重要。

篇（3）

1.1人工挖孔樁人工挖孔樁是現階段中國建筑行業應用較多的施工技術，具有操作簡單、技術含量低、施工設備成本少、橋梁樁基的檢測方便等優點，非常適合我國目前建筑業的發展水平，在人工挖孔樁之后，加以鋼筋的穩固，混凝土的澆灌，就能夠形成質量安全的工程施工項目。人工挖孔樁雖然具有上述優勢，其本身存在的問題也比較多，其中最大的弊端就是人員工作危險系數較大，人工挖孔樁是依靠工作人員進行挖孔，井下作業的情況較多，地下土質的不安全因素較大，當挖孔時，遇到空地積水較多時不僅會減緩工程的進度，還會降低工作的質量，對工作人員的實際工作產生威脅。另外，在發現橋梁的地下水文條件與地形存在和施工準備提供的資料明顯不符時，還需重新進行調查，加大施工項目的投資。

1.2鉆孔灌注樁鉆孔灌注樁技術是應用先進的設備儀器，利用機器來進行鉆孔，具有成孔速度快、成孔質量高、應用類型廣的特點，相比于人工挖孔，鉆孔灌注的技術更加便捷，并且工作效率高，單位時間內完成的鉆孔數額較多，因此，對于施工進度的縮短、施工質量的提升具有積極影響。對于鉆孔灌注樁技術，在現階段的發展中，還存在著一些問題。首先，就是建筑行業施工過程中常見的地質環境問題。鉆孔灌注樁技術對于地質結構的要求非常大，不同的地層應使用不同的鉆進方法，不能一概而論，這就要求相關技術人員著重關注地質問題；其次，就是泥漿的調和程度，鉆孔灌注樁技術最為核心，最為重要的就是泥漿的孔內補充，泥漿要按照比例調和均勻，并且，及時地灌入到孔內才能夠達到施工要求，增強橋梁的穩定性，提高建筑質量安全。

2橋梁樁基施工工藝、內容

2.1開挖灌注樁孔開挖灌注樁孔是橋梁樁基施工的第一個環節，要把握幾個步驟：（1）將橋梁施工的設計方案和圖紙進行系統的研究，掌握設計精髓，保證鉆孔過程中順利施工。（2）挖孔過程中孔樁中心點的選擇。孔樁中心點的選擇影響著整個橋梁施工的穩定，與質量的安全關系重大。（3）孔壁的保護。在挖孔完成后，要對孔壁進行強化和穩固，防止孔壁塌方，對孔壁的強化穩固通常情況下都使用混凝土來進行，進而防治其影響整個施工項目。（4）要保持孔底地下整潔，如果孔底出現淤泥和施工殘渣，要及時清理。

2.2制作鋼筋籠制作鋼筋籠主要涉及兩點內容：（1）根據設計圖紙和相關資料，并結合施工過程中具體的施工情況進行鋼筋籠樣板的制作。這主要是為了確定主筋之間的距離，保證鋼筋籠的正確定位，提高橋梁建筑的承載能力。（2）焊條與鋼筋籠的匹配狀況，在橋梁樁基施工過程中，焊條與鋼筋性能的匹配情況影響著橋梁建筑的穩定性，不同型號的焊條所對應的鋼筋有所不同，因此在項目施工過程中，工程技術人員與項目操作人員要進行嚴格的把關。

2.3安裝鋼筋籠鋼筋籠在實際安裝的過程中主要應注意兩個方面：（1）對于鋼筋籠的穩定性進行保護，因為在鋼筋籠剛剛焊接完成之后，其穩定性相對較差，容易發生變形或是損毀，因此，針對這種情況，相關人員在對鋼筋籠進行移動和搬運的過程中應采取相應的措施，防止鋼筋籠受壓變形；（2）鋼筋籠的安裝問題。鋼筋籠安裝在鉆孔的孔內，并不能隨意進行安裝，要進行調整和匹配，在安裝過程中，鋼筋籠不能碰觸孔壁，在調整好位置后，要及時進行固定處理，防止鋼筋籠移動。

2.4混凝土灌注混凝土的灌注起到穩定橋梁樁基的重要作用，在混凝土灌注工程中，首先，應對鉆孔的質量以及孔壁、孔底進行檢查，鉆孔的質量要符合施工的標準，對于孔壁，應具備穩定性，孔底要干凈整潔，不能存在淤泥、積水和施工殘渣。其次，就是在鋼筋籠安裝后，檢查相關導管的安裝情況，因為混凝土會隨著導管進入孔底，導管的安裝一定要符合要求，不能隨意穿插。

3橋梁樁基檢測技術

3.1成孔檢測由于成孔檢測是成樁檢測技術的先決條件，成孔檢測作為橋梁樁基檢測的重要參數標準在整個施工過程中占據著非常重要的地位，在我國，相較于成孔檢測，橋梁樁基檢測的發展程度要更先進一些，但是為了保證施工的各個階段的質量安全，對于鉆孔的檢測非常有必要。

3.2靜載荷試驗法靜載荷試驗法是指按照樁的使用功能，分別在樁頂逐級施加壓力，觀測樁的測驗點的起伏沉降情況以及水平位移狀態，以此判定單樁水平承載力以及豎向抗壓承載力的情況。在目前的檢測技術上來看，靜載荷試驗法是現階段最為可靠、最為直觀的檢測手段之一。但是，由于我國科學技術發展水平還不是很完善，相關的檢測設備存在問題，因此，導致靜載荷試驗法在對橋梁樁基檢測的過程中存在誤差。

3.3聲波透射法聲波透射法是指在預埋聲測管之間發射并接收聲波，通過實測聲波在混凝土介質中傳播的聲時、頻率和波幅衰減等聲學參數的相對變化，對樁身完整性進行檢測的方法。聲波透射法對于相關技術的要求較為專業，并且設備質量的需求標準高，因此，在過去的橋梁樁基檢測過程中并沒有過多地使用。不過，隨著經濟全球化、技術全球化的深入，我國社會主義市場經濟的發展，相關科學技術的進步，已經讓聲波透射法在橋梁樁基的檢測上有了質的飛躍。聲失時判讀已不再是唯一的選擇，聲幅和聲頻已開始進入了分析判斷領域，尤其令人欣慰的是，聲波CT已步入實用階段，為聲波透射法的后續研究提供了廣闊的前景。因此，對于橋梁樁基而言，聲波透射法也是一項非常合適的技術檢測手段。

篇（4）

21世紀我國交通運輸行業發展迅速，一些大型的橋梁工程不斷出現，很多的蛄汗こ潭際遣捎玫淖基礎，因此需要在不破壞結構的前提下，對建筑物進行實時的檢測，只有這樣才能夠對工程施工的質量檢測進行有效的適用。無損檢測技術具有簡便、無損傷的特點，能夠在橋梁工程中得到有效的應用。無損檢測技術是一種物理對象的結構測試，在進行無損檢測的過程中，橋梁樁基會被檢測到某個特點的缺口，同時樁基礎的檢測以及消耗的時間也比較短，因此很快就能得出結果，如果橋梁樁基的鋼筋發生腐蝕現象并開裂，就可以通過橋梁內部結構的缺陷來進行非破壞性試驗。本文就對無損檢測技術在橋梁樁基檢測中的應用進行分析。

1無損檢測技術在橋梁樁基檢測中的應用

1.1超聲波無損檢測法

利用超聲波檢測的方法，就能夠根據接受換能器、扇形探頭以及裝發射等元件進行檢測，在分析樁基礎檢測數據的時候，可以根據樁基的平均值來進行判斷，看樁基礎是否發生了病變，如果樁基礎應力波發生了改變，那么橋樁基礎就可能存在一定的裂縫，而內部的裂隙會導致反射波擾亂情況的發生，無損檢測就很好的解決了這一點，既不會傷害到基樁的質量與結構，也能夠充分確保橋梁樁基的完好，從而發揮出其最大的優勢。

1.2高、低應變檢測法

利用高應變檢測方法來對樁基的完整性進行確定，就可以滿足地下樁變形的特點，同時對樁頭負荷進行敲擊，在敲擊之后會產生一定的阻力，高應變測試會使用重型應變沖擊樁錘，同時沿著縱向的方向進行脈沖沖擊，讓樁基也作出一定的調整，從而根據樁基承載能力來分析是否滿足當前的要求。如果土層受到載荷的沖擊就會反射一定的應力波，只要能夠保證信號的檢測精度，那么樁基的承載能力也就得到滿足了。當橋梁樁基通過非破壞性低應變方法進行測試的時候，要充分考慮到樁基周圍的土地制約性，可以看出是彈性桿件的一維平面。采用低應變法來對樁基內部的缺陷進行檢測，要用錘子來敲擊樁基的上部，對壓力波傳播速度進行檢測，然后通過分析波形確定橋梁樁基的質量好壞，低應變方法能夠檢測多個質量問題，該方法不能用在樁基的定量分析上，這些只能通過測試人員的工程經驗進行判斷，在測試時樁基礎外的地面對應力波的影響很大，甚至會嚴重干擾到測試人員的判斷。

1.3鉆芯檢測方法

鉆芯檢測的方法是一種非破壞性測試，它主要是利用人造鉆石探頭與金剛石鉆頭，這樣就能很好的確定出樁基內部的缺陷，這也是比較直觀與精確的方法。鉆芯法用來檢測混凝土樁的長度、沉積物的厚度以及材料的強度等，這些都能夠判斷支柱土層的性質，要多觀察與記錄鉆孔批號以及塊的總數，然后根據主樣品的完整性來獲得顏色更加合理的畫面，仔細記錄芯樣品的質量就能確定出異常情況，鉆芯法十分簡單直接，同時檢測質量也是很顯著的。這種方法不會受到地理位置以及其他因素的干擾，特別適合用于大直徑樁測試中。

1.4無損檢測中問題的改進

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關鍵詞：橋梁；樁基檢測；完整性；聲波透射技術

中圖分類號： K928 文獻標識碼： A 文章編號：

一、聲波透射法檢測技術概述

（一）檢測原理

聲波透射法檢測的基本原理如下：在樁內預埋一定數量的與樁身縱軸平行的聲測管，并將聲波發射裝置置于測管當中，再將由發射系統傳送出來的電信號轉換為脈沖信號向樁身內部進行輻射，借此來對樁身混凝土進行逐點、逐段的探測。在檢測過程中，聲波會在混凝土中進行傳播，當其到達一個聲測管之后，便會被置于其中的聲波發射換能裝置接收，裝置接收到的聲波信號會由于各個部分混凝土質量的不同，而使頻響和波形發生相應的改變，通過這些特征變化，可對樁身混凝土是否存在缺陷以及缺陷的準確位置進行判斷，從而得出樁身的整體質量狀況。

（二）聲波透射法的優越性

聲波透射法在檢測方面巨頭以下優點：其一，檢測較為全面、系統，檢測范圍能夠有效覆蓋整個樁身長度的各個斷面；其二，檢測結構直觀、可靠、準確。全樁長的斷面掃描檢測，加之短距離時聲波對小范圍的缺陷也十分敏感，能夠準確測出樁身上各處缺陷在深度方向的具置以及徑向范圍，有助于樁身缺陷分析與處理；其三，由于聲波透射法能夠對整個樁身進行檢測，所以檢測過程不會受到樁長和樁徑的限制，并且整個檢測過程也不會受到施工場地的制約。正是因為該檢測技術具有的種種優點，使其在橋梁建設工程中獲得了廣泛應用，通過聲波透射檢測，能夠對橋梁工程項目的施工質量進行有效控制。

二、橋梁樁基檢測中聲波透射法檢測技術的具體應用研究

在橋梁工程建設中，對樁基進行完整性檢測是非常重要的環節之一，其直接關系到橋梁的整體質量。下面本文重點對聲波透射法在橋梁樁基檢測中具體應用進行研究。

（一）檢測前的準備工作

1.聲測管的選用。現階段，聲波透射法檢測中，常用的聲測管主要有以下幾種：鋼管、塑料管和波紋鋼管等。這幾種聲測管在使用方面格局優缺點，但不管選用何種管材，最為基本的要求是其都必須具備足夠的剛度和強度，以確保在混凝土灌注過程中，管材本身不會發生變形和破損，并且還要具有足夠大的透射率。在上述幾種管材中，鋼管具有安裝方便、剛度大等優點，并且在埋入樁身之后能夠基本保持良好的平行度和平直度，此類管材在大直徑鉆孔灌注樁的檢測中應用較多，其唯一的缺點是價格比較昂貴；塑料管本身由于聲抗率相對較低，從而使其具備較好的聲透性，但因為塑料材料具有熱膨脹性，當混凝土固結時，會由于溫度下降使塑料管發生徑向和縱向收縮，這樣極有可能是塑料管與混凝土局部分離，從而形成空氣或是水分的夾縫，由此便會造成反射強烈的界面增大，最終可能導致判斷失誤，此類管材僅適用于小樁徑的檢測；波紋鋼管的優點是管壁較薄、抗滲性好、高耐壓、高強度、省鋼材等，唯一的缺點是管材本身柔性較大，在安裝過程中需要保持其與軸線的平行。在實際工程中，可按照橋梁樁基的性質選取最為合適的管材作為聲測管，在沒有特殊要求的前提下，盡可能采用波紋鋼管，這有助于提高檢測結果的準確性。

（二）聲測管的綁扎與埋設

1.通常情況下，可以采用焊接或是綁扎的方式將聲測管固定在鋼筋籠的內側，并在成孔后、灌注前將其一并隨鋼筋籠下放至樁孔當中。在埋設時聲測管應置于樁底位置處，若是被檢測的樁基采用的不是常規配筋，則應當在無鋼筋籠的位置處設置加強箍筋，以此來確保聲測管的平行度；當聲測管壁相對較薄時，若是采用焊接固定的方式，為避免焊接過程中造成聲測管被焊透的情況發生，應每隔3m左右使用較粗的鉛絲進行綁扎，并且只需要在管口的接頭位置與主筋出進行焊接即可。

2.在沒有特殊要求的前提下，聲測管的內徑應盡可能選取50-60mm的為宜，同時導管的底部應當采用鋼板或是套管封堵，并再上端加蓋，管口位置應當略高出樁頂10mm左右，并確保所有聲測管的高度一致。此外，在同一標段內的聲測管應當采用同一種管材，這樣便于扣除零聲時中的誤差。

3.聲測管的連接與埋設質量不僅是確保檢測工作順利進行的關鍵之所在，而且也是決定檢測數據準確性與否的重要環節，在工程實踐中必須對本環節予以足夠的重視。樁身內部的混凝土波速應以該距離除以兩根管間的聲時得出，若是樁身某一段聲測管向內部彎曲時，它的波速有可能偏大，這樣容易造成等級偏差，必須采取相應的措施確保聲測管的垂直度。

（三）樁基檢測

1.檢測儀器。通常情況下，聲波透射法的檢測儀器主要是由數據采集系統和換能裝置組成。所謂的換能裝置又被稱為發射與接收探頭，此類設備的生產廠家較多，在選擇時應當選取質量較好的設備，這有助于提高檢測的準確性。設備購入后應當對其進行率定，確保聲時準確、波形清楚后方可使用。在實際監測過程中，除了需要考慮換能裝置的精確度之外，還應當按照測距的大小以及混凝土質量的優劣狀況，確定最為合適頻率。在正式檢測前，應對系統的零聲時進行確定，常用的方法有以下兩種：一種是按照規范的規定要求進行公式計算，另一種是在現場進行率定，由于公式計算需要具體的數值，在此不進行詳細介紹，僅對現場率定進行介紹。首先取現場切割下來的聲測管兩根，并向管內注滿清水，然后將兩根聲測管緊靠在一起放置到水池當中，測量3個以上的數據取平均值作為零聲時。

2.現場檢測。對樁基的現場測試工作主要分為兩個部分，一部分是檢測數據的采集，另一部分是換能裝置的升降，這兩個部分的工作需要互相配合完成。首先，采用直尺對兩根聲測管的外徑距離進行兩側，精確到厘米級，然后將該數據報給采集作業人員，并輸入到檢測參數的測距一欄當中。進行正式檢測前，可先用假探頭進行試放，以此來檢查換能裝置是否能夠在聲測管內自由升降，確保聲測管暢通后便可進行正式檢測。將接收換能裝置通過放大器與聲波檢測儀進行連接，設定好儀器參數后便可開始檢測，先將換能裝置下放至測管底部位置，從下向上每間隔20-30cm左右設一個測點，進行數據采集，測試完畢后看是否存在異常測點，如波速或是波幅較低等情況，若是存在應當進行復測。

3.數據處理。現場檢測工作完成之后，應當將圖形用打印機打印出來，并將全部檢測數據傳輸到計算機中進行保存，檢測結果則應通過檢報的形式發給有關部門，檢測儀器應當妥善保管。

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Abstract: in this paper, the bridge pile foundation NDT methods work principle and technology application talk about some views.

Keywords: Bridges, pile foundation, nondestructive testing, applications

中圖分類號：V448.15+1文獻標識碼：A文章編號：

橋梁的檢測是保證橋梁正常使用、進行維修加固的重要依據。橋梁檢測的目的在于隨時掌握橋梁的技術狀況和安全狀況。本文對公路橋梁樁基無損檢測方法工作原理及及技術應用談一些看法。

一、目前主要的無損檢測方法

1、回彈法

回彈法是以回彈值與材料強度之間的相關關系為基本依據，通過回彈值反映材料的表面硬度，進而根據硬度與強度之間的關系推算出材料強度，因此回彈法僅能確切地反映材料表面(深3cm左右)的狀態。

回彈法使用的儀器為回彈儀，它是一種直射錘擊式儀器，是用一彈擊錘來沖擊與混凝土表面接觸的彈擊桿，然后彈擊錘向后彈回，并在回彈儀的刻度標尺上指示出回彈數值。回彈值的大小取決于與沖擊能量有關的回彈能量，而回彈能量則反映了混凝土表層硬度與混凝土抗壓強度之間的函數關系，即可以在混凝土的抗壓強度與回彈值之間建立起一種函數關系，以回彈值來表示混凝土的抗壓強度。回彈法只能測得混凝土表層的質量狀況，內部情況卻無法得知，這便限制了回彈法的應用范圍，但由于回彈法操作簡便，價格低廉，在工程上還是得到了廣泛應用。

2、超聲法

超聲法是以聲速值與材料強度之間的相關關系為基本依據，通過聲速反映材料的密實度，進而根據密實度與材料強度之間的關系推算出材料強度。同時也能通過聲速反映材料內部結構的均勻性、連續性等各項質量指標。

超聲波法檢測混凝土缺陷是根據超聲波在混凝土中傳播的速度、振幅、相位及主頻的變化來判斷混凝土內部的缺陷情況。混凝土內部常見的缺陷有：蜂窩狀或松散狀的不密實區、空洞、雜物或受意外損傷而形成的酥松區等。當超聲波遇到以上缺陷時，其速度、振幅等常會發生一定程度的異常變化，分析這種異常變化可推知混凝土內部的缺陷狀況。超聲波法檢測混凝土內部缺陷時常需要進行一定的數據處理及統計計算，且需要測試人員具有一定的檢測經驗。

3、超聲回彈綜合法

超聲回彈綜合法是以聲速值、回彈值與材料強度之間的相關關系為基本依據，在自然狀態下測試出材料的某些物理量，進而按相關關系推算出材料的強度。混凝土作為一種多相復合材料，均質性較差，應用單一的無損檢測方法(如回彈法或超聲法)推算混凝土強度，因影響因素多，使推算的混凝土強度不能達到一定的精度。如果采用兩種或兩種以上的無損檢測方法(如超聲回彈)，獲取多種物理力學參量，并建立混凝土強度與多項物理力學參量的綜合相關關系，以便從不同角度綜合評價混凝土的強度。

由于綜合法(如超聲回彈法)采用多項物理力學參量，能較全面地反映構成混凝土強度的各種因素，并且還能抵消部分影響強度與物理量相關關系的因素，因而它比單一物理量的無損檢測方法(如回彈法或超聲法)具有更高的準確性和可靠性。可見，超聲回彈的綜合應用，能較確切地反映構件混凝土強度，對保證新建工程質量，以及對已建工程的安全性評價等方面提供科學依據。

4、電磁感應法

電磁感應法是人工向混凝土構件發射脈沖電磁波并對其內部的金屬物(如鋼筋)產生電磁感應作用，從而使該金屬物產生感應電流，于是在其周圍形成二次電磁場，通過專業儀器觀測感應電磁場的變化或異常即可確定混凝土內部鋼筋的位置和埋深(即保護層厚度)。

5、沖擊回波法

沖擊回波法是用一鋼珠沖擊結構混凝土的表面，從而在混凝土內產生一應力波，當該應力波在混凝土內遇到波阻抗差異界面即混凝土內部缺陷或混凝土底面時，將產生反射波，接收這種反射波并進行快速傅里葉變換（FFT）可得到其頻譜圖，頻譜圖上突出的峰值就是應力波在混凝土內部缺陷或混凝土底面的反射形成的，根據其峰值頻率可計算出混凝土缺陷的位置或混凝土的厚度。由于該法采用單面測試，特別適合于只有一個測試面如路面、護坡、底板、跑道等混凝土的檢測。

6、紅外成像法

自然界中任何高于絕對零度（-273℃）的物體都是紅外線的輻射源，它們都向外界不斷地輻射出紅外線。紅外線是介于可見光與微波之間的電磁波，其波長為0.76-1000μm，頻率為4×1014-3×1011Hz。混凝土紅外線無損檢測是通過測量混凝土的熱量及熱流來判斷其質量的一種方法。當混凝土內部存在某種缺陷時，將改變混凝土的熱傳導，使混凝土表面的溫度場分布產生異常，用紅外成像儀測出表示這種異常的熱像圖，由熱像圖中異常的特征可判斷出混凝土缺陷的類型及位置特征等。這種方法屬非接觸無損檢測方法，可對檢測物進行上下、左右的連續掃測，且白天、黑夜均可進行，可檢測的溫度為-50-2000℃，分辨率可達0.1-0.02℃，是一種檢測精度較高、使用較方便的無損檢測方法，并具有快速、直觀、適合大面積掃測的特點，可用于檢測混凝土遭受凍害或火災等損傷的程度以及建筑物墻體的剝離、滲漏等。

7、拔出法

拔出法用于檢測混凝土的強度，它是將安裝在混凝土體內的錨固件拔出，測定其極限抗拔力，然后根據預先建立的混凝土極限拔出力與其抗壓強度之間的相關關系來測定混凝土強度的一種半破損（局部破損）檢測方法。大量實驗表明：極限拔出力與混凝土抗壓強度之間確實存在著某種近似線性的對應關系，這就為該方法的應用提供了堅實的基礎。拔出法可分為預埋拔出法及后裝拔出法兩種，預埋拔出法是指預先將錨固件埋入混凝土內的拔出法，后裝拔出法是指在已硬化的混凝土上鉆孔，然后在其上安裝錨固件的拔出法。前者主要適用于成批、連續生產的混凝土結構。

8、鉆芯法

鉆芯法是利用專用鉆機和人造金剛石空心薄壁鉆頭，在結構混凝土上鉆取芯樣以檢測混凝土強度和缺陷的一種檢測方法。它可用于檢測混凝土的強度，結構混凝土受凍、火災損傷的深度，混凝土接縫及分層處的質量狀況，混凝土裂縫的深度、離析、孔洞等缺陷。該方法直觀、準確、可靠，是其他無損檢測方法不可取代的一種有效方法。

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中圖分類號： G424.31 文獻標識碼：A 文章編號：

1.目前國內外路橋試驗檢測發展現狀

目前國內外學者在路橋試驗檢測的研究中已經取得了一些進展，在橋梁結構的檢測實踐中研究出了一套較好的方法。如：對適用于路橋檢測的結構狀態敏感參數積累了理論認識和實踐經驗，能夠利用測試的數據進行計算模型的修正；研究了采用環境振動試驗以及強迫振動試驗分析車重、車速、路面狀況以及結構模態參數對結構局部受力的影響：開發了各種針對頻率、振型、動力系數等結構自振特性及動力特性參數的一系列的測試方法和技術。對于基礎檢測方法方面，國內外學者也通過理論研究和實踐驗證，總結出了基于動測原理的樁基礎完整性檢測方法以及為檢測樁基礎承載力而進行的樁基靜載試驗等一系列檢測方法。樁基礎完整性檢測方法主要有：超聲波透射法、低應變反射波法、高應變法以及鉆芯法；樁基礎承載力檢測方法主要有：靜荷載試驗、樁的動力試驗單樁靜載試驗、高應變等。目前對于樁基礎完整性檢測：主要以聲波投射法(通過在聲測管內的換能器采集各剖面每個測點的聲速、波幅、PSD值作為判據)為主，低應變法(通過傳感器采集應力波的樁端反射、缺陷反射、波速以及頻譜分析數據判斷樁基的完整性及樁長等)也使用較為廣泛，其次采用鉆芯法檢測混凝土灌注樁的樁長、樁身混凝土強度、樁底沉渣厚度和樁身完整性，并判定或鑒別樁端持力層的巖土性狀也較為普遍。而對于樁基礎的承載能力則主要以淡妝靜載試驗及高應變法為主。

3、橋梁樁基檢測評價方法及樁基質量分類

隨著公路橋梁的大量修建以及作為橋梁基礎的樁基礎大量使用，樁基礎的旋工質量檢測不可避免地越來越被人們關注。樁基的檢測對于控制樁基的質量和保證公路建設中橋梁的使用功能及交通安全起到了極其重要的作用。當前公路橋梁樁基檢測主要的方法是鉆芯法和動測法，絕大多數橋梁樁基的檢測均采用動測法。動測法分為二種：一種是低應變法，另一種是聲波透射法。前者是通過判斷樁內時域信號及頻域信號是否存在明顯缺陷評判樁基是否合格；后者是通過判斷聲學參數是否存在異常評判樁基是否合格，當出現聲學參數無異常、無聲速低于低限值、未出現同一剖面的兩個測點聲學參數異常或沒有兩個或兩個以上剖面在同?深度聲學參數異常及聲速低于低限值異常的樁基則判斷其結果為合格。然而目前采用的檢測方法及質量評價中存在以下較為明顯的問題：

(1)檢測人員水平不一，對檢測方法的掌握和評價的標準理解的差異，導致對樁基質量的判別存在明顯的偏差；

(2)由于一些非技術因素導致的錯誤判斷或漏判等都會對工程質量造成嚴重的隱患。國內各省、地區在建設公路時．對橋梁樁基都以100％的比例進行低應變檢測(重點橋梁用超聲波透射法)。質量評定分類標準由于規范上無明確的定量規定，且個人的對規范的把握和認識存在較大差異，導致質量評定的結果也存在較大的差異性。作者通過查閱大量的資料，結合自身的實踐經驗將樁基的質量評定分為以下4個類別：

(1)完整樁：動測波形規則衰減。樁身完好，達到設計樁長，波速正常，混凝土強度達到設計要求。一般情況下，單純擴徑也列入此類。

(2)基本完整樁：動測波形有小畸變變形，樁底反射清晰，樁身有小缺陷，如輕度徑縮、局部輕度離析等。一般對單樁承載力和橫向剪切抗力影響不大，樁身混凝土波速正常、可達到混凝土設計要求。

(3)明顯缺陷樁：動測波形出現較明顯的不規則反射。對應樁身缺陷如裂紋、徑縮、夾泥等，樁身混凝土強度達不到設計要求，對單樁承載能力有一定影響。該類樁一般要求設計單位復核單樁承載力后提出是否可用的意見。

(4)嚴重缺陷樁：動測波形嚴重畸變，嚴重離析，夾泥，嚴重徑縮，斷樁等。該類樁一般不能使用，需要進行工程處理。

雖然以上4種分類較為完整全面，但實踐經驗告訴我們，有些問題依然難以掌握。例如對于樁長的檢測：由于混凝土樁基本身因徑縮、離析等缺陷往往測出樁長大于設計樁長，也有可能由混凝土灌注樁初灌混凝土沒有封好樁底造成短樁，但這種情況通過取芯驗證是不準確的。另外，對于2類及3類樁的區別，不同檢測單位及不同檢測人員也有不同的理解。①由于導致動測波形出現較明顯不規則的因素較多(如：樁周土的變化、樁徑變化、缺陷影響等)；②缺陷的嚴重程度的判定更無量化指標依據；再者樁基缺陷的出現深度對樁基質量判別也有較大影響。所以在實際樁基檢測結果判定中，在出現無法通過一種方法或測試結果對樁身完整性進行確定時，仍然要本著嚴謹的原則，采用多種方法進行比對，不能僅僅憑著一種測試結果單純依據規范進行判定。

4.動測與鉆芯兩種檢測方法的區別及互補性

在樁基檢測工作中動測(低應變法及聲波透射法)與鉆芯法是兩種常用的方法。一般說來，動測選擇的頻率較高，一般為樁數的100％，而鉆芯檢測頻率一般為3％。主要原因為鉆芯檢測周期長、成本高，故選擇頻率相對較低。由于動測法和鉆芯法檢測樁基的工作原理不同，所以實際工作中往往出現兩種檢測方法結果不一致的情況，這就要靠技術水平的積累和取長補短地綜合運用動測和鉆芯這兩種方法。

5.對基樁質量控制和分類的分析

(1)樁基質量的控制：對于橋梁樁基來講，由于處在重要的工程部位，有時是?一樁一柱的基礎，這就要求它必須是100％合格。樁基質量控制的關鍵環節在其形成過程中，如果能夠在成孔和灌注兩方面控制好，無疑不會出現不合格樁，因此，現場監理工程師的監督也是樁基施工質量保證的一個重要條件

(2)質量分類：對樁的動測檢驗，目前尚未形成一個規范的定量質量評價標準。對于同一種檢測結果，不同檢測單位甚至不同檢測人員之間都存在不同的看法與判斷。這種狀態對于綜合評價工程質量及施工單位之間的評比都有影響。為此，本文根據近年來在公路工程建設實際工作中積累的經驗，提出在公路建設項目中，具有一定量化指標的幾個簡易操作。

6動測與鉆芯兩種檢測方法的比較

樁基低應變反射波檢測方法是建立在一系列假設前提條件下F的，它首先假設樁是一個等截面、均質(各向同性)的一維直桿且橫截面的直徑遠小于桿的長度、桿側及桿端物質的密度明顯小于桿的密度。只有這樣才可應用彈性直桿中波傳播的理論和波動方程解釋工程樁的完整性問題。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，其檢測結果對完整樁是有效的。特殊情況下，現場監理在灌注過程中發現的問題比EE任何檢測方法都及時和準確。鉆芯檢測法因其優點突出且直觀，而引起人們的J泛重視。但該方法成本高昂，鉆芯需時較長，無法在大范圍內廣泛應用。另外鉆芯法對樁身完整性測試結果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。芯樣選取率要達到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厘米或十幾厘米的突然掉鉆。如不能準確判斷，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測法的一個補充，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。而對于深度不大的徑縮缺陷應采用開挖方法予以驗證。

7.路橋試驗檢測技術的發展趨勢和展望

路橋試驗檢測技術發展至今已經歷了3個發展階段：第一階段是以該專業領域專家的感官和專業經驗為基礎的經驗檢測技術，對檢測信息只能作簡單的數據處理；第二階段是以傳感器技術和動態測試技術為手段，以信號處理和建模處理為基礎的現代檢測技術，在工程中已得到了廣泛的應用。近年來，為了滿足大型復雜結構的試驗檢測要求，檢測技術進入了以知識處理為核心，數據處理、信號處理與知識處理相融合的第三發展階段，智能檢測技術階段，智能化正成為路橋試驗檢測的主流。根據目前的發展未來大型路橋試驗檢測的研究發展方向主要體現在以下幾方面：

(1)開發和應用以無線通信技術為手段的數據采集系統：開發能適用于交通荷載、風荷載及定點測試荷載的傳感器最優布設技術；能更方便、快速、準確地采集需要的數據。

(2)自動損傷識別系統將測量系統、數據處理和識別系統一并組裝到路橋檢測系統中，形成自動識別檢測和反饋．達到控制目的。

(3)實時的檢測系統與現代網絡技術結合的研究和發展，實現信息網絡共享。

(4)從設計到施工和運營階段建立可靠、完整的數據庫，積累大量土木工程領域的安全檢測和試驗檢測的知識和經驗，最終建立專家系統。

8.結束語

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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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關鍵詞:電探法;檢測;橋樁;質量

Key words: electrical prospecting methord;test;pile;quality

中圖分類號:U446 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)01-0146-02

1概況

隨著樁基檢測技術的發展,樁基施工過程監控和施工質量得到了一定的控制,但樁基是隱蔽工程,許多影響樁基施工質量的因素仍未被發現和重視,缺乏相應的檢測手段,如樁底沉渣實際上可分為樁底的圓柱體形式和依附在鋼筋籠上的圓環體形式。沉渣環狀掛壁的存在對樁基的完整性和承載力構成嚴重影響,但用吊錘無法檢知,具有明顯的隱蔽性;清孔過程鋼筋籠泥皮太厚、淤泥地層孔徑進一步回縮、泥塊掛壁等情況也缺乏監控和檢測手段,而這些現象都直接影響到樁基的施工質量。

現有樁基完整性檢測的技術,如普遍使用的反射波法和超聲波透射法等,都存在局限性。反射波法受地質等外部環境影響大,存在精度低等問題,更不適用于長大樁的檢測;超聲波透射法檢測用于分析判斷的首波,反映的是透射波中走得最快最好的信息,其特性決定了在檢測區域內都會出現缺陷漏判現象。現有樁基完整性檢測技術都不能對施工質量最難保障的鋼筋混凝土保護層進行質量評價。樁基抽芯法檢測雖然直觀,但由于樁基混凝土灌注過程機理復雜,混凝土均勻性差,抽芯法檢測一孔之見也會造成誤判。多孔鉆芯則檢測費用高、工期長。因此需要發展一種經濟快速、靈敏度高的檢測技術,以便綜合評價樁基混凝土的完整性。

本方法是提供一種原理簡單、方法可靠的電探法樁基施工質量檢測技術的方法,作為施工過程的實時檢測和監控手段,用于清孔質量檢測,分析鋼筋籠局部是否被回縮的樁周土、樁底沉渣等包裹、覆蓋,造成孔徑變化;判斷鋼筋籠上的泥皮厚度情況;樁孔是否穿越地下潛流等。樁基混凝土灌注后,利用抽芯孔和地質孔等,綜合檢測評定樁基混凝土完整性,分析缺陷的性質和平面位置;分析樁身混凝土開裂程度、保護層質量和露筋情況。通過電探法檢測進一步豐富和細化樁基隱蔽工程施工過程和樁基完整性檢測的內容和方法,達到全面監控,及時發現問題、解決問題,確保工程施工質量、減少損失的目的。

2工作原理

本方法是將電探儀通過導線將一個電極連接到樁基的鋼筋籠上,另一個電極通過另一條導線放置在鋼筋籠的內側或外側的被測介質或通道中,檢測樁基樁頂至樁底間鋼筋籠至電極間被測介質的電阻或電阻率的變化情況,根據不同介質有不同電阻或電阻率的原理,用于分析樁基的成孔孔徑、清孔質量和樁身混凝土完整性。

不同的介質有不同的電阻或電阻率,樁基清孔時其測量介質為泥漿,成樁后其測量介質為混凝土,施工質量得以保證時均勻的泥漿和完整混凝土的電阻或電阻率是一定值。但當清孔時鋼筋籠局部泥皮較厚、掛有泥塊、被淤泥或沉渣覆蓋時,就相當于在檢測電路中串聯了一只電阻,對應處的電測值(電壓或電流等參數)相應出現異常變化;若樁孔穿越地下潛流,地下水稀釋泥漿相當于直接改變了測量電路的電阻值;樁身凝固的密實的混凝土電阻值很大,當樁身混凝土缺陷為水平層狀時,相當于高阻電路中并聯了一只低值電阻,由于裂縫中含有帶離子的水形成了電通路,因此很小的裂縫也能檢測發現。根據檢測結果,結合地質鉆探報告、異常點在樁基分布的部位和范圍,可以判斷出現缺陷的性質和程度。如異常點出現在流動性大的淤泥層、裂隙發育的地層,可對應判斷為孔徑回縮、出現地下潛流;異常點出現在樁底,可對應判斷為樁底出現沉渣掛壁現象;泥漿比重大且清孔時間長,可懷疑鋼筋上的泥皮較厚等。當樁身混凝土缺陷為豎向分布或局部的,不構成電通路,相當于在高阻電路中串聯了一只低值電阻,測量電路沒有明顯變化。根據這些特性,電探法結合樁身抽芯報告等,可進一步綜合分析判斷樁身混凝土缺陷的性質、分布范圍和嚴重程度,判斷抽芯發現的缺陷是樁中心局部缺陷還是斷面類缺陷,是混凝土離析還是夾泥,為樁身混凝土完整性判定提供重要依據。

3技術方法

3.1 被測介質為泥漿,鋼筋籠局部被回縮的樁周的地質土、或泥漿中的泥塊泥皮、或樁底沉渣等包裹、覆蓋時,鋼筋籠至電極間對應處的電阻或電阻率將發生明顯變化,結合地質鉆探報告和異常測點在樁孔中位置分布的情況等,判斷樁基成孔孔徑是否明顯回縮、清孔質量能否滿足要求。

當泥漿局部被地下潛流沖刷、稀釋,鋼筋籠至電極間對應處的電阻或電阻率將發生明顯變化,結合地質鉆探報告等分析判斷樁基在此地層可能出現地下潛流,并采取相應措施。在樁基清孔階段及時檢測發現將影響樁基混凝土完整性的重要因素,做到事前控制,對于樁基這種重要工程,無疑具有重大的現實意義。

3.2 被測介質為混凝土,通道為樁基抽芯孔,抽芯孔中灌注有一定導電性的水,鋼筋籠至電極間的混凝土發生離析夾泥、裂縫等時其電阻或電阻率將發生明顯變化,結合抽芯報告綜合分析樁基的混凝土完整性及缺陷特征。

有多個抽芯孔時,將連接到樁基的鋼筋籠上的電極移至樁基的另一個樁基抽芯孔中,電極與電極分別在樁基的兩個抽芯孔中同步提放,檢測樁基兩個抽芯孔間混凝土的電阻或電阻率的變化情況,分析抽芯孔與另一個抽芯孔、抽芯孔與鋼筋籠間的檢測結果,判斷離析夾泥、裂縫等缺陷在樁基中的分布情況。

3.3鉆孔灌注樁混凝土保護層是樁基混凝土施工質量最差的部位,嚴重影響樁基的水平承載力和耐久性,除明挖檢驗外至今仍沒有有效的檢測技術手段。

本發明的特征在于鋼筋籠的外側被測介質為混凝土保護層和地質土,通道為地質鉆孔,地質鉆孔中灌注有一定導電性的水,在同一地質土層內混凝土保護層發生離析夾泥、裂縫等時鋼筋籠至電極對應處的電阻或電阻率將發生變化,結合地質鉆探報告等分析樁基的混凝土保護層的混凝土灌注質量和鋼筋籠的露筋情況,對就地鉆孔灌注樁混凝土保護層的施工質量做出評價。在粘性土、淤泥質土等土質較松軟、含水量高的地方,樁基樁頂部位可用帶有電極的插桿,直接垂直插入到地層中實施檢測。

3.4不同介質有不同電阻或電阻率的原理,將電探儀的一個電極連接到樁基的鋼筋籠上,另一個電極放置到泥漿中,通過測量鋼筋籠至電極間泥漿的電阻或電阻率的變化情況,結合地質鉆芯報告、異常測點在樁孔中的分布情況、施工工藝等,能進一步判斷成孔、清孔的質量,出現缺陷的性質和程度,如孔徑回縮、沉渣掛壁、地下潛流、鋼筋上的泥皮較厚等嚴重影響樁基混凝土完整性和承載力的隱蔽缺陷;通過抽芯孔,測量抽芯孔與鋼筋籠、抽芯孔與另一個抽芯孔間混凝土的電阻或電阻率的變化情況,結合抽芯報告,能判斷離析夾泥、裂縫等缺陷在樁基中的分布情況和嚴重程度,如縮徑、斷樁、樁芯局部離析等,能檢測如裂縫等細小的斷面類缺陷;利用地質鉆孔,測量鋼筋籠至電極間混凝土保護層的電阻或電阻率的變化情況,結合地質鉆芯報告、能判斷混凝土保護層的混凝土灌注質量和鋼筋籠的露筋情況。電探法樁基施工質量檢測技術具有功能多、靈敏度高、使用簡便等特點,是清孔質量檢測、樁基完整性檢測技術的發展和補充,對于提高樁基施工質量、減少隱蔽工程損失具有重要意義。

由于橋位地質構造復雜,存在高流動性的淤泥層和裂隙發育的破碎層,有地下承壓水存在,施工難度大,為確保樁基清孔質量符合要求,防止不確定因素影響樁基施工質量。安裝鋼筋籠后清孔,實測孔內泥漿比重、含砂率、沉淀土厚度在控制范圍內,為檢測成孔孔徑是否明顯回縮、樁孔是否穿越地下潛流、樁底是否出現沉渣掛壁等,決定采用電探法作進一步檢測。

(1)檢測要求和標定:檢測時將電探儀的電極用強力鐵夾連接到樁基的鋼筋籠上,連接時要求不斷轉動鐵夾磨擦鋼筋,確保其接觸電阻最小并恒定,連接點在泥漿面以上不少于20cm處,檢測時不會被水、泥漿等淋濕。電極安裝在探頭的側面上,檢測前用酒精擦拭電極。探頭有一定重量,確保檢測過程探頭在泥漿中能保持垂直穩定狀態。探頭和連接導線應絕緣,不得漏電,導線上有深度標記。

標定和檢測時電極與鋼筋籠內側的距離宜保持一致,至少是每一檢測剖面時應保持一致。測量鋼筋籠上沒有泥皮時鋼筋籠與電極20cm間的泥漿的電測值(電壓或電流值)為標準電測值,再分別測量鋼筋籠上有不同泥皮厚度時的電測值、泥塊及沉渣覆蓋在鋼筋籠上時的電測值、泥漿置換為地下水等狀態時的電測值。模擬并檢測各種可能狀態的電測值做為檢測判斷時的參考依據。

(2)清孔質量檢測:清孔質量檢測時探頭與鋼筋籠內側的距離采用20cm,樁平面對稱布置四組測點,連續測讀樁頂至樁底鋼筋籠至電極間對應的電測值,計算并繪制電測值(或對應的電阻或電阻率)的Vi-H深度變化曲線。為綜合評價清孔質量,同時采用電探法檢測泥漿的含砂率變化情況和樁底沉渣厚度。為確保檢知地下潛流的存在,檢測前先切斷泥漿泵電源,靜置約1小時以讓地下潛流充分稀釋、置換泥漿,使泥漿性能發生相應變化。

(3)檢測結果分析判斷:分析實測深度變化曲線,標注異常測點對應的標高及在樁基上的位置,查核對應測點的地層特性,參照標定結果,分析本樁孔及相臨樁有關成孔質量、清孔質量、混凝土完整性檢測報告,分析施工機械的特點、施工工藝及施工故障等問題,綜合判斷本樁的清孔質量、出現缺陷的性質和程度。

4結論

4.1 電探法樁基施工質量檢測技術的方法,當被測介質為泥漿,鋼筋籠局部被回縮的樁周的地質土、或泥漿中的泥塊泥皮、或樁底沉渣等包裹、覆蓋時,鋼筋籠至電極間對應處的電阻或電阻率將發生明顯變化,結合地質鉆探報告和異常測點在樁孔中位置的分布情況等,判斷樁基成孔孔徑是否明顯回縮、清孔質量能否滿足要求。

4.2將連接到樁基的鋼筋籠上的電極移至樁基的另一個樁基抽芯孔中,電極與電極分別在樁基的兩個抽芯孔中同步提放,檢測樁基兩個抽芯孔間混凝土的電阻或電阻率的變化情況,分析抽芯孔與另一個抽芯孔、抽芯孔與鋼筋籠間的檢測結果,判斷離析夾泥、裂縫等缺陷在樁基中的分布情況。

4.3當鋼筋籠的外側被混凝土保護層和地質土,通道為地質鉆孔,地質鉆孔中灌注有一定導電性的水,在同一地質土層內混凝土保護層發生離析夾泥、裂縫等時鋼筋籠至電極對應處的電阻或電阻率將發生變化,結合地質鉆探報告等分析樁基的混凝土保護層的混凝土灌注質量和鋼筋籠的露筋情況。

參考文獻:

[1]JGJ106-2003,建筑樁基檢測技術規范[S].北京:中國建筑工業出版社,2003

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基樁完整性檢測新技術更是層出不窮,國內外的生產商及相應科技領域不斷研發出新的各種型號檢測儀器、因此掌握新檢測技術手段,使基樁完整性檢測更加科學、更加公正、更加準確。 超聲波檢測是超聲波無損檢測技術的一種，適用于工程施中過程質量的監測及工程竣工驗收和結構物使用期間質量的鑒定。常用穿透法，即一例發射超聲脈沖波另一側接收通過被測物后的超聲波。準確測定聲速、首波幅度和波形，通過綜合分析其大小及變化，可以推斷混凝土的性能、內部結構及其組成情況，為解決工程問題提供可靠的依據。

1 超聲波無損檢測技術應用超聲無損檢測與其它常規技術相比，它具有被測對象范圍廣、檢測深度大、缺陷定位準確、檢測靈敏度高、成本低、使用方便、速度快、對人體無害及便于現場檢測等優點。幾十年來，超聲無損檢測已得到了巨大發展和廣泛應用，幾乎應用到所有工業部門。如作為基礎工業 的鋼鐵工業、機器制造工業 、鍋爐壓力容器有關工業部門 、石油化工工業 、鐵路運輸工業、造船工業 、航空航天工業、高速發展 中的新技術產業如集成電路工業 、核 電工業等重要工業部門。目前大量應用于金屬材料和構件，包括質量在線監控和產品在役檢查。水平普遍提高，應用頻度和領域也日益增多。目前我國對各種大型結構壓力容器和復雜設備都已具備檢測能力。在裂縫自身高度的測量和高溫條件下的非接觸超聲檢測等方面都有很大進展 。

2 超聲波法的測試原理及數據分析

2.1 超聲波法的測試原理

超聲波測試的理論基礎建立在固體介質中彈性波的傳播理論上，由人工激振向介質(巖石、巖體、混凝土構筑物)發射超聲波。超聲波在混凝土中傳播(即透射)時會有較強的反射、散射、吸收和波形畸變等一系列聲學現象。對不同的物質性態，其聲學現象具有不同的特點。超聲波法檢測是在成孔之后、灌注樁身混凝土之前，在孔內安裝兩根或兩根以上的、豎直放置且相互平行的聲測管，兩兩聲測管即構成一個檢測剖面，混凝土硬化后，聲測管成為樁體的一部分。檢測時，在聲測管中注滿清水作為耦合劑，將超聲脈沖發射換能器(又稱發射探頭)和超聲脈沖接收換能器(又稱接收探頭)分別置于兩根聲測管中，由超聲檢測儀發出一系列周期性電脈沖加于發射換能器，轉換成超聲脈沖，該脈沖穿過待測的樁體混凝土并為接收換能器所接收，在轉換成電信號后由超聲檢測儀所接收，再由儀器中的測量系統算出超聲脈沖穿過混凝土所用的時間(椐此及聲測管間的距離推算混凝土的聲速)、接收脈沖波幅值(或衰減值)、接收脈沖頻譜、接收脈沖波形態等參數。將反復測量的樁體各測面上不同深度的這些數據傳至計算機，由數據處理系統進行綜合判斷和分析，即可對樁體各部位混凝土缺陷的性質、大小、位置作出判斷，繪制聲速、衰減隨深度變化曲線，給出樁體混凝土完整性的評價。

2.2 數據分析(依據JTG/TF81－01－2004)

(1)聲速判據:實測混凝土聲速值是否低于臨界值并將其作為可疑缺陷區的判定，聲速臨界值按下列公式計算:

式中D 為聲速臨界值；為聲速平均值；σv為聲速標準差。

(2)波幅判據:實測波幅低于波幅臨界值時，作為可疑缺陷區判定，波幅臨界值按下列公式計算:

AD=Am－6

式中AD為波幅臨界值(dB)；Am為波幅平均值(dB)。

(3)PSD判據:采用斜率法作為輔助異常判據，當PSD值在某測點附近變化明顯時，應將其作為可疑缺陷區，PSD值按下列公式計算:

式中ti為第i測點聲時值(μs)；ti－1為第i－1測點聲時值(μs)；zi為第i個測點深度(m)；zi－1為第i－1個測點深度(m)。

2.3 基樁完整性判定

(1)Ⅰ類樁:各聲測剖面每個測點的聲速、波幅均大于臨界值，波形正常。

(2)Ⅱ類樁:某一聲測剖面個別測點的聲速、波幅略小于臨界值，但波形基本正常。

(3)Ⅲ類樁:某一聲測剖面連續多個測點或某一深度樁截面處的聲速、波幅值小于臨界值，PSD值變大，波形畸變。

(4)Ⅳ類樁:某一聲測剖面連續多個測點或某一深度樁截面處的聲速、波幅值明顯小于臨界值，PSD值突變，波形嚴重畸變。

3 超聲波測試在工程應用中的優點及局限性分析

3.1 超聲波測試的優點

(1)缺陷定位精確。對于多缺陷樁，其他的檢測手段，比如低應變反射波法實測時應力波在樁中產生多次反射和透射，對實測波形的判斷非常復雜且不準確，第二、第三缺陷的判斷會有較大誤差；而超聲波法通過測繩上的刻度，無論樁身存在一處或多處缺陷，超聲波法檢測均能準確的了解缺陷部位；

(2)準確判斷樁身各種缺陷類型和范圍，比如局部夾泥、包管或斷樁等情況。其他的檢測方法很難確定具體的缺陷范圍，超聲波法能通過平測、斜測、扇形掃側等方法對樁身缺陷進行檢測分析，準確識別樁身各處存在缺陷的大小及范圍；

(3)能對大直徑基樁進行詳細且全面地檢測。在大直徑基樁的檢測中，在樁身增設聲測管數量，對基樁進行多剖面詳細測試，檢測剖面幾可覆蓋基樁全截面，準確評判基樁的完整性。

3.2 超聲波測試的局限性

(1)超聲波透射法僅適用于直徑在800mm以上的基樁。因為當樁徑較小時，聲測管間距也較小，其測試誤差相對較大；同時，預埋聲測管也可能引起附加的灌注樁施工質量問題，因此，測試前測量管間距一定要精確；

(2)超聲波法不能對樁底沉渣的厚度范圍做出定量分析。我們在測試過程中發現，許多施工單位在埋設聲測管時，聲測管并沒有接觸到樁底部，一般距離樁底大約5～10cm，且測試時無法采用斜測、扇形掃側等檢測方法對缺陷進行詳細的檢測，因此不能準確判斷沉渣范圍。這時，就需要采用低應變反射波法或鉆芯法進行比對驗證，進而確定樁身完整性類別；

(3)不能測試樁身混凝土強度。

4 對實施超聲波法進行現場檢測時的幾點建議

在超聲波法基樁檢測過程中，為準確獲取超聲波在基樁混凝土中傳播的各個聲學參量，并以其判定基樁的樁身質量，除檢測人員必須具備相應的理論和一定的檢測經驗外，筆者提出了以下幾點建議:

(1)檢測宜由檢測管底部開始，發射電壓值應固定并應始終保持不變，放大器增益值也應始終固定不變。調節衰減器的衰減量，使接收信號初至波幅度在屏幕2/3左右為宜；

(2)應勻速提升換能器，在提升過程中要注意監測波形的變化；

(3)由于徑向換能器存在指向性，斜測時以波形能穩定接收為度，其水平測角一般取30°～40°；

(4)要注意分析各聲學參量發生變化的原因，避免誤判。

5 結語

準確定位缺陷并確定缺陷的大小范圍超聲波法具有獨特的優勢，而且操作簡便，試驗周期短，工程應用性價比高，在公路工程基樁檢測中應用的越來越多，測試精度也得到公眾認可。當然，超聲波檢測法也不是萬能的，我們應當抱著科學嚴謹的態度，依據不同的地質和施工條件，對基樁完整性進行正確的判斷，避免錯判、誤判，在遇到可疑缺陷樁超聲波法不能對基樁做出定性分析時，應采用其他檢測手段進行比對驗證，嚴格為工程質量把關。