陕西兴通监理咨询有限公司 陕西省西安市 710000
摘要:随着经济的快速发展,我国交通运输行业发展迅猛,对交通建设的要求也越来越高,通常使用桩基础进行桥梁的建设。桩基础位于地面之下,会受到地质状况、施工技术等因素的影响,导致桩基础出现结构上的损坏。因此,无损检测技术被广泛应用到桥梁桩基检测中,用来检测桩基础的质量。基于此,文章首先简要介绍了无损检测技术的简单概述,然后分析了桥梁桩基的基本病害情况,接着从四个方面分析了无损检测技术在桩基检测中的应用,供相关人士交流参考。
关键词:无损检测技术;桥梁桩基;检测应用
引言
随着社会与经济的不断发展和进步,我国的公共交通运输行业呈现非常好的发展趋势,也获得了非常好的发展成果,而其中桥梁工程就是非常重要的交通基础设施之一。为了保证桥梁工程的质量,使其能够满足当下的发展需求,需要加强对桥梁的检测力度,研究其检测技术,而其中无损检测技术因为其众多优势成为人们关注的重点。所以说对无损检测技术在桥梁桩基检测工作中的应用进行研究具有非常重要的意义。
一、无损检测技术的简单概述
所谓无损检测技术,就是在不损失检测对象的前提下,根据检测对象内部结构异常对热、声、光、电、磁等方面产生的反应差异来检测对象内部结构是否存在缺陷,并对检测对象的缺陷类型、位置、数量等信息做出判断。它具有不损坏检测对象结构及材质、使用方便、成本较低、检测手段多适应性强等特点。因此,将无损检测技术运用于桥梁桩基的检测中,有利于保护桩基结构,并提供了更多检测技术选择,同时能够做到对桩基质量进行实时监控,在桩基检测中得到了广泛运用。在桥梁桩基检测中运用无损检测技术,目的在于保证桩基质量,同时保证施工及后期使用的安全性。在质量保障方面,无损检测技术通过利用专业仪器对地下桩基的内部和外部结构进行全面检测,可以在不影响桩基本身结构的前提下完成检测,有效保障了桩基质量。此外,无损检测技术的运用还能够有效控制检测成本,利用无损检测技术进行检测能有效避免工序重复,降低返工概率,有效节省成本。
二、桥梁桩基的基本病害情况
1.缩径
在对桥梁的桩基进行施工的过程中,机械设备、工作人员、地质特点等众多因素都有可能会影响桥梁的桩基施工质量。通常情况下,在成孔后以及灌注混凝体前,桩径会略小于设计直径,而在这种情况下其单桩截面积往往不能达到实际的工程要求,所以导致桥梁的承载能力受损。
2.接桩
一般来说,预制桩接桩是桥梁桩基施工过程最为主要的一项施工措施,但是在进行过程的时候必须要先清理干净接头位置的异物,并且确保焊接的饱满度,最后还需要施工人员能够遵循相关标准对其进行冷却处理等,而上述过程一旦存在失误则有可能会导致桩接头的开裂甚至是脱开的问题。
3.夹层、断桩和沉渣
施工过程中,如果因为施工人员的经验不足或者是操作上的问题导致混凝土在使用的过程中无法保证灌注桩过程的连续则有可能会发生夹层和断桩的问题,这将直接影响桥梁桩基的使用性能。沉渣问题主要是因为在桩基施工过程中,泥浆中含砂情况比较大,或者存在有塌孔和清孔不彻底的情况,这将导致其沉渣较厚的问题。
三、无损检测技术在桥梁桩基检测中的应用
1.低应变检测法
桩基动测技术应用时,应力波理论是重要的理论基础,这一理论最早诞生于20世纪初期,其出现的最初阶段主要是为进行桩基结构完整性的检测。
随着技术的逐步发展与应用,很多专家学者在应力波理论的基础上,逐步吸收借鉴了国外很多的动测技术知识,并针对不同类型的公路、桥梁工程桩基具体情况,在现有的动测技术与桩基检测技术基础上进行了一定的扩展,促进了我国低应变检测技术的发展。在当前的桥梁桩基工程中,低应变检测法同样是一种有效的检测方法,其在具体的检测过程中,技术原理主要体现在:桩顶在受到一定冲击后,桩身与桩底都会在此冲击作用下发生明显的振动,而此振动将会从桩底向桩身产生一定的应力波,当反射波传递回桩顶的时候,在桩顶的传感器会接收到这种反射信号,进而形成动态波形,根据该反射波的具体情况,相关人员即可进行桩基质量问题的判定与分析。
2.超声波检测方法的应用
超声波检测方法是无损检测技术中常用的一种检测法,它是在国家推行的检测方法的基础上增加接收换能器、探头等用于检测的设备的方式,来增加无损检测的范围的一种检测方法。其工作原理是:利用超声波穿透桩基,再通过超声波反射明确掌握桩基内部及外部结构的信息,以此判断桥梁桩基是否存在影响质量的缺陷问题,有效保障桥梁桩基检测的准确性。超声波的穿透能力非常强,利用超声波可以通过对声波的控制达到提高检测质量的目的。通过实践证明,超声波检测法在桥梁桩基的检测中频率能够高达1万多Hz,与其他检测方法相比,它具有比较突出的优势。首先,超声波检测法检测的灵敏度更高,在桥梁桩基的检测过程中,超声波检测法能够更加快速、准确地识别出桩基内部结构和外部结构中是否存在缺陷及瑕疵问题;其次,超声波检测法具有检测成本较低的优势,在桥梁桩基检测过程中,往往需要用到多种检测方法,检测成本会相应增加,而超声波检测法的运用,能够有效降低成本,即使反复检测,也不会增加成本投入;最后,超声波检测法具有很高的适应性,对桩基的尺寸大小要求较低,受施工环节及桩基自身情况的影响较小。总的来说,超声波检测法是桥梁桩基检测中效果非常好的一种无损检测技术。
3.高应变检测法
在使用这个检测方法之前,工作人员首先要对桩基的完整性进行确认,并了解桩基的承重极限。在满足地下桩塑性变形的条件后,工作人员可以使用高应变方法对桩头进行负荷敲击。负荷敲击会让桩基在克服地基阻力的同时出现位移。高应变检测方法通过传播脉冲冲击调整桩基,以此确定桩基的承载力是否达到了桥梁工程的要求。在高应变检测的过程中,需要确保监测工作的精准度,将测试桩基承载力的工作发挥最大效用。
4.声波无损检测法
现阶段所使用的的声波无损检测技术是对传统声学检测技术的延续和发展。该技术由于其特殊的能力和高效的检测效率使得其在桥梁桩基的缺陷问题的检测中有着非常好的应用效果。声波无损检测是通过发射声波,并将声波在撞击过程产生的应力波进行准确的预测和分析,该过程得到的相关数据将可以体现桥梁的缺陷情况。一般来说,桩基应力波较为平稳,那么桩基的完整性就较高。应用声波无损检测技术时,一般都要对其发射、接收换能器位置进行分析,结合相应的检测方法来扩大检测范围。如果桩基应力波的状态发生了变化,则代表着桥梁桩可能出现了不同程度的缺陷。相应的,在桩基内部如果出现了缺陷,那么该缺陷部位的应力波将受到较大的影响。无损检测一般会用于桩基的质量和结构的检测。
结束语:综上所述,无损检测技术对于桥梁桩基的质量有着至关重要的作用。现阶段,我国大型桥梁结构的安全性问题逐渐突出,因此需要利用无损检测技术这一先进的技术对桥梁桩基进行质量检测。将现代传感技术和无线遥控技术结合起来,构建出桥梁结构的无损检测系统,并将无损检测这项技术融入桥梁安全检测的各个方面,增强桥梁桩基的质量,进而为桥梁的整体安全提供保障。
参考文献:
【1】贾元峰.无损检测技术在桥梁桩基检测中的应用研究[J].四川建材,2020,46(8):113-114.
【2】汤辉.无损检测技术在桥梁桩基检测中的应用相关研究[J].建材与装饰,2020(19):280.
【3】董鹏飞.无损检测技术在桥梁桩基检测中的应用研究[J].四川水泥,2020(3):83
【4】李腾.道路桥梁检测中无损检测技术的应用分析[J].工程技术研究,2019,4(8):48-49.