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【摘 要】 桩基检测技术是公路桥梁工程的重要环节。本文将从公路桥梁桩基的分类及公路桥梁中桩基检测新技术等方面进行研究。
【关键词】 公路桥梁;桩基检测;技术
一、前言
桩基检测是公路桥梁的核心工作。近年来,随着公路桥梁工程的不断壮大,我国桩基检测新技术也在不断完善,但依然存在一些问题和不足需要改进。因此,在科技不断发展的趋势下,我们要加大公路桥梁中桩基检测新技术的探讨。
二、公路桥梁桩基的分类
按照不同的施工方法,公路桥梁的桩基可以分为:冲孔、挖空、钻孔等桩基。按照公路桥梁桩基的承载力不同,可以分为:端承桩、摩擦桩、摩擦端承桩等,按照公路桥sp梁桩基的直径可以分为大直径、中直径、小直径桩基,一般情况下都是采用大直径的桩基,按照桩基的底部相撞可以分为钢底、平底类型的桩基,按照桩基的纵向截面形状可以分为直身桩、多节桩、扩底桩、竹节桩以及表面带螺纹的桩基等,按照桩基水平受力情况可以分为主动桩和被动桩,按照桩基的竖向受力情况可以分为抗压桩和抗拔桩,从检测技术的方面来看,在公路桥梁的施工过程中,需要根据具体的地址条件来决定是作为柱墩装还是引桥桩,是挖孔还是钻孔的方式施工,对于不同类型的公路桥梁桩基应当采用不同的检测方法,已达到比较准确的检测效果。
三、桩基检测技术
1、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。
2、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。
3、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、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。
5、钻孔取芯法
桩基样芯和公路桥梁桩基有着密不可分的关系,此外,样芯还可以反映出桥梁桩基底部沉渣和局部缺陷,进而对整个桥梁质量进行判断。钻孔取芯方法主要应用在公路桥梁桩基取芯的过程中,首先选择桥梁桩基比较具有代表性的部分进行采样,然后进行全面分析和数据反馈。由于取样只是部分取样,所以很难反映桥梁整体情况,具体施工过程中数据代表性有限,所以使用范围有限,不会造成重要影响。
6、高应变法
这种方法属于借助重锤对桩顶的锤击,让桩一土问发生一定的相对位移,能够充分的激发其桩周土的阻力以及桩端的支承力,根据安装在桩顶以及桩顶附近的力与加速度传感器来接收桩身应力波的信号,使用应力波的理论来分析和处理力与速度时程的曲线,根据静一动对比的资料,可以判定单桩极限的承载力。
四、低应变动测法
就目前而言,低应变动测法相对于其他检测技术而言,在精度方面具有无法比拟的优势,作为一种全面、准确的公路桥梁桩基检测技术,其工作过程简单有效,而且适应范围更广。具体测量过程为:小锤敲击顶部,并且安装传感器;接收应力波,对速度和频率进行反演分析;整理编制完整分析材料,并且制定成报告。此方法的检测准确度相对较高,适用性较广,并且简单可靠。
1、低应变动测法系统的整体结构构成
一般情况下,低应变动测法都由以下一个部分而组成:信号采集仪、传感器、力锤与小型打印机等等。信号采集设备使用十六位的模数转换器,采集系统的采集频率达到截止频率的2.5倍以上,并且也需要考虑系统的抗干扰的能力,主要是对50Hz交流电的抗干扰能力;传感器需要带有内置的加速度计,且加速度计的频率相应的范围要较宽,低频响应及零漂性能较好;电源需要DC电源,无噪音干扰,平稳性较好。
2、低应变动测法的适用范围介绍
通常,低应变动测法的适用范围对于检测结果的影响是非常大的,其中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,前者是主要影响因素,其特点可以概括如下:消减反射波峰值;加快应变力衰减;动土阻力波的产生限制了可测桩基的长度。
经过对实际施工中的经验与教训的总结可知:在使用低应变进行公路桥梁桩基的检测时,桩基的長度通常在5~50m的范围之间,桩基的半径一般需小于0.9m,尽管一些长度大于50m的桩基仍能够获得桩底的应力波信号,然而因公路桥梁桩基的承载力较大,桩基的一些局部缺陷、深度缺陷的反映不够准确,同时也会受到当地地质条件的影响。
3、低应变动测试过程分析
在使用低应变动测试的过程之中,为了提高其测量结果的准确性与精确性,测量人员尤其要注意以下几点:选取测量点和锤击点、安装传感器等。
(1)选取测试点
选择测试点应该以桩基的直径作为依据,选择时保证测试点满足实际测量的需求,通常情况下,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,选取的方式要保证测量点均匀,打磨处理应该仔细认真,保证后续施工正常进行。
(2)选取锤击点
在对桩基进行检测的过程中,锤击点的适宜点应该是相距传感器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检测效果,可以聘请专业技术人才进行测量检测,保证检测结果满足设计要求。
(3)传感器的安置
依照选取测试点的情况来对传感器的安装进行确定,粘贴方式是最为常用的安装传感器的方法,因此这就要求在桩基的顶部干燥的时候,比较常用的粘贴剂包括:石蜡、黄油、橡皮泥等,粘贴层的厚度应该适中,避免过厚造成应力波接收不准确的情况。
在对公路桥梁桩基进行实际检测时,可以经过多次采集应力波来提高测试的准确度。敲击位置和波形偏振情况有一定的对应关系,而且此种测量方法的使用范围有一定限制,当桩基内部存在缺陷度和直径比例不小于20cm的时候,测量结果将会大打折扣,所以检测技术应该朝着减少采集系统信噪比,提高检测精度的方向发展。
五、结束语
由上文可知,桩基检测新技术涉及到诸多问题。所以,在后期的公路桥梁桩基检测中,我们要根据实际情况,采用合理的桩基检测新技术,确保公路桥梁工程的发展。
参考文献:
[1]舒航.公路桥梁桩基检测中出现的问题及技术分析[J].科技资讯,2012(20):6-7.
[2]张顺喜.公路桥梁桩基工程技术控制探讨[J].中国外资,2012(18):37-42.
【关键词】 公路桥梁;桩基检测;技术
一、前言
桩基检测是公路桥梁的核心工作。近年来,随着公路桥梁工程的不断壮大,我国桩基检测新技术也在不断完善,但依然存在一些问题和不足需要改进。因此,在科技不断发展的趋势下,我们要加大公路桥梁中桩基检测新技术的探讨。
二、公路桥梁桩基的分类
按照不同的施工方法,公路桥梁的桩基可以分为:冲孔、挖空、钻孔等桩基。按照公路桥梁桩基的承载力不同,可以分为:端承桩、摩擦桩、摩擦端承桩等,按照公路桥sp梁桩基的直径可以分为大直径、中直径、小直径桩基,一般情况下都是采用大直径的桩基,按照桩基的底部相撞可以分为钢底、平底类型的桩基,按照桩基的纵向截面形状可以分为直身桩、多节桩、扩底桩、竹节桩以及表面带螺纹的桩基等,按照桩基水平受力情况可以分为主动桩和被动桩,按照桩基的竖向受力情况可以分为抗压桩和抗拔桩,从检测技术的方面来看,在公路桥梁的施工过程中,需要根据具体的地址条件来决定是作为柱墩装还是引桥桩,是挖孔还是钻孔的方式施工,对于不同类型的公路桥梁桩基应当采用不同的检测方法,已达到比较准确的检测效果。
三、桩基检测技术
1、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。
2、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。
3、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、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。
5、钻孔取芯法
桩基样芯和公路桥梁桩基有着密不可分的关系,此外,样芯还可以反映出桥梁桩基底部沉渣和局部缺陷,进而对整个桥梁质量进行判断。钻孔取芯方法主要应用在公路桥梁桩基取芯的过程中,首先选择桥梁桩基比较具有代表性的部分进行采样,然后进行全面分析和数据反馈。由于取样只是部分取样,所以很难反映桥梁整体情况,具体施工过程中数据代表性有限,所以使用范围有限,不会造成重要影响。
6、高应变法
这种方法属于借助重锤对桩顶的锤击,让桩一土问发生一定的相对位移,能够充分的激发其桩周土的阻力以及桩端的支承力,根据安装在桩顶以及桩顶附近的力与加速度传感器来接收桩身应力波的信号,使用应力波的理论来分析和处理力与速度时程的曲线,根据静一动对比的资料,可以判定单桩极限的承载力。
四、低应变动测法
就目前而言,低应变动测法相对于其他检测技术而言,在精度方面具有无法比拟的优势,作为一种全面、准确的公路桥梁桩基检测技术,其工作过程简单有效,而且适应范围更广。具体测量过程为:小锤敲击顶部,并且安装传感器;接收应力波,对速度和频率进行反演分析;整理编制完整分析材料,并且制定成报告。此方法的检测准确度相对较高,适用性较广,并且简单可靠。
1、低应变动测法系统的整体结构构成
一般情况下,低应变动测法都由以下一个部分而组成:信号采集仪、传感器、力锤与小型打印机等等。信号采集设备使用十六位的模数转换器,采集系统的采集频率达到截止频率的2.5倍以上,并且也需要考虑系统的抗干扰的能力,主要是对50Hz交流电的抗干扰能力;传感器需要带有内置的加速度计,且加速度计的频率相应的范围要较宽,低频响应及零漂性能较好;电源需要DC电源,无噪音干扰,平稳性较好。
2、低应变动测法的适用范围介绍
通常,低应变动测法的适用范围对于检测结果的影响是非常大的,其中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,前者是主要影响因素,其特点可以概括如下:消减反射波峰值;加快应变力衰减;动土阻力波的产生限制了可测桩基的长度。
经过对实际施工中的经验与教训的总结可知:在使用低应变进行公路桥梁桩基的检测时,桩基的長度通常在5~50m的范围之间,桩基的半径一般需小于0.9m,尽管一些长度大于50m的桩基仍能够获得桩底的应力波信号,然而因公路桥梁桩基的承载力较大,桩基的一些局部缺陷、深度缺陷的反映不够准确,同时也会受到当地地质条件的影响。
3、低应变动测试过程分析
在使用低应变动测试的过程之中,为了提高其测量结果的准确性与精确性,测量人员尤其要注意以下几点:选取测量点和锤击点、安装传感器等。
(1)选取测试点
选择测试点应该以桩基的直径作为依据,选择时保证测试点满足实际测量的需求,通常情况下,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,选取的方式要保证测量点均匀,打磨处理应该仔细认真,保证后续施工正常进行。
(2)选取锤击点
在对桩基进行检测的过程中,锤击点的适宜点应该是相距传感器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检测效果,可以聘请专业技术人才进行测量检测,保证检测结果满足设计要求。
(3)传感器的安置
依照选取测试点的情况来对传感器的安装进行确定,粘贴方式是最为常用的安装传感器的方法,因此这就要求在桩基的顶部干燥的时候,比较常用的粘贴剂包括:石蜡、黄油、橡皮泥等,粘贴层的厚度应该适中,避免过厚造成应力波接收不准确的情况。
在对公路桥梁桩基进行实际检测时,可以经过多次采集应力波来提高测试的准确度。敲击位置和波形偏振情况有一定的对应关系,而且此种测量方法的使用范围有一定限制,当桩基内部存在缺陷度和直径比例不小于20cm的时候,测量结果将会大打折扣,所以检测技术应该朝着减少采集系统信噪比,提高检测精度的方向发展。
五、结束语
由上文可知,桩基检测新技术涉及到诸多问题。所以,在后期的公路桥梁桩基检测中,我们要根据实际情况,采用合理的桩基检测新技术,确保公路桥梁工程的发展。
参考文献:
[1]舒航.公路桥梁桩基检测中出现的问题及技术分析[J].科技资讯,2012(20):6-7.
[2]张顺喜.公路桥梁桩基工程技术控制探讨[J].中国外资,2012(18):37-42.