橋梁工程樁基檢測技術(shù)探討

劉曉丹

青島高新區(qū)工程質(zhì)量檢測有限公司（266000）

0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，橋梁工程樁基的類型和形式趨于多樣化，在施工工藝、設(shè)備研發(fā)、工程設(shè)計(jì)等方面也取得了較大進(jìn)展。樁基作為橋梁工程的基礎(chǔ)，在橋梁工程中具有舉足輕重的地位，關(guān)系著橋梁的穩(wěn)定性和安全性。由于樁基工程多數(shù)都是隱蔽工程，對檢測技術(shù)的要求較高。不同類型的樁基，其檢測方法也不盡相同，只有加強(qiáng)對樁基檢測技術(shù)的研究，才能將其作用發(fā)揮到最大，為人們打造安全可靠的出行環(huán)境，推動(dòng)我國道路交通事業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

1 橋梁工程樁基檢測方法

1.1 低應(yīng)變反射波法

低應(yīng)變反射波法也稱為小應(yīng)變檢測法。使用小錘敲擊樁頂，由樁基頂部的傳感器接收樁中的應(yīng)力波信號(hào)，根據(jù)相應(yīng)理論分析、檢測樁體的動(dòng)態(tài)變化，然后對實(shí)測速度和頻率信號(hào)進(jìn)行模擬演示，能夠準(zhǔn)確檢測出樁身缺陷及其具體部位，以此判斷樁體是否完整[1]。

1.2 超聲波檢測法

超聲波檢測法在橋梁工程樁基檢測中廣泛運(yùn)用，也是保證樁基無破損的有效方法之一，其檢測原理則是：灌注混凝土之前，在樁內(nèi)預(yù)埋若干根聲測管作為超聲脈沖發(fā)射與接收探頭的通道，然后用超聲探測儀沿樁的縱軸方向逐點(diǎn)測量超聲脈沖穿過各橫截面時(shí)的聲波參數(shù)，再對這些測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過對各種特定數(shù)值的判定或形象判斷，得到被檢測樁的缺陷類型、大小以及位置，然后再給出混凝土均勻性指標(biāo)和強(qiáng)度等級。通過超聲波檢測可以有效地檢測出混凝土灌注樁樁身缺陷的性質(zhì)、位置以及范圍，最后評定出樁基混凝土質(zhì)量等級。現(xiàn)階段，超聲波檢測法憑借其檢測優(yōu)勢和操作便利性，在建設(shè)行業(yè)中備受歡迎，具有廣闊的發(fā)展前景。

1.3 鉆孔抽芯法

鉆孔抽芯法是利用直徑為10 mm 的內(nèi)徑鉆頭，對被檢測樁基進(jìn)行抽芯取樣，根據(jù)檢測結(jié)果判斷樁基長度、混凝土強(qiáng)度、持力層等是否存在缺陷。但是鉆孔取芯檢測方法只能通過鉆孔對樁基局部進(jìn)行準(zhǔn)確分析和判斷，在具體應(yīng)用過程中具有一定的局限性，因此在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)與其它樁基無損檢測方法相結(jié)合，從而保證檢測結(jié)果的精準(zhǔn)性。另外，鉆孔抽芯檢測法在檢測樁基長度、樁底沉渣度和混凝土強(qiáng)度方面具有顯著優(yōu)勢，但是在樁基缺陷檢測方面存在很大缺陷，影響樁基檢測效果。

2 橋梁工程樁基檢測頻率分析

橋梁工程樁基檢測頻率主要依據(jù)實(shí)際橋梁工程的具體需求來確定。以某工程為例，檢測要求樁徑為≥1.8 m、樁長≥50 m、樁長徑比≤5 的樁基不宜采用低應(yīng)變反射波法檢測，由于樁側(cè)土阻力對應(yīng)力波傳播產(chǎn)生較大影響，導(dǎo)致應(yīng)力波傳播速度減慢，影響缺陷反射波幅值，從而產(chǎn)生阻力波，一定程度上限制了對樁基長度和直徑的檢測。此外，低應(yīng)變反射波技術(shù)對樁基局部缺陷、深度缺陷不敏感，并且受地質(zhì)變化的影響較大，嚴(yán)重影響橋梁樁基的檢測效果。低應(yīng)變反射波檢測技術(shù)只能對樁身的缺陷程度做出初步判斷，即使利用實(shí)測曲線擬合法定量分析，也會(huì)因樁基尺寸效應(yīng)、測試系統(tǒng)敏感度、濾波、樁側(cè)土阻尼等因素的影響而難以保證測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，對橋梁工程樁基缺陷進(jìn)行判斷時(shí)，要綜合分析工程地質(zhì)環(huán)境、施工條件等因素，將鉆孔抽芯法、超聲波檢測法等相結(jié)合，充分發(fā)揮不同檢測方法優(yōu)勢，最大限度地保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，為保障橋梁工程質(zhì)量打下基礎(chǔ)[2]。

3 橋梁工程樁基檢測及技術(shù)要點(diǎn)

3.1 檢測準(zhǔn)備工作

為了保證橋梁工程樁基檢測的精準(zhǔn)度，應(yīng)在樁基施工完成14 d 以后或混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到70%以上并且≥15 MPa 后對樁基進(jìn)行檢測。如果采取抽樣取芯法，需要在混凝土施工完成28 d 以后，或者強(qiáng)度達(dá)到養(yǎng)護(hù)條件后，方可開展樁基檢測。同時(shí)，應(yīng)針對不同的檢測方法做好相應(yīng)的前期準(zhǔn)備工作。①進(jìn)行超聲波檢測前，將長度為20 cm、直徑為32 mm 的鋼筋牢固綁扎在測繩上，進(jìn)行探孔作業(yè)，檢測管道是否通暢；②進(jìn)行低應(yīng)變檢測前，將樁頭鑿至樁頂標(biāo)高，打磨樁頭，保證樁頭平整干凈且無積水；③進(jìn)行鉆孔抽芯檢測前，應(yīng)提前搭設(shè)鉆機(jī)施工平臺(tái)，確保能夠正常通水通電。在保證所有樁基檢測準(zhǔn)備工作準(zhǔn)確無誤后，才可開展樁基檢測工作[3]。

3.2 檢測技術(shù)要點(diǎn)

橋梁工程樁基檢測過程中，要求工作人員掌握檢測技術(shù)要點(diǎn)，發(fā)揮檢測技術(shù)優(yōu)勢，從而提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度，以達(dá)到橋梁工程建設(shè)的要求。以某工程為例，對技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)說明：①對本標(biāo)段樁徑為1.5 m、1.2 m 的樁基采用低應(yīng)變檢測技術(shù)進(jìn)行檢測，并對樁徑＞100 cm 的樁基打磨4 個(gè)點(diǎn)（中心1個(gè)，周圍對稱3 個(gè)），直徑控制在10 cm；將樁頭鑿至設(shè)計(jì)標(biāo)高，將密實(shí)混凝土面露出；②開展超聲波檢測時(shí)，以樁徑150 cm 為分界點(diǎn)，對于小于分界點(diǎn)的樁基，預(yù)埋3 根管（呈三角形）；對于大于分界點(diǎn)的樁基，預(yù)埋4 根管（呈正方形）；同時(shí)將樁基檢測管焊接或牢固綁扎在鋼筋籠內(nèi)部，且保證其平行順直，埋設(shè)在檢測樁底部，盡可能高出樁頂面30 cm 以上，保證管口高度一致；③采用鉆孔抽芯檢測技術(shù)時(shí)，樁徑為1.2～1.6 m 的樁基可鉆2 孔，樁徑大于1.6 m的樁基可鉆3 孔，同時(shí)將開孔位置與樁的中心位置控制在0.15～0.25 D，保持均勻?qū)ΨQ。如果是鉆探樁端持力層，每個(gè)樁基至少要鉆1 個(gè)孔[4]。

3.3 樁基驗(yàn)收及不合格樁基處理要點(diǎn)

橋梁工程建設(shè)要按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，樁基施工作為重要的施工環(huán)節(jié)，需要監(jiān)理人員和技術(shù)人員高度重視，做好質(zhì)量驗(yàn)收工作。由于樁基基礎(chǔ)對施工技術(shù)要求比較高，并且質(zhì)量監(jiān)管標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格，其質(zhì)量好壞直接關(guān)系著橋梁工程的整體質(zhì)量和使用安全性，因此，要求設(shè)計(jì)單位和質(zhì)量驗(yàn)收部門共同開展工程質(zhì)量驗(yàn)收工作，對驗(yàn)收中發(fā)現(xiàn)的問題要及時(shí)整改，從而保證橋梁建設(shè)質(zhì)量達(dá)到預(yù)期目標(biāo)[5]。

工程驗(yàn)收過程中，一旦發(fā)現(xiàn)樁基基礎(chǔ)問題，檢查人員要及時(shí)上報(bào)給監(jiān)管部門等，避免樁基質(zhì)量問題引發(fā)其它工程問題。如果橋梁工程建設(shè)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，應(yīng)該從以下方面采取有效措施：①完成橋梁工程整改并對樁基質(zhì)量進(jìn)行二次驗(yàn)收，確保工程質(zhì)量符合工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)；②檢測單位的檢測審批已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，即可完成此次驗(yàn)收；③若二次檢測仍然沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求，建設(shè)單位應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)單位溝通，倘若設(shè)計(jì)單位認(rèn)定橋梁工程質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求并且保證其使用安全性，可完成驗(yàn)收；④對橋梁工程進(jìn)行返修或加固處理后，仍然無法達(dá)到橋梁使用安全標(biāo)準(zhǔn)，不得進(jìn)行驗(yàn)收。由此可見，樁基驗(yàn)收的實(shí)質(zhì)目標(biāo)是為了保證橋梁建設(shè)效果達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并且滿足使用安全性和可靠性。驗(yàn)收人員必須認(rèn)識(shí)到樁基基礎(chǔ)檢測工作的重要性，熟知樁基檢測標(biāo)準(zhǔn)及流程，針對不同檢測問題采取不同的處理方式，以保證驗(yàn)收質(zhì)量。

4 結(jié)語

樁基是橋梁的重要組成部分，其施工質(zhì)量關(guān)系著整個(gè)橋梁工程的質(zhì)量、使用壽命和使用安全性，如果無法保證樁基施工質(zhì)量，則會(huì)造成嚴(yán)重的安全事故，給人們造成不可挽回的損失?；诖?，施工企業(yè)要從長遠(yuǎn)發(fā)展角度出發(fā)，掌握不同樁基檢測技術(shù)的應(yīng)用方法和場合，結(jié)合實(shí)際施工情況，選擇恰當(dāng)?shù)臋z測技術(shù)，以獲取更精準(zhǔn)的檢測結(jié)果。