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桥梁桩基检测论文范文

桥梁桩基检测论文

桥梁桩基检测论文范文第1篇

【关键词】桥梁;检测技术;工程质量;应用发展

1、桥梁工程检测技术的具体内容及发展现状

1.1桥梁工程检测技术包含的主要内容

桥梁工程的检测技术涉及内容非常之广,检测具体内容包括基础检测、桥梁表观的缺陷与桥梁结构的专项检测。目前,对桥梁表面缺陷的检测,绝大多数还都是在依靠人工目测检测评估,这种单一人工估测的方法,既缺乏准确性又缺乏技术精准性[1]。对各种桥梁的结构缺陷问题检测内容具体有以下几个方面:①缺陷的大小,以及它的具体分布情况;②具体发生缺陷的方位及其走向;③把握缺陷变化及其发展的情况[2]。首先,我们要做的是依据缺陷具体的特点、特征,分析查清其原因和性质,还有就是分析可能的危害程度大小;其次,还要依据具体情况分析,结构需不需要修补,如若需要修补,就要尽快为其制定出可靠可行的修补方案。而有关桥梁工程结构的专项检测,则主要需要检测桥梁的各个部件,关于它的承载力和技术状况都要进行详细的调查与评估。基础检测主要是对桥梁的基础结构承载能力与其完整性的检测。

1.2国内外的桥梁工程检测技术的发展现状

目前,国内外的一些学者经过不断的探索研究,已经在有关桥梁工程检测技术方面有了新的进展,并且在对桥梁的结构检测工作当中,探索出了较为系统适用的方法[3]。比如:累积了一些关于桥梁检测结构状态中的敏感参数的理论实践的相关经验,可以有效的利用这些实践中得来的数据,对计算模型进行修改矫正。此类探究主要应用强迫振动和环境振动测验,来分析有关车的速度、车载重量,以及路面状况。此外就是,检测桥梁结构的拟态参数,对于整体桥梁结构局部的承受能力情况的影响。还创造了针对动力系数、振型及振动频率等的各种动力特性和结构特性参数的一系列检测技术与方法。在基础检测方法上,学者们也都纷纷通过理论实践研究验证,进而总结了以动侧原理为基础的,关于桩基础的完整性与其承载力的检查方法。分别包括:高低应变法、声波透射法;高应变和单桩静载的测试等等。现在对其完整性的检测技术主要采用的是声波投射的方法,当然,有时也会采用低应变法和钻心法。不过钻心法多用于检测木桩混凝土的长度、强度及其底部厚度的完整性,用来鉴别判断木桩的顶端岩石土质。

2、桥梁桩基的检测的主要方式及存在的问题

随着桥梁工程的逐渐增多,自然少不了桩基础的大量使用,它被看做是桥梁的基础,因此,对于桩基础的质量检测就显得尤为重要,这也自然成了越来越多的人们关心关注的原因[4]。对于桥梁桩基的检测,是为了保证桩基的质量,确保桥梁的安全使用,这对于保护人们的生命安全有着十分重要的意义。

2.1桥梁桩基检测的方式方法

目前,我们所采用的对于桥梁桩基的检测方法,主要是动测法与钻芯法。其中的动测法又可分为两种方法(声波透射和低应变法),前者是对声学参数是否发生了不正常的情况,而判定其桩基的合格与否;后者则是对木桩内的频域及时域信号是否有明显的缺陷,而判断其桩基的合格与否。

2.2桥梁桩基检测技术应用中存在的问题及评定标准

某些由非检测技术的原因,发生的错误判断或者疏漏判断都会形成桥梁工程质量的安全隐患问题。同时,桥梁工程检测人员的专业技术水平不可能在一个平面上,那么,就必然会存在对检测方法、标准、质量上的理解差异性,这就形成了检测结果桩基的质量存在着十分明显的判断偏差。现在全国各个地区的桥梁工程建设,虽然都对桥梁的桩基进行了检测,但由于其评定标准,在质量范围上至今没有明确的规定,而个人对质量的规范检测评估把握上不尽相同,其结果就一定会有很大的不同。

本文笔者通过对大量文献资料的研究,加上自己在这方面的认识了解,把对关于桩基质量评定的标准分为几个类别:①完整的桩基:在检测时,动测波形是呈现有规律的衰减,波形正常,混凝土的强度达到规定标准。②较为完整的桩基:在检测时,动测波形呈现小范围的变形,桩身不如完整桩完整,会存在一些小的缺陷,波速、强度均正常,基本可以达到规定设计标准。③存在明显缺陷的桩基:动测波形一般会呈现较为明显的不规律波动,桩身有明显的裂纹、夹泥等等,这种桩身强度通常达不到规定标准,使用时要对其承载力进行测试后,再根据具体情况决定是否使用。④存在严重缺陷的桩基;动测波形呈现非常不规律的变化波动,夹泥现象严重,甚至断桩。此类桩要进行相应的处理,一般情况下是不能够使用的。虽然对于桩基类型分析比较细致,但有时我们依然很难准确的掌握和区分每一类的桩基,检测上也还是会存在一些准确的性问题。

3、桥梁工程检测技术发展情况及对未来的展望

3.1桥梁检测技术发展阶段

桥梁的检测技术的发展历史历经了三个阶段:①专业的专家级人物凭借自己的理论实践经验和专业的技术感官进行检测,对所获得的信息数据做简单的操作处理;②这一阶段是应用动态波形检测方法和信号传感技术,现在这项技术,在桥梁工程检测技术中已经被大范围的应用,成为了较为主要的检测手段。③近几年,为更好的对大中型桥梁工程进行检测,桥梁工程检测的技术进入到了第三个阶段,就是集知识处理、信号处理、数据处理三位一体的智能化检测方式,而且,这种方式在逐渐成为桥梁工程检测技术的主流[5]。

3.2桥梁工程技术未来发展方向

①尽快将通过无线电通讯方式进行的数据采集系统开发出来,并应用到实践中去。开发出能够适应风荷载和交通荷载等的最优传感器测试技术,以便于更加快速、精确、便利的采集相关数据。②组装能进行自动损伤识别的系统,及时快速的自动进行识别、反馈检测报告。③把现代网络系统的先进技术应用到桥梁工程检测技术系统中,双双结合,发挥各自优势,进而达成网络技术资源的共享。④建立设计、施工到营运的各个环节的完备数据资料统计库,方便随时进行校对及安全检测等。

可以预见,未来关于桥梁工程检测技术的研究探索还将继续,朝着延长系统使用年限、增强其可靠性等的多个方面进行系统研究方向发展,做到尽量减少桥梁工程中的不安全因素,进而保证桥梁工程的质量。

参考文献

[1]王大山,李业勋.港口工程中桩基质量检测浅析与比较[J].山西建筑.2010(25):88-89.

[2]段忠东.岸边集装箱起重机的现状与未来市场的发展趋势[J].起重运输机械.2010(05):1-3.

[3]林健邦.声波透射法在桥梁桩基检测中的应用[J].科技创新导报.2008(17):39.

桥梁桩基检测论文范文第2篇

关键词:桥梁桩基;无损检测;分析

中图分类号: K928 文献标识码: A 文章编号:

引言

随着我国现代的化建设的不断推进,社会主要市场经济的不断发展,我国的交通事业也突飞猛进,近几年来修建了很多大型桥梁和其他公共交通设施。在我国的桥梁建设中,大部分桥梁的基础工程是采用桩基础模式,桩基础由于施工简单,承载能力高等有点,在桥梁的基础建设中得到了广泛的运用。但是由于桩基础建设较为隐蔽,受地质条件和施工技术的影响较大。因此,在桥梁桩基施工中如何保证桩基的施工质量,保证桥梁的安全性和稳定性,是桥梁建设过程中,是我们最为关心的问题。为了保证桥梁桩基的质量,保证桥梁的正常运行,避免出现桥梁坍塌的悲剧,我们应该广泛的将桩基无损检测技术运用于桥梁的桩基检测中。

桥梁桩基无损检测中的检测技术

桩基无损检测技术是作为桥梁桩基检测中一个新的研究方向,是隐蔽工程建设中保证施工质量检验的可靠方式和对建设工程监理进行评价的主要根据。由于我国对无损检测技术研究的发展和深入,特别是科学技术的进步,无损检测技术也跳出了原有的范围看,扩大了测试的内容,结果的准确性也大大提高。目前,无损检测技术已经被法定为一种施工检测方式。随着时代的发展和科技的进步,以及桥梁工程的增多,无损检测技术在桥梁桩基中的运用也将日益广泛,无损检测技术也将更加发展和进步。以下是几种常见的桥梁桩基的无损检测技术,本文在此做出简要介绍和分析。

2.1低压应变法

从20世纪70年代荷兰研制出了桩基检测系统以来,以应力波理论为基础的桩基动测技术作为检测桩身结构完整与否的重要方式,我国已经将该技术与我国自己的实际相结合有力的推进了我国低应变动测技术的进步和发展。低应变法按照不同的标准,可以分为瞬态激振法和稳态激振法、时域分析法和频域分析法等。无论那种方式,都仅仅是按照常规的方式从波动理论的角度来分析。现阶段国内最为常用的方式是瞬态时域分析法,也成为反射波法。有关部门颁布了新的建筑桩基检测技术规范,其中对反射波的运用做出了详细的规定。该规范规定了低应变法用于检测混凝土桩基的完整性,以及检查桩基的缺陷的度和缺陷位置。另一方面,低应变法的有效检测范围,取决于桩基的边界情况、激发和接受的情况、以及仪器的分辨率和操作人员的技术水平等因素。用低应变法对桩基进行完整性检测中,通常把桩基视为一个弹性杆件,无视其他阻力和干扰。对桩基的检测中,应该敲打桩基的顶部,然后产生一个应力波,如果桩基无缺陷,这个应力波就会经由桩底部再次反射回桩顶部。如果桩基存在缺陷,这个应力波在缺陷处就会产生反射波和透射波,那么反射波无阻挡的直线返回桩基顶部,透射波则一直传播到桩基底部然后才产生反射波回到桩基顶部。其工作原理如下图:

低压应变法的具体检测波形分析如下:

第一,完整桩基:桩基波形完整,其波形曲线规则,各处峰值形状连续圆滑。如下图:

第二,离析桩基:在离析桩基中,由于桩身局部胶结不好,导致应力波在缺陷处出现反射和透射的情况,反射波位跟初始位一致。波形表现为曲线突变,相邻峰值之间的变化不圆滑,不连续。如下图:

第三,桩底沉渣桩基:一般情况下,嵌岩桩的桩底容易出现沉渣。因为沉渣的存在,导致桩基的承载能力降低,检测中其波形表现为曲线在桩底部波形不规则,呈现出同向反射。如下图:

低应变法近年来一直在桥梁桩基的检测中占有一席之地,其原因就在于低应变法具有快速便捷、成本低、效率高、不延迟施工期限,并且可以现场进行判定等优点。虽然低应变法具有以上的优点,但是同时在实践过程中也存在着一些不足。针对低应变法在检测桩基的过程中,该方法无法做到定量分析,这个应该成为以后发展的重要方向。此外,低应变法的另一个重要不足就是,应力波的传播受桩基两侧土阻力影响很大,检测结果容易出现失误,尤其是在遇到动土阻力的情况下。因此,对于低应变法这种无损检测技术在桥梁桩基检测中的应用,我们还需要更加深入的研究和推动设备的更新。

2.2声波透射法

从20世纪60年代起,我国开始在工程检测方面运用声波检测技术,在接下来的十多年中逐步将声波透射法运用到混凝土灌注桩基的完整性检测方面。该技术起源于结构混凝土声学检测技术,由此逐步发展和完善而来,在最近的十多年中,随着我国桥梁建筑的发展和高层建设的发展,桩基开始运用直径较大的混凝土灌注桩基,这些大大支持了声波透射法无损检测技术的发展,为声波透射法的发展提供更多的实践空间。

声波透射法这种无损检测技术,对于超大直径灌注桩的完整性检测特别合适,因为该技术具有检测精细、覆盖面全、资料丰富、结果精确等优点,同时声波透射法能够大致测算混凝土的强度。并且声波透射法对桥梁桩基的检测不会因为桩的长度和桩身直径的大小受到影响,其他因素对其的影响也相对较少。声波透射无损检测技术在运用的过程中,能够做到全面覆盖、无一遗漏的程度,能够对桩身各个横截面进行检测。更加有利于施工和保证检测的质量,该技术为桥梁桩基的安全性和可靠性评估做出了很大的贡献。

2.3钻芯法

钻芯法是一种直接检测的方法,是对于桥梁桩基进行检测的重要方式之一,该方法尤其适用检测大直径桩基。钻芯法中通常情况下会为钻机配置单动双管钻具,应该用金刚石钻头对混凝土桩基进行钻探,这样可以确保芯样的采取效率和保持完整。待芯样取出以后进行封存,标签,和实验测试。

在检测的过程中,如果遇到桩基长度长的情况时,应当把握好钻芯孔的垂直度,避免出现偏离的现象。一旦发生倾斜,钻芯孔就很难钻到桩的底部。同时该方法的检测技术相对较慢,成本也相对较高。

桥梁桩基无损检测中的注意事项

3.1桥梁桩基无损检测的技术选择

针对上述的无损检测技术,每一种技术都有其优点和缺陷之处,这些技术理论和实践中的经验表明,每个无损检测技术都有其最佳适用条件和情况。每个技术都只能在其理论范围内发挥最大效益,如果夸大了某个技术的检测能力,则不仅不能发挥其本身的功能,反而会给桥梁的安全带来隐患。另一方面,在检测实践中应该针对不能的现场情况、针对不同桩型,针对性的来选择一种或者几种无损检测技术进行检测,这样才能做到相互补足,才能保证结果的精确度。在桥梁施工过程中,如果使用嵌岩桩基和较长的桩基,那么在施工中埋设声测管,是十分必要的,这样可以更加便于声波透彻法的检测,增加判断结果的准确度。

声波透射法不仅能够检测桥梁桩基的完整性,而且也能够检测估测桩基混凝土的强度,特别适用于检测长桩和嵌岩桩基。钻芯法具有直观的特别,也能够检测出混凝土的强度信息,该技术也可以作为其他检测技术的一个佐证。

3.2检测数据的分析判断

我们在对桥梁桩基进行检测前,要详尽的搜索、获取桩基的有关资料,对于检测过程中出现的问题能够迅速的做出判断和解决。同时在检测的过程中,有必要进行重复检测和加密工作,要确保对桥梁桩基的检测数据完整和安全,要能够保证下一步的综合分析判断有足够详细的资料数据。另一方面,也要注意桩基资料的对比分析,找出其共同点,增加对单个桥梁桩基检测数据的判断精度和准确性。

3.3嵌岩桩基的检测

目前,我国的桥梁建筑中大部分采用嵌岩桩基模式,有些地方为了达到规定的施工标准,通常情况下嵌岩段较长,甚至达到几十米的长度。这种情况下,如果采用低应变法进行桩基的检测就不合适,原因在于应力波在受到桩基周围岩层阻力的作用的情况下会很快扩散开或者衰减,这样就缩小了检测的范围,造成检测结果的不准确性。

结束语

根据现阶段我国的桥梁桩基检测技术发展,低应变法、声波透射法、钻芯法已经成为桥梁桩基无损检测中规定性的检测技术。每一种方法都有其各自的理论缺陷和各种检测影响因素的存在,因此在实践的运用中都有一定的限制性。所以,综合每种无损检测技术的优点,将它们的作用发挥到最大限度,是我们在桥梁桩基无损检测中应该充分考虑的问题。

参考文献

[1]邱君良.桩基检测整体评价问题探讨[J].基建优化,2005(2).

[2]钟雪源.桥梁桩基检测技术探讨[J].交通科技与经济,2007(2).

桥梁桩基检测论文范文第3篇

关键词 桥梁;桩基础;检测方法

中图分类号U44 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)120-0224-02

0 引言

桥梁桩基础质量是整个桥梁工程质量的核心部分,作为整个桥梁荷载传递的最主要的部位,它的质量直接影响桥梁整体质量。笔者从事公路桥梁专业质量检测多年,深知公路桥梁桩基础质量检测的重要性,也研究了国内外许多不同的桩基础质量检测方法,本文就此问题简单的谈谈这方面的问题。

1 桥梁桩基础检测方法概述

桩基础作为公路桥梁隐蔽工程,而且大多数桩基础都是无法直接用直观的方法进行检测的,一般都要借助与先进的仪器进行检测分析,研究国内外桩基础检测的方法,首先就是钻芯检测法,这种方法是通过专门的钻孔机在灌注桩进行钻芯取样,通过科学的对已经钻取芯样进行认真观察和进行试验对桩的质量分析和认定,也是属于比较古老的一种方法:其次有一种叫振动检测的方法,又称动测法。这种方法的原理就是在桩基础顶面用不同的方法制造一个激振力,让整个桩的内部感受到振动力的作用。另外一种方法就是通过在整桩的核心部分产生应力波,采用科学分析应力波的各种参数进行推定整个灌注桩用的混凝土的灌注质量及整桩可以承受的承载力的一种方法。第三种就是超声脉冲检验法,这种方法最初是用于科学检测普通水泥混凝土缺陷的很常用的方法,在此基础上不断的进行改进发展起来的,我们在进行混凝土灌注施工的时候先预埋用于检测用的管道,作为超声检测的通道作和接收换能器的通道。具体检测的时候探头要分别放在两个预先放好的管道里同时提起,根据不同的提升速度逐点测出断面上超声脉冲穿过混凝土时的声时等各种不同的参数,然后根据超声测缺的最普通的原理科学的分析各个断面上混凝土自身的质量。还有另外的一个方法叫做射线法,射线法的基本原理是以放射性同位素辐射线在混凝土中的衰减、吸收、散射等现象为基础的一种方法。一旦射线穿过水泥混凝土的时侯,由于水泥混凝土内在的质量不同或因存在缺陷,接收仪所记录的射线强弱发生变化,据此来判断桩的质量的方法。

2 不同检测方法优劣判定

上面对桥梁桩基础检测方法有了一个大概的了解,下面简单介绍以下各种方法的优劣性能,对于钻芯法来说,首先就是钻机问题,比较笨重,而且它所反映的只是钻孔范围很小一部分的混凝土质量,一般来说桩基础都在10几米、20几米甚至更长,仅仅靠钻芯来检测桩基础质量一般不能真实的反映桩基础质量,费工耗时,价格昂贵,如果抽样检测尚可,大面积检测就无法反映真实情况了。振动检测一般有敲击法和锤击法,还有稳态激振机械阻抗法、瞬态激振机械阻抗法、水电效应法。现在我省大多桩基础都采用超声波的方法进行检测,根据不同的桩基础直径,预先埋设声测管,根据混凝土缺陷的原理进行判定,是比较常用的方法。

3 桥梁桩基础检测方法的比较

桥梁质量评定中基础的评价是一个重要的工程,桩基础由于其特殊的施工方法和工艺,加上这种基础形式长度特别长,所以在施工过程中要如实客观的进行记录,从开孔到原材料制备,从灌装到检测都要进行如实客观的记录没一个过程,这些技术参数的记录对评价桩基础的质量是非常必要的,桩基础的质量最重要的指标就是它的承载能力,桥梁质量检测方法中最能体现桩基础质量的方法就是静载试验,但是无论什么方法都有他的弊端,这种方法也不例外,它会破坏基础,使得基础受到损伤,另外检测的周期相对较长、所用的设备比较庞大、表现出来就是费用高,这些弊端就造成不能大面积进行检测,无法进行对桩基进行批量检测。所以静载试验很少成为桩基础质量检测的方法,仅仅在一些有争议的桥梁桩基础上进行检测。最近这几年新的技术有了改进,如高应变动力测桩(PDA)相对于静载试验它的优点就是比静载试验用的仪器设备要轻便一些,弥补了检测周期长的缺点,更重要的是结果是可以认可的,不过它的频率还是跟不上实际要求,费用主要表现还是仪器偏大,检测费用偏贵,这些缺点还是制约了全面检测桩基础质量的要求。现阶段发现低应变动力测桩这项新型的技术检测桩基础表现出来的各项性能方面是更加简单、检测所用的费用相对还是便宜、较其他的方法检测的速度快点,对正常的施工影响比较少,所以用的机会就大的多了。

4 低应变检测方法概述

低应变检测的特性可以使的这种方法应用比较广泛,然而它对承载力的检测却是无能为力的,仅仅是从桩的完整与否进行鉴定,常见的情况是缩径现象、桩基础扩径现象、桩身断裂的现象、水泥混凝土因为震动造成离析等施工技术方面间接的来进行验证桩基础各种性能和特性,另外的一个主要的指标就是表征桩身混凝土的致密程度是否达标一个指标就是波传播的速度,通过研究我们知道波传播的速度很大程度上是与施工的技术的熟练程度有关、其他的就是原料、主要是粗集料、细集料、水泥和材料的配比、施工过程中搅拌是否充分有关。由此可以看出来,低应变检测桩基础的所用的设备是可以的,但是波速这个方面的东西就不好说了。所以对与这个低应变检测方法总的来说它还是存在这方面那方面的问题的,我们用低应变检测方法进行桩基础检测的过程中还是要进行认真科学的分析,只有这样才能科学的做好检测工作,对桩基础的质量负责,更好的服务于桥梁施工。

5 结论

综上所述,公路工程桥梁桩基础的各种检测方法都是各有千秋,不同的方法之间都是根据不同的侧重面进行检测的过程,不论是有损检测还是无损检测,所有检测的目的都是为了保证桩基础能够保证桥梁安全运行,如何在检测过程中寻找到合适的方法要根据检测需要来,不同的需求所使用的方法是不同的,相信随着科学技术的不断发展,对于桩基础理论研究的不断深入,会有更多的检测方法检测技术来代替现在的这些方法,技术,使得桩基础的安全性能会更加突现。

参考文献

桥梁桩基检测论文范文第4篇

关键词:低应变反射波法桩基础 检测方法 案例

Abstract: the low strain reflection wave method is a simple and economical, practical noninvasive test method, this paper the author work for many years and some cases in the pile foundation inspection work, analyzes the low strain reflection wave method to the bridge pile foundation in the test, the application is for reference only.

Keywords: low strain reflection wave method to the pile foundation inspection methods case

中图分类号:O434.19文献标识码:A 文章编号:

引言

近些年来,低应变反射波法已越来越多的应用于基础桩的检测工作中,并且成为一种必要的手段,被广泛应用。由于受地质条件、施工工艺,以及一些不确定因素的影响,所施工的桩基不可能百分之百的达到合格的要求,难免有部分桩基会有缺陷,如灌注桩施工中常会出现缩径、扩径、混凝土离析、夹泥,甚至出现断桩等现象。目前国内对新建结构基桩完整性的检测主要采用低应变反射波法、声波透射法及钻芯法三种方法,其中低应变反射波法由于设备简单、操作简便、技术较为成熟,在新建结构基桩检测中使用频率最高,根据统计国内在建工程中约80% 的基桩采用低应变方法进行检测。

由于以上检测方法得到普遍推广的时间相对较晚,早期工程中多数基桩未进行检测,同时水中结构受到撞击、临近新建结构地基处理、运营中桥台后土压力较大等都可能对既有桥梁下桩基产生影响,因此既有桥梁桩基检测课题遂提上检测单位的日程。由于既有桥梁基桩检测难度较大,目前主要采用低应变反射波法进行检测。

1 检测原理与方法

1.1 检测基本原理

既有桥梁基桩低应变反射波法检测理论基础,仍基于一维波动方程理论,这与新建结构桩基低应变反射波法检测理论基础完全一致,不同之处在于既有桥梁基桩检测现场检测及分析难度更大。由于低应变反射波法在国内得到广泛应用,本文不再对其检测原理进行赘述,仅对目前既有建筑基桩检测的常用方法进行介绍。

1.2 检测方法

低应变反射波法测试桩身完整性中传感器的布置位置、激振点的选择是影响测试结果的重要因素,测点的选择对于既有桥梁桩基检测尤为重要,位置不合理会影响测试结果的准确性及测试效率。常用测点布置方法有以下三种:

a墩(或承台)顶激振、柱身刻槽布置传感器,如图1(a)。

b桩顶刻槽进行斜向激振、桩身刻槽布置传感器, 如图1(b)。

c桩顶激振、桩顶布置传感器,如图1(c)。

图1测点布置方法

1.3 分析方法

既有桥梁桩基所采集到的反射波波形的分析,除需要按照常规桩基根据反射波和入射波的相位关系进行分析外,还需要考虑帽梁、墩柱、承台变截面位置对响应信号的影响。分析时应根据具体变截面位置所可能产生的干扰信号进行剔除,以免分析时将干扰信号错判成缺陷信号。

对于既有桥梁桩基反射波信号的分析,一般采用对比分析法,主要步骤如下:1)与成桥前检测时基桩的反射波信号进行对比,分析两次实测反射波信号存在的差距;2)根据预估的反射波波速推算承台、墩柱、帽梁等变截面位置可能产生的干扰信号,分析中剔除此类信号的干扰;3)若对所测基桩缺陷信号存在疑问,可对临近基桩进行辅助检测,通过与临近基桩所测反射波信号进行对比分析,综合判断缺陷信号的性质。

工程应用实例

1)实例1 某既有准高速线铁路由于受间距8 m处新建线路钢花管注桨施工的影响,部分墩柱出现较为严重的环向开裂现象。为了解下部桩基是否由于施工产生较为严重的缺陷,采用低应变反射波法对桩身完整性进行了检测(测点布置方式如图1(a)),并通过测试临近较好墩柱的基桩进行了对比分析。以65#墩右侧墩柱基桩测试结果(实测波形见图2)为例,实测该桩桩底反射波形较为明显,桩身混凝土应力波波速基本正常,但桩顶向下2.5 m处(地面下1 m)存在缺陷信号,现场挖探验证结果表明,该位置混凝土较松散、强度较底,因此在响应信号中存在缺陷信号。

图265#墩右侧桩实测波形

2)实例2 某地方公路桥梁24#墩位于主航道上,由于受到船只撞击,墩身明显出现局部破损,为了解下部桩基在船只撞击过程中是否出现大的开裂破损,对该墩桩基进行了低应变反射波法检测(测点布置如图1(c)),并选取临近墩柱进行了对比测试。以该墩上游侧桩为例(24—2#桩),实测该桩桩底反射明显,桩身完整性较好,无异常缺陷信号,评定为工类桩,潜水员对该桩水中部分摸探结果表明该桩水中部分完整性较好,未见异常缺陷。实测24—2#桩反射波波形见图3

图3 24-2#桩实测波形

3)实例3 某高速公路桥梁32#墩在运营过程中出现沉降现象,为弄清沉降产生的原因,管理单位决定对该墩基桩进行检测。先采用低应变反射波法在承台顶按照桩位对部分基桩进行了检测(测点布置如图1(a),以32-1#桩为例,实测该桩反射波波形较差,在约3.2 m处存在较为严重的缺陷信号,且反射波波速偏低(约3300 m/s),桩底不明显。取芯结果表明该桩2.2~3.7m处混凝土离析严重,粗骨料近似无胶结状态。实测反射波波形见图4。

图4 32-1# 桩实测波形

以上三个工程应用实例表明,采用低应变反射波法对既有桥梁桩基进行检测是可行的。但检测经验表明,现场检测时需要多次调整激振点的位置及传感器布置位置,才能取得较为满意的测试结果,同时在浅层缺陷较为严重时深层缺陷的分辨仍需实践摸索。

3 结语

本文对低应变反射波法在既有桥梁桩基检测中的应用进行了介绍,并通过工程应用实例验证表明,采用低应变反射波法对既有建筑下桩基进行检测是可行的,但具体的检测方式如敲击点及传感器测点布置方法、桩身浅层存在严重缺陷时深层缺陷的准确判断等仍需要进一步实践。

参考文献:

[1]中华人民共和国交通部.JTG/T F81—01—2004 公路工程基桩动测技术规程[S].北京:人民邮电出版社,2004

桥梁桩基检测论文范文第5篇

关键词:公路桥梁;桩基检测;新技术

中图分类号:U41文献标识码: A

引言

在公路桥梁中的桩基建设是一个主演环节,不仅关系到整体结构的质量,也关系到公路桥梁的使用年限,只有通过不断的技术提升,对于安全性能的检验技术保障,才能保障公路桥梁的整体稳定性,运用公路桥梁桩基的检测技术方法,制定合理的检测计划,就能够在实际检验方法的运用过程中,切实做到能够检验公路桥梁的桩基质量情况。随着桩基检验技术的大力推展,只有不断的通过技术调整,才能够确保公路桥梁的质量安全。

一、对于目前公路桥梁桩基检测简介

公路桥梁工程桩基主要可以分成以下几种:根据公路桥梁工程桩基施工方法可以分成人工挖孔桩、沉管成孔桩、螺旋成孔桩、冲击成孔桩等。根据公路桥梁桩基直径大小可以分为大直径桩、中等直径桩、小直径桩。公路桥梁工程桩基一般是大直径桩。根据公路桥梁工程桩基竖向受荷情况可分为抗压桩和抗拔桩等。根据公路桥梁工程桩基水平受荷情况可分为被动桩和主动桩等。

对于桩基的负荷能力以及结构性能的检测是目前在桩基检测项目中重要的检测项目。依据在检测项目工作的目的,就需要区别不同的检测方法优势情况,对于检验方法所受到的限制也要有所了解,依照工程建设的地点不同,按照在工程中的地理以及自然情况,施工中的工程要点相互结合,选择合适的检测方式,这是对于检测工作的前提准备,是为了能够获得更加准确的工程信息内容。

在公路桥梁工程桩基检测方法上,可以将公路桥梁工程桩基分成高应变检测低应测桩法、声波透射法、静载荷试验法等检测方法。其中,公路桥梁工程桩基静载荷试验可采用堆载平台法、锚桩法、地锚法、堆载和锚桩联合方法。公路桥梁工程动力测桩法主要可分为高应变动测法和低应变动测法。

二、公路桥梁中桩基的检测技术

(一)高应变检测

高应变动检测技术于上个世纪八十年代引入我国,在九十年代初,我国也相继出现了类似的计算机软件。近年来,在公路桥梁桩基工程中也常常采用这种方法,通过在桩顶施加高能量冲击荷载,实测力和速度信号,运用波动理论反演来推算被检桩的完整性及轴向抗压极限承载力。高应变检测桩身完整性的可靠性比低应变法高,只是在带有普查性的完整性检测中应用尚有一定困难。目前,在工程界采用最多的高应变试桩法主要有曲线拟合法和阻力系数法。高应变动测法在确定单桩的承载力方面具有明显优势,不需要静载试验中的堆载物或者锚桩,费用低、时间短且效率高,还能够进行大吨位的桩基检测,逐步取代了静载荷试验方法,成为桩基工程验收的重要手段。

高应变动测法不仅能够确定桩基承载力的大小,还能够反映出桩土阻力分布、桩身完整程度等信息。但是由于这种检测方法不但计算程序比较复杂,而且在现场测试中的桩头处理、锤击设备选择、传感器的安装等众多因素都影响检测精度,因而在公路桥梁桩基检测中的应用受到限制。但高应变动测法对于桩基设计和其他的检测方法均具有借鉴作用。

(二)静荷载法

目前,国内外公认的对桩的承载力进行测试的最直观与最可靠的方法是静荷载试验,但是受到测试仪表精度以及试验方法限制与分析方法差异还有工程判断能力的影响,使用此方法,有时候误差也会达到百分之十。所以,工程界一直在思考怎样对静荷载试验改进其测试与分析方法,并对其可靠度提高。这些年来,试验的吨位已经得到了提高,比如有些单位已经能加载超过30000吨位,另外还有一些相关研究人员研究探讨负摩阻现象。

(三)声波透射法

这是一项较为传统的技术,但是在以前没有进行广泛应用。近些年来,由于交通系统中的相关投资得到了增加,这种方法在国内的应用越来越广泛。传统方法中的模拟声波仪已经被数字化声波仪所取代,不仅使用比较方便,而且也使分析手段得到了提高。声幅与声频成为分析判断的要素。另外,声波CT也已经进入了使用阶段。

(四)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。

(五)自平衡法检测

自平衡法测桩法是一种基于在桩基内部寻求加载反力的间接的静载荷试验方法。其主要装置是一种特制的荷载箱,它与钢筋笼连接而安置于桩身下部。试验时,从桩顶通过输压管对荷载箱内腔施加压力,箱盖与箱底被推开,从而调动桩周土的摩阻力与端阻力,直至破坏。将桩侧土摩阻力与桩底土阻力迭加而得到单桩抗压承载力,其测试原理见图。

自平衡测桩法具有许多优点

1.装置简单,不占用场地、不需运入数百吨或数千吨物料,不需构筑笨重的反力架;试验时十分安全,无污染;

2.利用桩的侧阻与端阻互为反力,直接测得桩侧阻力与端阻力;

3.试桩准备工作省时省力;

4.试验费用较省,与传统方法相比可节省试验费约30%~40%,具体比例视桩与地质条件而定;

5.试验后试桩仍可作为工程桩使用,必要时可利用输压管对桩底进行压力灌浆;

6.在水上试桩、坡地试桩、基坑底试桩、狭窄场地试桩、斜桩、嵌岩桩、抗拔桩等情况下,该法更显示其优越性。

根据近年的实践表明,自平衡试桩法适用于钻孔灌注桩,人工挖孔桩、沉管灌注桩,桩受力的形式有:摩擦桩、端承摩擦桩、摩擦端承桩、端承校、抗拔桩。

应用场地除一般的粘性土、粉土、砂土、岩层等常规场地外,目前已在坡地试桩、基坑底试桩、狭窄场地试桩、抗拔桩试桩获得成功。对于大吨位、大尺寸桩,采用自平衡法可方便地测得其承载力,但其代价也较大。由于该法可分别测得侧阻力、端阻力,故可求得单位面积侧阻力、端阻力。目前国内外都经常先进行模拟桩的测试,再根据实际尺寸换算求得大桩的承载力,但模拟桩的直径不应小于800mm,以防尺寸效应带来的误差。

结束语

目前对于公路桥梁的检测方法得到了工程管理的全面关注,不仅促进桥梁技术发展,同时对于桥梁通行质量有所保障,随着技术的不断发展,不仅取得了很多经济效益,同时也得到社会的普遍认可,就目前桥梁检测技术应用而言,还存在很多问题,对于桩基的检验技术而言,必须根绝实际情况进行选择,这样才能发挥每种检测技术的优势方面,对于所存在的缺点也要能够清楚的认识,才能够选择合适的桩基检测技术,公路桥梁中的桩基建设是一个重要施工环节,与整体结构的质量紧密相关,只有通过不断的技术提升,对于安全性能的检验技术保障,提升公路桥梁的整体稳定性,通过运用公路桥梁桩基的检测技术方法,确保公路桥梁的质量安全。

参考文献:

[1]韦少辉.公路桥梁中桩基检测新技术的开发和应用分析[J].科技创新与应用,2012,18:136.

桥梁桩基检测论文范文第6篇

【关键词】低应变反射波法;地震;桩基

引言:

地震是由地壳运动而产生的自然灾害,近十年间由于人类对自然环境的破坏导致地震频发,给国家和人们造成了非常大的伤害。中国在近几年也出现了多起地震事故,造成了隧道、公路、桥梁各类交通基础设施损毁及上万人员死亡,给灾区人民和国家造成巨大损失,给人们的心理和生理都造成了严重的伤害,其中桥梁损毁尤为严重[1]。

1.低应变反射波法工作的原理

低应变反射波法主要是对桩基在时间域上的振动曲线进行分析研究。研究方法主要是检测人员对桩顶进行撞击,沿身桩轴线方向产生瞬态的激振,观察桩身随着时间的变化而产生的速度的变化曲线,最后根据这曲线来判定桩基的质量是否合格。

我们可以将一维弹性杆假设为桩基,应用实验法来对低应变反射波法工作的原理进行详细的说明。

实验说明:工作人员用手锤在一维弹性杆的桩顶施加一脉冲力F(t)后,桩顶就会出现一应力波,这段波动会沿着桩身进行传播,在波阻抗的变化处会产生发射波。这样我们就可以根据波动理论和弹性波在弹性杆的桩身里进行传播的基本规律。可以得出桩顶的振动速度的表达式为:

(1)

式中:VR是反射波的速度量;V1是入射波的速度量;ρ是桩自身质量密度;C是波速;A表示桩的横截面积;n表示桩身完整性系数( )。

①当n>1, > 时,时,在这个时候,反射波VR和入射波V1是处于同相位的。

②当n

检测人员也可以假设桩顶的波速已经知道,这时候检测人员就可以根据实际测试到的反射波曲线来计算出桩基的长度和有缺陷的地方,可以用L来表示。公式为:

(2)

其中 是反射时间[2]。

2.在震后应用低应变反射波法对梁桥进行检测的必要性

灾区的梁桥是属于紧急修复工程,为了了解梁桥的情况,这样才可能加快修复的时间,还可以保证桥梁的修复质量,让桥梁能够在最短的时间内恢复通车。检测人员在对桩基进行检测时,不仅要经过大量的测试和试验,还要对所得到的结果进行处理。而且在测试的时候,检测人员一般采用小应变动测仪对成桥桩身进行检测,运用低应变反射波法,在检测时,检测人员可以通过反射波的波形曲线的时间域和频率域的分析,来确定桥梁桩基的状况和问题的所在。而且为了确保检测结果的正确性,检测人员还要对部分桩基进行挖深验证,这样才可以为梁桥的修复提供更详细的资料。

3.工程概况

该桥梁是在1998年施工建造完成的,这座桥的上部结构主要是由3孔20米的预应力混凝土简支空心板梁组成的,跨径为15米,单幅横向设有8块板。在桥面上施工人员还铺设了20厘米后的混凝土。桥梁的下部结构主要是采用圆形双柱式墩柱,直径大概是1.5米,墩柱和桩基使用的都是C30混凝土。

在地震中,这座桥梁受到地震力的影响,遭到了严重的损害,主梁和墩柱都发生了偏移。这种严重的位移导致了第3墩和第4墩的主梁完全的掉落,而且掉落的梁体坠落到了系梁和墩柱上面,直接导致了第5、6号的墩柱向外侧偏移,最大的偏移值达到了50厘米,主梁和墩柱也因为地震的影响发生了偏移,偏移距离在2~3厘米之间,也有一部分的防震挡块和盖梁都受到了损害。整体而言,这座桥的受损情况相当的严重。为了加强对桥梁的修复工作,我们采用低应变反射波法对桥梁进行详细的检测,为修复工作提供科学依据。

4.低应变反射波对桥梁的检测结果

在对桥梁的震后损坏情况进行验证时,检测人员可以采用美国PDI 公司的PITTM低应变桩身完整性检测仪。

4.1基桩完整性检测与挖探验证

经过检测发现:①3号桩基的桩端的反射情况比较明显,但是在约1.5米深处的地方没有出现反射信号,而且桩身混凝土的波速正常,属于Ⅱ类桩。通过检测人员的深挖验证,得出的结果是3号桩基的桩头和承台的连接处出现了环向离析裂损,这是因为桥梁在建设施工时,对这部分的混凝土浇注不严密而导致的。

桥梁桩基检测论文范文第7篇

关键词:公路桥梁;无损检测技术;发展趋势

Abstract: This paper combine with practical construction experience, summarized nondestructive testing of highway bridges, and predicted for the future development trend.Key words: roads and bridges; NDT technology; development trends

中图分类号:TU7 文献标识码: A文章编号:2095-2104(2012)

本文对当前桥梁检测技术中的混凝土强度检测、基桩质量检测、混凝土钢筋锈蚀检测、桥梁静荷载试验检测四部分无损检测方法进行了概括性的现状分析,然而实际应用工作中还有更多的可研究内容和技术难题需要解决,总之,桥梁检测是集合多项专业技术的检测领域,它包含桥梁设计、结构力学、电子技术、计算机技术、材料试验等各方面的知识,建议对该相关领域的检测技术工作进行更全面更系统更深入的研究,对关键技术不断积累总结,让其发挥最大的经济效益和社会效益。

1 基桩质量检测

基桩基础已经成为我国工程建设的重要基础形式,为了保证桩基础的质量安全可靠,隐蔽性工程的检测技术水平也就至关重要。但是,桩基的检测又是一项复杂的系统工程,无论在理论中还是实践中均存在很多问题尚在进一步研究过程中,传统的静荷载又需花费大量的时间和费用。在此,仅就基桩动测技术中声波透射法、低应变法、高应变法三种主要方法进行分析比较。

2.1 检测原理

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。

2.2 技术分析

首先,声波透射法适用于大直径灌注桩,目前许多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了极快地发展。但制约它被国

内广泛应用的因素是在检测前需预埋声测管,且因准备工作繁锁检测数量不宜过多,无法检测基桩承载力。低应变法虽然目前尚只提供桩身完整性检测指标,但它操作简单,易学易用,可经济、快速、大范围、无损的普检,在公路工程中得以充分地利用。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和不确定性,承载力检测尚处于不断完善和研究阶段。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和承载力,但它的检测准确度、可靠性,尤其是理论体系研究以及必须与静态荷载检测结果比较校验后方可使用等一系列问题使其在检测推广中存在一定的局限性。

2.3 分析及展望

三种基桩检测方法在公路工程中均较为常用,但在技术应用中也都存在各自的问题,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质量,但相对来说是可信度高,操作繁简程度适中,应是更具有发展前途的检测手段。因此,桩身完整性检测提倡更多地采用声波透射法,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和方法进行较长时期的研究或结合其它测试理论方法联合进行才可能有所技术突破。

2 混凝土强度检测

在工程实践中,我们在很多情况下需要利用无损检测方法推定构件混凝土强度值,如对施工质量有怀疑、对施工过程、构件强度增长的必要的监控或对既有桥梁的资料无法收集完整时。因此,混凝土强度的无损检测技术也成为桥梁检测技术中的重要环节。

2.1 当前主要的无损检测方法

目前,混凝土强度测定的无损检测方法主要有回弹法、超声法(应用较少)、超声回弹综合法、射线吸收与散射法等,其它方法如探针法、拉拔、拉脱法、钻芯法等均属于半破损、破损法,在此仅对应用较多的回弹法和超声回弹综合法进行分析比较。

2.2 检测原理

回弹法的检测原理是采用弹击杆弹击混凝土表面,以重锤反弹回来的距离作为回弹值,即回弹值是重锤冲击过程中能量的一种反映。超声回弹综合法的原理就是在回弹法检测基础上,对混凝土内部质量用超声波波速给予测定,它的强度指标由超声波速、回弹值两项参数控制,从而使构件内部、外部质量得以全面反映。

2.3 两种常用方法技术分析

2.4 分析及展望

这两种混凝土强度无损检测方法均属于工程中最常用、最主要的检测方法,回弹法在一定程度上更以其简单实用而被广泛采用。比较分析两种方法的检测结果,在一定程度上较为接近,即在规程规定的龄期内不会对构件评定产生较大分歧。但是,在应用中也发现,在旧桥工程检测中,无论是回弹法还是超声回弹综合法,因龄期原因,对长龄期混凝土构件均难以得到准确的强度检测结果,尤其是针对不易取芯修正的预应力梁强度推定。结合实践应用和混凝土强度检测技术的发展,我们有理由相信,在短期内无损检测以实现准确、快速、涵盖长龄期检测目标体为主要任务,同时相关规程、规范有必要及时根据工程使用材料的特性给予附加、更新。而长期研究目标必然是在仪器研究中提高硬件的性能和质量,排除相关干扰因素、对引起强度变化的多项理论参数进一步研究。

3 混凝土钢筋锈蚀检测

正常情况下,混凝土材料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,复杂的交变荷载作用和材料施工、温度应力等影响,往往在桥梁安全评估时需要进行钢筋锈蚀检测。目前,常用的方法分为直接评定法(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),无损检测中以半电池电位测量和混凝土电阻率测量较为常见。

3.1 技术原理

半电池电位测量方法原理为将钢筋锈蚀仪以硫酸铜溶液为电解液,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,从而判定腐蚀发生区域。它在应用时方法简单,易学易用。但它的缺点也较多,如只能判定钢筋发生锈蚀的可能,不能判定锈蚀速度,对中性化的构件可能产生误判,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属间接测量方法的一种,它的原理是根据锈蚀后的混凝土阻抗变化量来间接推定锈蚀程度,由于其结论同数理统计分析密切相关,因此建议作为锈蚀检测参考方法。

3.2 分析及展望

钢筋锈蚀是桥梁安全评估的一项较为重要指标,但现阶段我们在实际无损检测工作中还不能够得到较为准确的和直接的数据,因此多数情况下配以有损方法的验证,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,我们认为雷达电磁波法、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。

4 桥梁静荷载试验检测

桥梁的荷载试验分为静载和动载两种方式,考虑到最能够直接有效评定桥梁的工作状态和应用范围,我们仅探讨静力荷载试验,因为它在设计和施工质量的检验,判断承载力、验证设计理论和设计方法等方面更为准确和可靠。

4.1 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,一般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,也不断的发展了各种形式的传感器技术,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。

4.2 分析及展望

可以看出,静载试验是桥梁安全评定的重要技术手段,它是一项复杂并细致的工作,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和检测机构也具备了这种检测能力,但也可以看出其不足之处,主要为:桥梁病害本身对荷载试验影响考虑不足,不同的结构组合在有限元法的计算中可能有一定的偏差,特殊的桥梁设计结构或关键部件可能对静载试验带来影响及

试验可能需较长时间的封闭交通等等。

未来的检测方法必将改进当前的费时费力的复杂手段,且随着电子技术、通信技术和有限元分析水平的提高,取而代之的一定是快速评定技术方法。据资料显示美国桥梁诊断公司的 BDI 桥梁结构测试系统已完成可用于公路桥梁和铁路桥梁荷载测试的快速现场测试系统,同时网络化的发展也为远程数据传输、桥梁结构监控提供了可供想象的平台。将来的技术突破将最有可能在更准确模型算法、更好的硬件性能、更快的检测时间上进行研究。

国民经济的快速发展,带动公路基础建设事业迎来了一个崭新的时代。伴随着大量新建桥梁工程和在役桥梁的役期临近,桥梁检测技术得到了长足的应用、发展和提高。而无损检测技术无论是在桥梁施工前期、中期、运营期,都以其特有的无损、快速等特点,得以在工程技术中广泛应用。本文仅对桥梁检测中混凝土强度检测、基桩质

量检测、混凝土钢筋锈蚀检测、桥梁静荷载试验检测四部分的关键技术进行概括性的对比、分析、总结,为相关领域的技术人员提供参考,来满足日益发展的公路管理部门、试验检测部门的更高需求。

参考文献:

桥梁桩基检测论文范文第8篇

关键词:声波透射法;桥梁桩基;检测方法

中图分类号:U445 文献标识码:A

1 前言

在桥梁桩基检测中声波透射法是对桥梁桩身混凝土完整性依据超声波透射原理进行检测的方法,已逐渐应用于桥梁方法并发挥出十分重要的作用。该方法是在灌注桥梁桩基混凝土前,将多根测管进行预埋作为声波检测仪,按照间距一定对向桥梁桩身各横截面穿过声波的声学参数沿桩纵轴逐点进行检测,再对有关检测数据进行分析判断并处理,对桥梁桩身混凝土可能发生缺陷的因素进行综合分析,再对桥梁桩身混凝土质量进行推断,以实现对桥梁桩身完整性等级的客观判定。

2 声波透射法

灌注桩内声测管之间的混凝土质量是该方法的检测对象,混凝土作为一种非匀质弹黏性材料通常都是由很多种材料进行配制构成,对超声脉冲波吸收程度较大、也能衰减一定程度的散射,超声脉冲波在超声波相等距离、材料及质量时,首波频率、波幅及传播速度等声学参数的测量值呈现出一致性,才能相对稳定地保持波形。如在桥梁桩身混凝土结构中具有空洞、裂缝及因水泥不足而发生松散等质量问题,其空间内空气将相应增大所占空间,在声阻抗率上空气远远低于混凝土,在“固-气”界面上超声脉冲波容易发生全反射现象,一些超声脉冲波缺陷区绕过或穿过而对换能器接收时,将增大声时值,相应降低首波幅度与频率,波形产生畸变的程度比较明显。可利用变化的声时及声程范围,对声速变化进行计算,对缺陷度进行判别和计算,同时在缺陷界面超声脉冲波将发生反射和散射,声波到达接收换能器时将使波幅显著减小,可结合波幅变化甄别产生缺陷的性质及程度。超声脉冲波在产生缺陷的界面中不同成分的频率其衰减度也各不相同,接收信号频率降低明显时,可与接收信号主频或频率谱的变化相结合分析判别产生缺陷的具体状况。超声脉冲波反射和折射在缺陷界面形成波束的波形不同,或由于界面上产生波形转换而形成横波,抵达接收换能器时的时间各不相同,将导致接收波形成叠加同向或不同向位波束的波,进而造成接收信号发生一定程度的波形畸变,所以也能够用于对产生缺陷具体原因的分析判断。

由以上原理分析可知,该方法一般是应用超声波检测仪器与声波径向换能器,对桥梁混凝土中超声脉冲波的相关参数进行测量,并将相关参数的变化情况进行综合分析,以判定桥梁桩身混凝土产生质量问题的具体部位。对接收到的超声脉冲波测量值采用数理统计方法值分析,以实现对桥梁桩完整性的准确判断。

3 检测声波透射法的方法

双孔、单孔及桩外检测三种方法在桥梁灌注桩的声波透射法的检测中比较常用,而应用最广泛的是具有多种方式的双孔检测方法。声波透射法检测在应用中一般分为扫测桩身各剖面和细测怀疑部位两个步骤。将测点间距对增加声时,衰减波形异常区由25cm向10cm进行加密,基于测读声时并观察参数的相对变化,采用平测、双向斜测方法测量物理量以确定缺陷阴影范围的方法就是“声阴影重叠法”。 由于桥梁混凝土结构的不均匀界面而产生绕射或低频波漫射等导致其阴影边界一般较为模糊,而声速、波幅在高质量的混凝土中向缺陷区具有渐变性,对阴影临界确定具有一定的难度。在缺陷区域产生变化的波幅、波速及波形等物理量,都能反映出缺陷,被认为是缺陷区域的临界线。

4 数据分析判定

该方法在分析判定检测数据过程中,通常分析各采样点的有关参数测量值,再对整个剖面声速及波幅等参数采用数理统计方法计算,对整个桩剖面的参数进行综合分析,与PSD值结合进行综合分析,再对桥梁桩身完整性进行甄别。在实际监测中对各测点声波波形的采集工作相对比较复杂,主要还是依靠个人经验对波形进行分析,应与声学相关专业知识与实际经验结合以实现更为准确的判定结果。在桥梁桩身剖面的检测过程中,桩身若具有完整的混凝土,各检测点具有相对规则的波形,直线声时曲线没有表现出明显的折点,波幅一般不会发生较大程度的衰减。桥梁桩身某区域混凝土具有一些缺陷时,就会是声时值显著增大,相对差最大能达到20%左右,波幅的衰减程度也比较大。尤其是在桥梁断桩及局部出现夹层是会明显提高声时值,声时曲线也将产生较大的峰值,相对差最大可超过30%,波幅衰减较为明显,波形不规则。对检测灌注桩的数据进行时,提出采用PSD斜率法,可实现对发生夹层的准确定位,而对于一些较小的缺陷容易出现定性误差,还要结合实际测量的声速和波幅两项参数进行分析判断。混凝土出现离析、较多砂浆等情况时,声速通常不高,但不具有较低的波幅,混凝土强度却可能很高。声速在低波幅时较高,一般是因混凝土中存在为数不少的气泡,而不是出现较严重的质量问题。在声速、波幅都突然发生降低的情况,才会发生诸如沉渣、夹泥及断层等比较严重的缺陷问题。

结语

综上所述,声波透射法在桥梁桩基检测应用中的准确度比较高,可实现对桥梁整桩结构全断面自下而上的逐点进行检测,不会漏判发生缺陷的任何部位,桥梁桩身结构的混凝土均匀性及发生缺陷部位、缺陷程度等问题可由检测结果进行直观反映,桩长和桩径对检测结果不会产生任何影响,对于检验桥梁桩基桩身的混凝土质量是相对其它方法而言具有更为明显的科学性。

参考文献

[1]何翔,赵永臣,高峻峰.声波透射法在建筑施工检测中的应用效果[J].中小企业管理与科技,2012(10).

[2]柳晓东,李立新,孙华晨.声波透射法在海湾桥建设中的应用[J].辽宁交通科技,2013(06).

[3]张昊男,赵华斌,李莉.超声波透射法的桥梁桩基检测实例分析[J].山西建筑,2013(11).

桥梁桩基检测论文范文第9篇

[关键词]桥梁桩基础;无破损;检测技术

中图分类号:V448.15+1a 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)11-0154-01

引言

社会经济的快速发展,对桥梁等交通设施建设的要求也在不断的提高,而桥梁桩基础是桥梁工程的重要部分,其质量的好坏往往决定着桥梁的性能,但常规的检测方法又具有一定的局限性,因而研究无破损检测技术具有积极的意义,以下做简要的论述。

1.桥梁桩基础常见的病害及成因

桥梁桩基础是地基加固的主要形式,也是整个桥梁结构的承压构建,但是在施工中存在用料不规范、操作不按流程、施工队伍素质不齐、设备不精确、地质环境影响等,都会造成桥梁桩基的缺陷,而桥梁桩基常见的缺陷有以下几类。

1.1 桩基桩径缩小

桩径是决定桥梁竖向承压能力的关键指标,但桩径缩小是比较常见的施工问题,会导致抗弯能力减弱、承载不达标等问题,桩基桩径缩小主要有三个方面的原因:其一,地质构造含有承压水的地层时,地下水的冲刷导致砂浆流失,桩径缩小;其二,地质条件不良,桩基周围土层遇水后向桩孔中突起致使桩径缩小;其三,钢筋绑扎过密导致流动性差,部分钢筋外漏导致桩径缩小。在此类缺陷桩基中,需要对波形进行分析,产生相反的反射波,缩径越大,振幅就越大。

1.2 混凝土桩基沉渣

此类问题主要发生在施工过程中,在钻孔灌注桩进行混凝土灌注之前没有进行彻底的清洗,导致桩基本身的强度降低。混凝土桩基沉渣也有可能是没有及时进行灌注导致的,与施工的组织规划有关。当桩基础底部为弱风化围岩时,产生同向反射波,波速急剧下降,周期变长,主频变低;当桩基础很短强度高时,产生较强的同向反射波。

1.3 混凝土桩基离析

在桥梁桩基施工中,由于搅拌不均匀,成形之后的混凝土必然出现性能上的波动,如胶结不好,或者是桩孔内存在大量的积水导致骨料受到冲刷,在桩基沉积,但砂浆浮在骨料之上,造成桩基离析的问题。此类桩基础会出现波形小范围的畸变,严重时波峰会消失,最后出现低频合成波。

2.桥梁桩基础无损检测技术研究

2.1 人工激震动测技术研究

通过人工激励的方式产生地震波,地震波传递之后产生反射,接收器接受之后可以进行分析。由于地震波传播的介质是非均匀性的,必然会产生反射,地震波在桥梁桩基中出现衰减,波能转化为热能。如果桥梁桩基存在缺陷,波速降低,传播时间增加,地震波信号发生散射而衰减。根据传播方向和波动介质点振动方向的差异,可以将波形分为横波与纵波,其他形式的波也能分解为横波与纵波。横波传播方向与质点振动垂直,质点位置发生剪切应变,但横波只能在固体介质中传播。纵波是指传播方向和质点振动相同的波,由于交变拉压应力的存在,出现伸缩变形,在气体、液体和固体中都能传播。

在采用人工激震动测法检测桥梁桩基时,地震波遇到桩基缺陷产生反射波,反射波相关于缺陷桩基的阻抗。缺陷桩基界面阻抗不同时,就会产生地震反射波,发射波与入射波振幅的比值即为反射系数。传感器接收到波形的参数之后,如频率、声速、振幅等,对桩基的缺陷进行分析,可以判别桩基的问题,离析桩、缩径桩、断桩等缺陷在人工激震动测技术下,其波形的表现会出现差异,通过这些差异来进行鉴别。传统的桥梁桩基检测,在桩顶安装传感器,并进行激振,获取数据之后判断桩基的质量,但是传统的检测方式会有诸多的干扰,需要检测人员有较高的分辨能力。而人工激震动测法能有效分离干扰波,利用两点之间的缺陷时进行波速计算,有效应对深度缺陷的检测。

2.2 声波透射法

声波透射法是当前应用较为广泛的一种无损检测技术,声波在不同的介质中波形具有差异,在缺陷桩基中传播时可以体现出来。缺陷桩基的混凝土材料不均匀,产生不同声阻抗声学界面,声波沿着不同的蓝截面传播,衰减快,能量散射也比较严重。桩基混凝土中产生诸多的散射波和折射波,散射波与折射波相互叠加会有声能散失,声波在缺陷桩基中会绕着缺陷进行传播,传播路线不是直线,声时变大,声速减小。声波在遇到缺陷截面时发生多次的折射和反射,声能出现衰减,频率和波幅减小,整个波形发生畸变。在声波透射检测法中,需要在灌注之前预留孔道,并在预留的孔道中埋设声波探测管,移动探测仪和接收仪,移动时注意方向和高度,逐步获取桩基横截面的数据,由物理参数来判别桩基的完整性,声波透射法对桩基的孔径和长度要求不大。声波透射法的检测中,如果实测声速值低于混凝土声速临界值,可以判定桩基存在缺陷;所检测测点声速值很小,并且趋于收敛,判定时采用声速低限值进行,如果声速值低于底限值,则判定为异常桩基。

2.3 低应变动测法

低应变动测法对于桩长远远大于桩径的情况比较实用,用振动仪对桩顶进行激振,周围土体和桩身会产生振动,通过桩基本身的应变计将桩基振动的速度和加速度传递给接受装置。低应变动测法检测方法简单、速度快、范围广而被广泛应用,如果桥梁桩基本身存在断桩、缩径、扩径等差异性界面,弹性波在传播时产生反射,传感器对声波进行处理,以便进行数据分析。通过研究桩土之间的动态响应,达到判断桩基的长度及质量问题。随着技术的发展,低应变动测法检测的精确性也越来越高,受到广泛的重视。

2.4 高应变动测法

高应变动测法的成本低,其组成的部分包括传感器、分析仪、激振设备和测量仪等,主要用于检测桩基的竖向承压能力和桩基的完整性,在桩顶施加竖向载荷,然后收集桩基相关动力系数,主要是速度与力的时程曲线,进行分析计算,从而判断桩基的竖向承压能力和质量问题,高应变动测法在高程摩擦型桩基和摩擦型桩基的检测中比较常用。

3.桥梁桩基础无破损检测的技术要求

在进行桥梁桩基础无破损检测时,需要注意几个方面的技术要求:其一,桩头处理,处理桩头,确保清理干净,平面整洁、干燥,便于后续的检测;其二,桩基础的强度要求,由于是无破损检测,在检测中不能削弱桩基础的性能,一般要求达到桩基础龄期达到10天以上,能够很好的保护桩基础;其三,传感器的选择与安装,桩基础的缺陷检测需要保证精度,因而检测设备的选择和安装至关重要,传感器是核心设备,要求精度高、灵敏性好,安装位置要根据桩径的大小合理选择,避免漏测的情况,此外,传感器必须固定好,以免差生较大的误差,影响桩基础缺陷的分析;其四,所有的检测仪器必须无故障运行,同时仪器必须连接好,处于最佳的工作状态;其五,检测后的设备保养维护,桥梁施工现场的环境比较复杂,对仪器设备会有一定的影响,因而检测后需要进行设备的维护保养,为下次的检测打下良好的基础,同时也能避免成本上升的问题。

4.结语

桥梁桩基础是桥梁建设中的重要部分,对于桥梁的性能有很明显的影响,而桥梁是当今交通基础设施的关键,影响着社会经济的运行,因而研究桥梁桩基础的质量问题具有积极的意义。随着技术的发展,追求缺陷无损检测,既能达到质量控制的目的,又能节省成本,减少破坏作用,因而研究无破损检测技术十分重要。

参考文献

桥梁桩基检测论文范文第10篇

关键词:桩检测;超声波投射法;低应变法

引言

在桥梁的运行中,基桩是其整个结构中非常重要的组成部分,基桩的质量是否过关直接关系到整个桥梁的结构安全。目前,各工程单位即监理、设计、建设、施工等各方以及各有关部门对桥梁基桩的质量问题给与了高度的关注。同时,桥梁桩基的施工环境复杂,各工序也有其高度的隐蔽性,因此在施工过程极易出现影响基桩质量的缺陷,因此总体来说,相比于上部建筑结构来说,桩基础工程的质量检测、施工等将更为复杂,其对质量产生威胁的隐患也将更多。

质量检测的主要指标便是桩身完整性检测,目前主要采用低应变反射波法和超声波透射法来进行基桩桩身的完整性检测。

1 超声波投射法与低应变法的基本概念

1.1 超声波投射法

在混凝土灌注桩中预埋声测管,在声测管之间对超声波信号进行接收并发射,对桩身完整性的检测就是通过实测的声学参数即超声波在混凝土介质中传播的波幅衰减、频率、PSD、声时等。该方法适用于检测直径不小于800mm的混凝土灌注桩。

超声波及工程检测频率范围如表1所示。

表1 声波及工程检测频率

1.2 低应变法

低应变法的原理是在桩顶激振即采用低能量稳态或瞬态的激振的方式,对桩顶速度时程曲线做出实测值,对该实测值使用一维波动理论进行频域分析或时域分析,来进行桩身完整性的判定。该方法主要是对桩身的缺陷位置以及影响程度进行判定,进而对桩端欠固状况进行判定,因此比较适用于刚性材料桩如预制桩或混凝土灌注桩等。该方法的关键问题是桩底有明显的反射信号。

2 超声波投射法与低应变法的基本理论

2.1 超声波投射法的基本理论

超声波投射法的基本原理是,在混凝土浇筑前预埋声测管,在桩的两侧分别接收和发射超声波信号,超声波信号在电能被发射探头转变为机械能的情况下穿透混凝土桩,被接收到的超声波再将探头转变成电信号。根据超声波在混凝土中的传播时间在测得混凝土厚度的情况下尽可以算出在整个混凝土结构中超声波的传播速度,进而通过算得的声速来对混凝土的质量进行评判。显然,在检测的过程中,声速越大的越充分说明混凝土的质量越好,越密实,相反,对于松散的混凝土,或者是有离析、裂缝、孔洞等缺陷的混凝土,其声速也就会越低。因此,此方法可以科学的检测混凝土桩身的完整性和质量。不难看出,弹性波的波速与介质特性之间的关系既是超声波投射法对桩基质量进行检测的理论基础。对介质特性的变化可以从实测的波幅、声速等参数中推断出来。

声波在混凝土介质中的传播有如下特点:(1)指向性差,其原因主要有:a.低频声波扩散角大,波长长;b.混凝土内部结构复杂,具有大量的异质界面,会造成多个反射波和折射波,其各个波之间相互叠加和干涉,容易造成严重的漫射声能。(2)快速衰减。骨料在混凝土中的分布比较散漫,散射功率与声波频率的平方成正比,采用低频声波来检测可以增大声波在混凝土中的传播距离。(3)声波的构成比较复杂。在混凝土中的任何一点声场所及的范围内,都存在着一次声波及二次声波。一次声波与二次声波便是换能器所接收的信号。(4)传播路径复杂。声波的传播路径因为截面的折射和反射而曲折。当混凝土的内部结构中存在有较大的缺陷时,声波就不沿直线传播而是沿最短时间的路径传播。

2.2 低应变法的基本理论

低应变法的基本原理就是在桩顶进行激振,同时在桩顶接收速度相应信号,对桩顶的加速度或者是速度响应时程曲线测出其实测值,对桩身的完整性分析即利用假设条件下的一维波动理论。在桩顶使用敲击的方法给与适当的能量,但是其承载能力应该远大于其动荷载,使阻止贯入度的产生,即在只有弹性变形的情况下使桩土之间不产生相对位移。低应变法就是通过分析激励波沿桩身反射和传播的波形来检测桩身的安全。但是由于其结果不准确,误差较大且理论依据不足,不可以用来确定极限承载力。低应变法的仪器设备便于携带、检测快、成本低、监测面积大而且物理数学假设完善、理论模型成熟,因此应用广泛,发展迅速。

3 超声波投射法与低应变法的特征分析

在桩基的质量完整性检测中,超声波投射法与低应变法的主要特征以及对比如表2所示。

表2 超声波投射法与低应变法的主要特征分析

在大多数的情况下,超声波法只有一小部分是检测的盲区,一般会得出比较准确可靠结果,出现漏判的情况是少之又少;低应变法的测量结果是对桩身桩基的阻抗的变化情况,它是大体的反应了对于桩身上有缺陷部位的定性,但对于是缺陷的位置或者是怎样的缺陷均不能够做出精确的判断。

4 超声波投射法与低应变法的对比结果的分析

在适用范围上,相比于超声波法,低应变法更有优势。但由于其在检测的过程中存在一定的判断误差而且检测的精确度较低,对所涉及到的仪器设备也比较复杂且繁多,所以在目前桩的检测中相对于超声波投射法其应用范围还相对较低。但在一些特铁路的群桩中,施工进程中并未埋设声测管,所以低应变法便成为其常用的检测桩质量的方法。

此外,对于超声波法来说,它是科学化与信息化相结合的产物,不仅能够有效地提高我国各应用结构中桩的质量检测的效率的目的,同时也能够很好的体现出我国当前的科技水平。同时,该方法还具有新的检测方法,其具有强大的抗干扰能力,无疑该方法便可成为我国桩基检测中的有利方法。

5 结束语

总的来说,不论是超声波投射法还是低应变法都有其在工程运用中的优越性,并且对于我国的建筑行业的发展和施工进展都是不可或缺的。因此,对于我国相关行业的技术人员来说,其应该对超声波投射法与低应变法的技术优越性、技术原理、应用实例、应用特点等有清晰、全面的了解,以便能够高效的运用到桩基的质量安全检测中。不仅使超声波投射法与低应变法这两种检测方法得到发展,同时桩基的相关技术都能得到积极、健康、稳步的发展。

参考文献

桥梁桩基检测论文范文第11篇

关键词:桥梁桩基;病害;断桩;注浆中图分类号:K928.78 文献标识码:A

目前国内在建设桥梁时,对桥梁桩基基本都会采取钻芯法或超声波透射法进行桩基检测。钻芯法适用于检测混凝土灌注桩的桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性,判定或鉴别桩底持力层岩土性状。超声波透射法适用于已预埋声测管的混凝土灌注桩桩身完整性检测,判定桩身缺陷的程度并确定其位置。不管采取何种方法,都是为了确保桩基质量满足要求,对出现的病害进行处理后以便后续工序施工。

1、桩底沉渣过厚

摩擦桩孔底沉渣的厚度,中小桥不得大于0.4~0.6d(d为桩基直径),大桥按设计文件规定,清孔后的泥浆性能指标含砂率为4%~8%,相对密度为1.10~1.25,黏度18~20s,一般施工做好清孔工作都能达到符合要求。对于嵌岩桩更要做好二次清孔才能确保沉渣厚度不大于5cm的要求。由于嵌岩桩桩底沉淀基本都是砂砾,可以通过对桩基成等边三角形钻3个孔进行1:1纯水泥浆高压注浆。浆液中可以加入一定量的三乙醇胺与氯化钠溶液,以缩短初凝、终凝时间提高强度,提高水泥浆的可压注性。直至从另一个孔出浆塞孔为止。水泥浆达到设计强度后再行检测确认合格。

2、桩底粗细骨料分离

对于人工挖孔的桩基来说,孔底一般不会有水或者少量积水,在灌注桩基的时候如果底部水未彻底清除干净而采取普通混凝土灌注的话,由于粗细骨料进入水中后沉底的速度不一样,造成底部粗骨料,上部是细骨料现象。不能完全清除孔底水的情况下先采取水下混凝土灌注,然后再换成普通混凝土灌注或者往孔内注水一直进行水下混凝土灌注成桩。如果底部不是很严重,也可以采取注钻孔浆措施进行处理检测确认桩根质量。

3、断桩

断桩其实是桩基施工中最容易出现的事故,造成断桩的现象可能有后续混凝土未能在先前混凝土初凝前灌注,也可能是拔导管时拔过头,导致水或者泥浆进入导管或者导管密封性不好所致。如果该处处于水位以上时,处理方法一般在桩基上采取钻3~4个孔,用空压机把水通过弯管在断桩处进行冲洗,将端渣通过另外的孔冲出,然后灌注高压水泥浆,直至从另一个孔出同浓度的浆液塞孔为止。如果该种方法处理后检测还是不能满足要求,可以将断桩部分以上进行爆破挖除,再制作一个比原来桩径小一点的钢筋笼置于断桩部以下30cm(该30cm进行人工凿除,防止破坏接桩部分混凝土),然后用水润湿后洒层水泥净浆衔接新旧混凝土面进行混凝土灌注。如果该处在水位以下,只有重新冲孔成桩灌注混凝土。

4、桩身夹泥

桩身夹泥是因为在灌注过程中护壁掉块,在灌注过程中混凝土未能将该块随同一起翻出桩外而形成的病害。该处理方法可以采取断桩的钻孔高压清洗注浆方法外,还可以在桩基旁边进行人工挖孔至掉块部位,进行人工凿除将块物摘除,再对孔壁进行湿润洒浆关模用同标号混凝土振动处理。尽量不将缺陷桩凿除再重新浇注,既费时又费力,而且造价昂贵。此方法其工艺省时省力,造价低廉。

5、混凝土强度不足

超声波透射法检测桩基时,根据波形的质量好坏能或多或少的判断出桩身混凝土质量情况,在采取普通混凝土灌注时,振捣器不能漏振、上层混凝土振捣时要插入下层混凝土5~10cm厚度,先后浇筑的混凝土衔接面不出现断层。否则容易出现蜂窝、不密实现象,造成桩身强度不足。在配合比设计时采取相对富裕用量,做到切实可靠的施工配合比;加强地材和水泥的原材料检测;拌和机的计量校核;在不利的地质条件下需通过提高混凝土的抗渗、抗腐蚀能力,确保混凝土各项指标符合要求。

结语

综上,桥梁的桩基处理的方法很多,难度也较大,无论采用什么先进的方法都会或多或少的出现各种质量病害,且费时费工又劳命伤财。所以,必须认真严格地抓好每一道施工工序,无论从施工器械还是施工人员的配备上,都要足够严格精准,施工队伍要做好事故的预防工作,准备好应急方案,对事故作出及时有效且准确的评估,结合现实状况与前人的经验总结,尽量不发生质量问题,提高施工质量,促进我国桥梁施工建设实现新的飞跃。

参考文献

[1]王玉波.桥梁钻孔灌注桩施工中常规问题及处理措施[J].交通科技,2010.6.

[2]姜顺龙.公路桥梁桩基施工常见事故及其处理方法[J].江西建材,2012.5.

[3]王绍博.桥梁钻孔灌注桩施工质量问题分析与对策[J].路基工程,2008.6.

桥梁桩基检测论文范文第12篇

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:

[1] 谢开仲;曾倬信;王晓燕;桥梁工程检测技术研究[J];广西大学学报(自然科学版);2003(6)

[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)

桥梁桩基检测论文范文第13篇

Abstract: Pile foundation is the most important support members of highway bridge, with the characteristics of convenient construction, and the wide range of applications, large carrying capacity, and technology is mature and reliable, it is widely used in the basic construction of the bridge foundation. Pile foundation determines the safe operation of the bridge and service life. Therefore, strengthening design and construction of the highway bridge pile foundation is of great practical significance. In this paper, based on the highway bridge pile foundation construction, the key issues needing attention are analyzed, and the main technology of the current pile testing is summarized.

关键词:桩基;施工;设计;检测

Key words: pile foundation;construction;design;detection

中图分类号:TU74 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)30-0074-01

1公路桥梁桩基的设计

1.1 端承桩和摩擦桩的区分问题分析桥梁桩基设计直接关系到桥梁施工质量和工程造价。传递到桩端的应力也随嵌岩深径比hr/d增大而减小。一般地,当hr/d>5时传递到桩端的应力接近于零;但对泥质软岩嵌岩桩,hr/d=5~7时,桩端阻力仍可占总荷载的5%~16%。因此,端承桩和摩擦桩的区分,能单纯从是否嵌岩来区分,还要考虑上覆土层的性质和厚度、桩长径比、嵌入基岩性质、嵌岩深径比和桩底沉渣厚度等因素。如何正确区分桩基类型,对桩基设计计算和施工是十分重要的。

1.2 桥梁桩基的沉降桩基础的沉降是一个十分复杂的问题,软土中桩基础沉降的主要部分是与时间因素有关的。按目前土力学的知识,沉降的主要部分应由固结变形和土体的流变组成。土体中桩基础沉降的第二特征是刺入变形,桩发生沉降时,刺入变形是构成桩沉降的不可忽略的一部分。桩基沉降的第三特征是桩端下土体的压缩变形。桩侧土体和桩端以下的土体在应力场的作用下,由于固结和徐变的作用,会继续产生变形。

1.3 确定嵌岩深度及桩端持力层厚度对桩底基岩厚度的确定,主要有三个条件:一不考虑桩身周围覆盖土层侧阻力,嵌岩灌注桩周边嵌入完整和较完整的未风化、微风化、中风化硬质岩体的最小深度,按构造要求0.5m;二要求桩底以下3倍桩径范围内无软弱夹层、断裂带、洞隙分布;三在桩端应力扩散范围内无岩体临空面。对于一般夹层,只要满足前两个条件即可作为持力层。

1.4 采取合理的桩基配筋布置桩基的配筋布置问题,对桩身弯矩有四个要求。第一,弯矩分布规律近于一条自顶向下衰减的波形曲线,且衰减很快;第二,桩身最大弯矩发生在第一个非完整波形内,一般在地面以下约3m位置;第三,桩身弯矩在第一个弯矩零点以下很小,可以忽略不计,其下桩身主要起传递竖向力作用。

2公路桥梁桩基的施工

在施工中,第一,遵守施工程序,掌握质量标准。第二,做好工艺总结,优化施工方案。第三,建立管理体系,落实质量责任,在准确掌握施工过程中的常见质量通病及防治措施的基础上,切实抓好桥梁桩基的施工质量管理,从而以人的工作质量保工序质量,促进工程质量。第四,做好资料收集,进行环境监控根据工程项目的环境目标和指标,建立对实际环境表现进行测量和检测的系统,其中包括对遵循环境法律和法规的情况进行评价,还应对测量的结果做出分析,对于需要纠正和改进的地方及时采取措施,为确保质量、安全创造良好条件。

3目前桩基检测的主要技术

3.1 桩基检测的重要性随着我国城乡建设事业的迅速发展,桩基工程越来越多,因而桩基工程检测技术也就成为一个热门而得到广泛重视,检测领域取得了长足的发展,有关桩基工程检测的标准,规范相继、施行,使桩基检测工作进一步规范化,对保证工程质量起到了良好的作用。但是在这么多的检测方法和技术标准面前,对于实际工程中要应用哪种桩基检测理论和方法来进行最贴近最合理的评价工程的施工质量有待于我们进一步探讨和总结,这对于提高桩基检测工作的质量和检测结果评定的可靠性以及对确定整个桩基工程的质量与安全有重要意义。

3.2 桩基检测的技术高应变检测已有近百年的历史,它的主要功能是判定桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。高应变法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,可作为低应变法的补充验证手段。在某些地区,利用高应变法增加承载力和完整性的抽查频率,已成为一种普遍做法。目前,国内外高应变法的主流仍将一维杆波动理论作为测试和结果分析的基础,但它不可避免的忽视了桩与土相互作用的机理,所以用高应变法来测承载力有一定的局限性和不稳定性。

低应变反射波法是用于检测桩身的完整性,预制桩,人工挖孔桩不可能缩径;许多的缺陷或质量事故都发生在流水处或地层变化处;地层变化对波形也会产生影响(会产生反射波)等等。因此查看地质资料,了解施工记录对确定缺陷位置有很好的帮助。利用定量分析软件对基桩缺陷程度的判定,虽然定量分析软件本身存在一些不足,但它分析了应力波在桩身传播的详细过程,只要桩周土的参数选择合理,它的作用远远大于我们凭肉眼对波形缺陷程度的判断。当然,低应变法检测时,不论缺陷的类型如何,其综合表现均为桩的阻抗变小,而对缺陷的性质难以区分,这是其最大的局限性。

声波透射法与其他完整性检测方法相比,声波透射法能够进行全面、细致的检测,且基本上无其他限制条件。但由于存在漫射、透射、反射,对检测结果会造成影响。声波透射法开始用于检测混凝土灌注桩的完整性。声波透射法以其鲜明的技术特点成为目前混凝土灌注桩(尤其是大直径灌注桩)完整性检测的重要手段,在工业与民用建筑、水利电力、铁路、公路和港口等工程建设的多个领域得到了广泛应用。

钻芯法这种方法具有科学、直观、实用等特点,在检测混凝土灌注桩方面应用较广。一次完整、成功的钻芯检测,可以得到桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性的情况,并判定或鉴别桩端持力层的岩土性状。

参考文献:

[1]王雪峰,吴世明.基桩动测技术[M].北京:科学出版社,2001.

[2]张义梅.浅谈高应变动力试桩法[J].江苏煤炭,2002,3:39-40.

桥梁桩基检测论文范文第14篇

【关键词】超声波法在桥梁桩基检测中的原理;检测方法;数据处理分析;注意事项

Abstract: With the development of bridge construction,bridge pile detection has been widely appreciated, one of the ultrasonic testing method is commonly used detection methods, we should grasp the basic principles of bridge pile testing, correct use of ultrasonic detection methods, based on data analysis and processing, and pay attention to some problems, so that the application of ultrasonic method is more accurate.

Key words: ultrasonic bridge pile testing principles;detection methods; data processing and analysis; note

中图分类号:K928.78文献标识码:A 文章编号:

1. 前言

随着社会主义市场经济的发展,我国的公路桥梁建设也得到了飞速的发展,现在越来越多的桥梁采用桩基这种形式,桩基是桥梁的主要承重结构,桩基一般具有良好的抗震性能和承载能力而广泛的在桥梁中得到应用。桩基可以将上部结构中的荷载穿过软弱地层传递到坚硬的土层或者岩层,大大增加了桥梁的稳固性,减少了地基的沉降。桩基的质量直接关系到桥梁的稳固性和实用性,甚至还关系到美观性等。所以,我们要做好桩基的检测,严格的对桩基的质量进行把关,其中的超声波法就是一个广泛应用的无损测验技术。我们要深刻的了解超声波技术的应用原理,了解其检测的方法,还要做好检测数据的分析和处理。

2. 超声波技术的基本原理

2.1超声波技术的基本原理

超声波法根据超声波的传播途径和接受方式主要分为两种,一种是透射法,第二是回波法,回波法在金属的探测等方面有着广泛的应用,但是混凝土多是非均匀的,回波法容易受到障碍和影响,在目前的桥梁桩基的检测中,大部分用的是透射法。

超声波透射法检测桥梁桩基的基本原理是在桥梁桩内预埋若干的检测管作为检测的通道,将发射与接受探头放在声测管中间,并在管内用清水充满作为耦合剂。然后将仪器中的脉冲信号发生器发出的电脉冲加在发射换能器的压电体上面,然后转变为超声波脉冲,这样的超声波脉冲可以穿过需要检测的桩基上,再由接收器所接受,最后变为电信号。检测人员根据仪器中的测量系统测出超声脉冲穿过混凝土所需的时间、接受波幅值、脉冲主频率、波形及频谱等参数。【1】检测人员根据数据处理系统按照接受信号的各种参数来进行综合的判断和分析,这样可以对桩基混凝土内部的各种不足的性质、位置和大小做出判断,这样给出桩基混凝土的强度和均匀度等级评价的指标。

2.2超声波声参量与桩身混凝土质量的关系

超声波是一种脉冲波,在混凝土中主要以纵波形式传播。【2】我们还要认识到当超声波在混凝土中进行传播时,波的强度会发生散射、吸收以及扩散的衰减。会将波的强度减弱。同时桩身混凝土的强度以及声波的参量都是密切相关的,可以利用超声波在混凝土中传播时参数的变化来分析和判断桩身混凝土的质量。

3. 超声波技术的检测方法

超声波投射的检测方法按照发射和接收换能器相对高程的不同可以分为三种,扇形扫测法、斜测法以及平测法等,现在广泛应用的是斜测法以及平测法。

平测法,是指在同一高度运用发射和接收换能器进行测试。平测法可以检测出桩基垂直方向的缺陷,并能找出缺陷的位置、大小以及性质,平测法也有一定的缺陷就是,不能够检测出水平方向的缺陷位置、大小以及性质。斜测法是作为评测法补充的,能够弥补评测不能在水平位置进行缺陷位置、大小以及性质的检测,斜测法在应用过程中保持发射和接受换能器的相对高度不变,需要对同一个截面进行两次独立的测试,而且换能器之间的高度差越大,对于在水平方向的缺陷位置检测也就越准确,其中不可忽视的是,随着换能器高度差的增大,接受换能器接受到的信号会变弱,这样也会影响到检测的准确度,所以说,在实际应用中,一定要把握好发射换能器和接受换能器之间的高度差,以便更好的做出判断。

4. 检测数据的分析和处理

4.1现场检测

超声波在运用透射法进行桩身的检测时,需要运用到声测管,声测管埋藏的数量直接决定了需要检测截面的个数,还决定了检测的精确度。声测管的埋藏数量越多,超声波对于桩身混凝土的检测范围就会越大,这样检测截面的范围就会很大,声波对桩身混凝土的有效检测范围就会变大、更加的细致,同时也需要消耗更多的物力和人力,并且增加了成本;但是如果减少声测管就会大大降低超声波对桩身的检测范围,更加降低了检测的准确度以及可靠性。因此,一定要把握好声测管的数量,声测管的数量和布置都是由桩身的直径决定的。

4.2数据的处理

桩身的缺陷主要根据波幅临界值、声速临界值以及PSD判据三个方面的综合来进行判定。根据斜率法可以来判断混凝土的缺陷。同时还要结合波幅和声速进行判断,并要根据声速的深度曲线以及波幅深度的曲线和相关的临界线进行判断,如果声波或者波幅都低于临界线的测点都是异常的。并且当测点的参数异常的时候,就会成为缺陷的可能,我们可以根据可以测点的分布、数值的大小,来进行桩基缺陷范围的判断和分析。

5. 超声波法在桥梁桩基检测中应用的注意事项

在实际的应用中,由于桥梁建设各种各样的特殊性和复杂性,超声波透射法在实际的应用中可能会出现与理论不一样的方面,会有一些影响因素需要我们注意。

5.1地质含水量

如果桩身在浇筑过程中产生了空洞且空洞位置在地下水位之下时,地下水便会进行孔洞。【3】因为,在运用超声波进行检测时,超声波穿射中会穿射地下水,这样会大大影响到桩基缺陷检测的准确率

5.2声测管的布局

在运用超声波进行桩基检测时,声测管的布局主要包括三种方式:对于桩身的直径小于一米时,声测管的布局可以在桩身内采用椭圆形即两端安装的布局,这样可以检测出桩基的缺陷;对于桩身的直径等于或者大于一米时,在桩基内,声测管的分布可以采用三角形分布,有三个端点,这样检测的准确率会大大提高;当一些桩基的直径过大时,桩身内声测管的分布要采用四边形的分布,要有四个端点,这样覆盖率更大,更有利于信号的接收,提高检测率。因此,对待不同的桩基类型要有不同的声测管布局,这样才能做到节省投入和提高准确率的统一。

5.3声测管的安装

声测管的安装首先要确保各式声测管的平行安装,以防止在检测过程中出现一些不必要的问题,这些问题很多都是由于声测管的不平行安装导致的,出现的问题一般包括检测的声时值、均方差、离散系数、平均声速等统计值产生偏离。【4】另外,在声测管安装过程中,还可能会因为施工中的泥浆比重大,有些声测管被厚重的泥浆包裹,这都会导致超声波的信号偏低,出现误判。因此,一定要注意声测管的安装,以免导致失误的出现。

5.4桩基的期龄

对超声波检测时的信号以及波形影响较大的还有桩基的期龄,按照理论上的要求,桩基的期龄必须达到十四天再进行检测,及时做到时间紧迫,不能达到十四天,最低也要有一周的时间,如果不按照这个规范操作的话,时间过短,这会影响到超声波检测时的信号以及波形,会导致信号过弱,波形衰减,影响检测结果。

6. 结语

超声波的检测方法可以较好的反应桩身的缺陷,准确率较高,而且操作较为简单,这都让超声波检测法广泛的在桥梁桩基的检测中得到应用。我们在进行超声波检测时一定要掌握其工作原理,正确运用超声波检测技术的方法,在此基础上对数据进行分析和处理。但是不可忽视的是在超声波检测方法的运用时还要考虑一些注意事项,提高超声波检测的准确率。

【参考文献】

[1]赖庆球.超声波法在桥梁桩基检测中的应用[J].山西建筑,2008,(13):328—329.

[2]梁劲毅,温永钦.超声波法在桥梁桩基检测中的应用[J].山西建筑,2010,(34):318—319.

[3]吴柏林.论超声波法在桥梁桩基检测中应用[J].现代商贸工业,2010,(08):298—299.

桥梁桩基检测论文范文第15篇

关键词:桥梁施工;技术分析;现状分析

中图分类号:K928文献标识码: A

改革开放以来,我国的经济发展速度举世震惊,取得了辉煌成就充分的证明了中国人民的聪明才智,中国人用智慧向世界证明了中华民族的伟大。桥梁工程在中国的古代就已经取得了骄人的成绩,赵州桥就是一个非常好的实例,其是我国人民集体智慧的结晶,目前,随着高科技的快速发展,我国的桥梁建设已经取得了不小的成绩。尽管这些成绩值得我们骄傲,但是,我们也应该清楚的看到,在桥梁施工过程中,还存在着许多技术上的问题。本文针对桥梁施工方法以及在施工过程中应该注意的问题进行探索。

1.桥梁基础施工

一般来说,桥梁基础工程发展到今天,己经不受水文、地质条件的控制,所重视的是工

程结构本身和经济效益。目前国内己经拥有了合符我国国清的一整套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。桥梁基础工程由于在地面以下或在水中,涉及水和岩土的问题,从而增加了它的复杂程度,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。

2.2.1 检测原理

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。

2.2 技术分析

首先,声波透射法适用于大直径灌注桩,目前许多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了极快地发展。但制约它被国

内广泛应用的因素是在检测前需预埋声测管,且因准备工作繁锁检测数量不宜过多,无法检测基桩承载力。低应变法虽然目前尚只提供桩身完整性检测指标,但它操作简单,易学易用,可经济、快速、大范围、无损的普检,在公路工程中得以充分地利用。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和不确定性,承载力检测尚处于不断完善和研究阶段。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和承载力,但它的检测准确度、可靠性,尤其是理论体系研究以及必须与静态荷载检测结果比较校验后方可使用等一系列问题使其在检测推广中存在一定的局限性。

2.3 分析及展望

三种基桩检测方法在公路工程中均较为常用,但在技术应用中也都存在各自的问题,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质量,但相对来说是可信度高,操作繁简程度适中,应是更具有发展前途的检测手段。因此,桩身完整性检测提倡更多地采用声波透射法,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和方法进行较长时期的研究或结合其它测试理论方法联合进行才可能有所技术突破。

3.3 混凝土钢筋锈蚀检测

正常情况下,混凝土材料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,复杂的交变荷载作用和材料施工、温度应力等影响,往往在桥梁安全评估时需要进行钢筋锈蚀检测。目前,常用的方法分为直接评定法(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),无损检测中以半电池电位测量和混凝土电阻率测量较为常见。

3.1 技术原理

半电池电位测量方法原理为将钢筋锈蚀仪以硫酸铜溶液为电解液,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,从而判定腐蚀发生区域。它在应用时方法简单,易学易用。但它的缺点也较多,如只能判定钢筋发生锈蚀的可能,不能判定锈蚀速度,对中性化的构件可能产生误判,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属间接测量方法的一种,它的原理是根据锈蚀后的混凝土阻抗变化量来间接推定锈蚀程度,由于其结论同数理统计分析密切相关,因此建议作为锈蚀检测参考方法。

3.2 分析及展望

钢筋锈蚀是桥梁安全评估的一项较为重要指标,但现阶段我们在实际无损检测工作中还不能够得到较为准确的和直接的数据,因此多数情况下配以有损方法的验证,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,我们认为雷达电磁波法、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。

4. 桥梁静荷载试验检测

桥梁的荷载试验分为静载和动载两种方式,考虑到最能够直接有效评定桥梁的工作状态和应用范围,我们仅探讨静力荷载试验,因为它在设计和施工质量的检验,判断承载力、验证设计理论和设计方法等方面更为准确和可靠。

4.1 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,一般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,也不断的发展了各种形式的传感器技术,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。

4.2 分析及展望

可以看出,静载试验是桥梁安全评定的重要技术手段,它是一项复杂并细致的工作,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和检测机构也具备了这种检测能力,但也可以看出其不足之处,主要为:桥梁病害本身对荷载试验影响考虑不足,不同的结构组合在有限元法的计算中可能有一定的偏差,特殊的桥梁设计结构或关键部件可能对静载试验带来影响及

5.小结

随着经济的快速发展,并且,与世界各国的联系越来越紧密,尤其是在加入WTO之后,中国的经济正在与世界全方位的接轨。因此,为了更好的促进我国经济的更快发展,人们对交通运输行业的要求越来越高。中国在很多地区,都是贯穿着一些大小河流,然而在几十年前,这些河流对当地的经济建设产生重大的阻碍,也给人们的出行带来了很多不便。桥梁建设事业的发展,能够帮助人们很好的解决这些问题,在具体的施工过程中,由于诸多原因,还是存在着一定的问题。但是,我们有理由相信,随着工程技术的深入研究与发展,我国的桥梁建设事业一定会取得非常辉煌的成果。

参考文献:

[1] 张春海,盛余祥,杨路廷,高俊启.特大型桥梁工程技术风险分析与管理[J].城市道桥与防洪,2011,11

[2] 刘晓光,赵欣欣.从IABSE“全球基础设施的发展与创新”国际会议看桥梁工程的技术新进展[J].世界桥梁,2008,03

[3] 王丽丽,王运生,周振红.ZigBee无线通信技术及其在桥梁检测中的应用[J].电脑知识与技术,2009,36