公路桥梁桩基的分类与检测方法研究
桥梁桩基检测技术分类及探讨

法有数值判据法与声场 阴影 区重叠法 。在桥梁桩基检测 中,现多采用 P D判据法进行分析 、 S 判断。一般新型仪器均将 P D判据 自动计算, S 不 必人工计算 , 临界判据值就必须根据实际情况而进行人工计算 , 但 在检 测结果 中发现的缺陷 , 根据缺陷类型进行详细计算 , 混凝土均匀性及强 度 指标根据实测数 据统 计结果 : 平均波速 、 声速标准差 、 离差系数进行 分类判断 。 22低 应 变 动 测法 - 221 测原 理 .. 检 通过在桩顶施加激振信号产生应力波 , 该应 力波沿桩身传播过程 中, 遇到不连续 界面( 如蜂窝 、 夹泥 、 断裂 、 孔洞等缺 陷 ) 和桩底面时 , 将 产生反射 波 , 检测分析反射波 的传播时间 、 幅值和波形特征 , 就能判 断
目前 , 着 国家 对 基 础 建设 的 投 入 增 加 , 础 建 设 在 不 断 的 增 多 , 随 基 特别是大量建设 高速公 路 、 高层建筑 、 中桥梁 时涉及 到的桩基工程 。 大 桩基是 结构物 的主要承重部分 ,其质 量直接关 系到结 构物 的使用安全 性及长久性 , 另外 , 由于工期普遍缩短 , 桩基是各种建筑物 的基础 , 任何 后续工作必须在桩基检测结果符 合要求后才能进行 ,因此桩基的检测 是必要 而重要的工作。鉴于此 ,本文将对桥梁桩基检测技术作简要论 述, 检测时可根据实际情况选择桩基检测方法 。
科技信息
工 程 技 术
赫 梁桩 基 检 测技 术 分 类 及搽 讨
安徽 省阜 阳市科信 公路 工程试 验检 测有 限责任 公 司 王 琳
[ 摘 要 ] 文讨论各种桩基检测技术在桩基检测中的应 用, 本 并对检 测技 术原理进行分析探 讨。 [ 关键词 ] 桩基 检测技 术 分析探讨
对桥梁桩基试验和检测的研究

统 后, 任何结构存在 的问题都可 以较早地被 发现, 以便采 取必要 的修 复 措施 , 从而保证结构使用 的连续安全性 , 使结构 的性 能得 到最佳 管理, 并 减 少使用 费用 。
23 感应 检 测 技 术 .
公路桥梁的感应检测技术 的应用是广泛的 。当预应 力混凝土梁 中的 高强钢筋 由于锈 蚀断裂时 , 会释放 出突然且 巨大 的能量 , 其产 生的应力 波会在建筑物 中向外传播 。因此 , 根据这一原理, 利用象加速计 一类 的感 应器是可 以探测到钢筋的断裂状况。通过分析信号到达的次数 , 以确 可 定 出断裂发生状况, 而且可 以确定断裂发生的位置 。这种方法很像利用 11 应 变观 测 . 确定地震发生 的位置和地震 的强度 。这样 的系统 目 应变 监测 是桥梁结构进 行施工监控、 运营状况监测及评定试验 的主 地震仪的网络系统 , 前 已经可 以买到 , 并且已经开始在桥上使用了。 要 内容。测量得到的应 变通常包含温度效应 。温度对于结构的影响非常 复杂, 各种 温度作用对结构的作用机理是不一样 的。提 出将各种温度作 3 桥 梁桩 基静载 试验 用作为 自变量, 测点应变作为响应变量 , 建立 多元线性 回归模型 , 分析 应 31 方 法 原 理 . 变监测的温度效应 , 掌握温度 的作用规律 。首先 由计算确 定桥 梁的控 制 桥梁桩基承载力 不仅 与桩 基所 处的地质 条件 等有关, 且与桩基成桩 截面 , 然后在主梁控制截面处粘贴振弦式应变计或 电阻应变 片测量其 应 时间关系密切 , 静载试验 , 是指按桩 的使用 功能, 就 分别在桩 顶逐级施加 变 。由于混凝土材料 自 的离散性及裂缝 的影 响, 身 混凝 土桥梁 的应 变测 轴向压力、 向上拔力或在桩基承 台底 面标高一致处施加 水平力 , 轴 观测 试 结果可能不太理想 。通 过实测 的应变值 和理论建模 分析计算值 的对 桩的相应检测 点随时间产生 的沉 降、 上拔位移或水平位 移 , 定相 应的 判 比, 可得到桥梁结 构的强度校验系数 , 该系数反映 了桥梁 结构实 际强度 单桩竖向抗压承 载力 、 桩竖向抗拔承载力或单桩水平承载力的试验方 单 与设计预计值的偏差程度。 法。
桩基常用六种检测方法及适用的桩基础类型

桩基常用六种检测方法及适用的桩基础类型桩基是结构的主要承重部分,其质量直接关系到结构的适用安全性及长久性。
桩基工程分类繁多,一般按承载力分为摩擦桩、端承桩、摩擦端承桩。
桩基检测技术从80年代末的只使用声波透射法抽检发展到目前的低应变、声波透射法、静荷载、钻孔取芯、高应变等综合全面普查。
一、低应变检测方法1.1 基本原理低应变检测法是使用小锤敲击桩顶,通过粘接在桩顶的传感器接收来自桩中的应力波信号,采用应力波理论来研究桩土体系的动态响应,反演分析实测速度信号,频率信号,从而获得桩的完整性。
低应变原理图1.2. 检测目的(1) 检测桩身缺陷及扩颈位置。
根据波形特点无法判定缺陷性质,无论是缩颈、夹泥、混凝土离析或断桩等缺陷的反射波并无大差别,要判定缺陷性质只有对施工工艺、施工记录、地质报告以及某种桩型容易出现的质量问题非常熟悉,并结合个人工程经验进行大概的估计,估计是否准确只有通过开挖或钻芯验证。
(2) 判定桩身完整性类别。
所谓完整性类别就是缺陷的程度,缺陷占桩截面多大比例,会不会影响桩身结构承载力的正常发挥,但是目前缺陷程度只能定性判断,还不能定量判断。
1.3 适用范围(1) 低应变检测法适用于混凝土桩的桩身完整性判定,如灌注桩、预制桩、预应力管桩、水泥粉煤灰碎石桩等。
(2) 低应变检测法过程检测中,由于桩侧土的摩阻力、桩身材料阻尼和桩身截面阻抗变化等因素影响,应力波传播过程,其能力和幅值将逐渐衰减,往往应力波尚未传到桩底,其能量已完全衰减,致使检测不到桩底反射信号,无法判定整根桩的完整性。
根据实测经验,可测桩长限制在50m以内,桩基直径限制在1.8m之内较合适。
1.4 优缺点分析低应变检测法检测简便,且检测速度较快。
一根桩检测费用约60元。
低应变检测二、声波透测法超声波检测三、静荷载试验法3.1 基本原理及检测目的桩基静荷载试验法是指在桩顶施加荷载,了解在荷载施加过程中桩土间的作用,最后通过测得Q~S曲线(即沉降曲线)的特性判别桩的施工质量及确定桩的承载力。
公路工程中道路桥梁的桩基施工检测技术解析

公路工程中道路桥梁的桩基施工检测技术解析
公路工程中,道路桥梁的桩基施工检测技术是确保桥梁安全稳定的重要环节。
桩基是桥梁的基础部分,通过将桩打入地下,使桥梁与地基相连,以增加桥梁的承载能力和稳定性。
下面对公路工程中道路桥梁的桩基施工检测技术进行解析。
道路桥梁的桩基施工过程中,需要对桩基进行检测,以确保桩基的质量和稳定性。
桩基施工检测主要包括静压桩、动载试验和超声波无损检测。
静压桩检测是常用的桩基质量检测方法之一。
静压桩是通过在桩顶施加一定的静压荷载,来测试桩的承载力和变形性能的方法。
静压桩检测一般分为初测和返测两个阶段。
初测是在桩基施工完成后不久进行的,主要用来确定桩的合格性。
返测是在静压桩围护桩和主桩施工完成后进行的,主要是为了确定桩的最终承载力。
动载试验是另一种常用的桩基质量检测方法。
动载试验是通过在桩顶施加动态荷载,来模拟实际桩基受力情况的方法。
动载试验可以用来评估桩的动力特性、承载力和稳定性等参数。
动载试验可以采用单桩试验和群桩试验两种方式进行。
超声波无损检测是一种非破坏性检测方法。
通过在桥梁桩基上使用超声波探头,可以检测桩的质量、缺陷和裂纹等问题。
超声波无损检测可以检测桩的混凝土质量、钢筋质量和桩身是否存在空洞等问题。
在公路工程中,道路桥梁的桩基施工检测技术是保证桥梁质量和安全的重要手段。
通过静压桩、动载试验和超声波无损检测等方法,可以对桩基进行全面的检测,确保桩的承载能力和稳定性。
还可以发现并修复桩基的质量问题,避免桥梁发生安全事故。
在公路工程中,桥梁桩基施工检测技术的应用具有重要意义。
公路路桥桩基施工检测方法分析

公路路桥桩基施工检测方法分析摘要:公路是我国重要的交通枢纽,也是经济发展的重要载体,随着我国社会经济的不断发展,带动了公路各项基础设施的建设,公路设施逐渐完善,也促进了区域性的经济发展。
路桥作为公路基础建设的重要组成部分,数量和规模不断增多,对质量也有一定的要求,质量是否达标对人们切身安全有重要的在影响。
因此在桥梁工程设计过程中,需要对桩基施工进行有效的控制,采用多种检测技术,保证路桥桩基设计达到设计标准。
鉴于此,本文主要分析探讨了公路路桥桩基施工检测方法,以供参阅。
关键词:公路;路桥桩基;施工检测引言在公路路桥基础建设中,桩基应用普遍,因此对于桩基的检测很是关键。
在检测桩基的不同方法中,低应变动测法是应用最为普遍,安全性高,测量分析可靠的方法之一,在不同的情况下,所测的范围有所限制,因此在未来的发展方向中,提高不同情况中的低应变动检测法的精度仍是重点。
1公路路桥桩基施工检测的现实意义随着经济的不断发展,出现了越来越多的新型施工检测技术,这些技术也广泛的运用在桩基施工检测当中,这样有利于不断地提升中国公路路桥工程的综合水平和施工质量。
为了更好地满足目前公路现阶段路桥工程施工工作的基本要求,在桩基施工的具体过程中一定要严格的遵循路桥桩基施工检测的基本要求和基本规律,不断地创新优化基桩施工的技术检测方案,并且定期的针对不同的具体桩基施工状况展开具体的分析,不断地提升路桥桩基工程施工检测的工作效率和工作进度,为了尽快的达到这个具体目标,管理人员必须实现桩基施工检测模块及施工管理模块的共同协作与协调,不断地进行桩基检测工程的实际环境的深入调查和深入分析,不断地对桩基检测过程中出现的问题进行具体分析,充分的满足路桥桩基施工检测工作的基本要求。
公路路桥工程是中国的基础工程体系中非常重要的一个组成部分,在中国路桥工程的实际工作模块当中,路桥工程是普通公路工程的基础建设中十分重要的环节之一,随着经济的不断发展,车辆的数量也在不断的增加,中国普通公路路桥工程也面临着巨大的承载压力,在目前的这种形势之下,人们对公路路桥的施工质量有了更高要求的标准,施工要求也越来越严格,为了不断地满足现代人们日益增长的的日常需要和日常经济运作的要求,必须要对路桥桩基施工过程进行有效合理的检测和管理工作,不断地进行各种各样的检测方法的使用,努力提升公路路桥桩基的整体设计效益和经济效益。
公路工程中道路桥梁的桩基施工检测技术解析

公路工程中道路桥梁的桩基施工检测技术解析在公路工程中,桥梁作为连接两岸的重要的交通设施,其安全性和稳定性是至关重要的。
而桩基作为桥梁的重要支撑点,其施工质量必须得到保证。
因此,桩基施工检测技术是公路建设中的重要环节之一。
桩基施工检测技术是指对桥梁桩基施工进行全面、精确地检测与监控,以保证其施工质量和桥梁的安全性和稳定性。
桥梁桩基施工检测技术主要包括两个方面:一是施工前的堆载试验;二是施工中和施工后的检测。
首先是施工前的堆载试验。
堆载试验是对桥梁桩基的荷载试验,通常采用静载试验和动载试验两种方法。
静载试验是指将已完成的桩基在施工前采用特殊设备施加一定的静载荷载,测定桩基的承载力和抗侧力矩等,以确定桩基的设计参数,然后据此确定桩基的施工方案。
而动载试验则是通过施加动态荷载或相应的振动加速度来判断桥梁桩基的动力特性和桩基的抗震性。
其次是施工中和施工后的检测。
施工中的检测主要是通过对桩基施工过程中的各个环节进行监控,保证每个环节的质量,以避免出现对桩基质量的不利影响。
施工后的检测则是对已完成的桥梁桩基进行检测,以确定其承载力、稳定性和抗侧力矩等特性是否符合设计要求。
这包括对桩基钢筋的检测、桩身及桩端的检测等。
当然,随着科技的不断进步,桩基施工检测技术也在不断发展和创新。
基于无损检测技术、高精度的传感器和精密计算机等高科技手段,桩基施工检测技术已经从传统的静动载试验转化为采用激光、电阻率、电流、超声波、磁阻抗等无损检测方法。
这些新技术不仅提高了检测的精确度和速度,更加提高了施工的效率和安全性。
总之,桥梁桩基施工检测技术对公路建设是非常重要的,能够保证桥梁的质量和安全性,为公路交通的安全畅通提供强有力的保障。
桩基常用六种检测方法及适用的桩基础类型
桩基常用六种检测方法及适用的桩基础类型摘要桩基是结构的主要承重部分,其质量直接关系到结构的适用安全性及长久性。
然而桩基是隐蔽工程,其质量的评价、判定必须通过专业的检测手段。
桩基础检测方法桩基工程分类繁多。
一般按承载力分为摩擦桩、端承桩、摩擦端承桩。
桩基检测技术从80年代末的只使用声波透射法抽检发展到目前的低应变、声波透射法、静荷载、钻孔取芯、高应变等综合全面普查。
一、低应变检测方法1.1基本原理低应变检测法是使用小锤敲击桩顶,通过粘接在桩顶的传感器接收来自桩中的应力波信号,采用应力波理论来研究桩土体系的动态响应,反演分析实测速度信号,频率信号,从而获得桩的完整性。
低应变原理图1.2.检测目的(1)检测桩身缺陷及扩颈位置。
根据波形特点无法判定缺陷性质,无论是缩颈、夹泥、混凝土离析或断桩等缺陷的反射波并无大差别,要判定缺陷性质只有对施工工艺、施工记录、地质报告以及某种桩型容易出现的质量问题非常熟悉,并结合个人工程经验进行大概的估计,估计是否准确只有通过开挖或钻芯验证。
(2)判定桩身完整性类别。
所谓完整性类别就是缺陷的程度,缺陷占桩截面多大比例,会不会影响桩身结构承载力的正常发挥,但是目前缺陷程度只能定性判断,还不能定量判断。
1.3适用范围(1)低应变检测法适用于混凝土桩的桩身完整性判定,如灌注桩、预制桩、预应力管桩、水泥粉煤灰碎石桩等。
(2)低应变检测法过程检测中,由于桩侧土的摩阻力、桩身材料阻尼和桩身截面阻抗变化等因素影响,应力波传播过程,其能力和幅值将逐渐衰减,往往应力波尚未传到桩底,其能量已完全衰减,致使检测不到桩底反射信号,无法判定整根桩的完整性。
根据实测经验,可测桩长限制在50m以内,桩基直径限制在1.8m之内较合适。
1.4优缺点分析低应变检测法检测简便,且检测速度较快。
一根桩检测费用约60元。
低应变检测二、声波透测法2.1基本原理及检测目的声波透测法是在灌注桩基混凝土前,在桩内预埋若干根声测管,作为超声脉冲发射与接收探头的通道,用超声探测仪沿桩的纵轴方向逐点测量超声脉冲穿过各横截面时的声参数,然后对这些测值采用各种特定的数值判据或形象判断,进行处理后,给出桩身缺陷及其位置,判定桩身完整性类别。
公路桥梁桩基检测及质量评定
Ke r s b d ep l u d t n e c i y wo d : r g i f n ai ;d t t n;q i i eo o e o  ̄ t y
随着高等级公路大量修建 , 做为桥梁基础 的桩基础亦 大 量使用 。其桩基础的检测及质量不可避免的被人们 越来 越关
注。从东北 片区情况来看 , 对钢筋混凝土桩都能做到 10 0 %的 检测 , 其它半 刚性桩检测达 到 8—1%左右。诚然 , 基的检 0 桩 测对于控制桩基的质量和保证公路建设中桥的使用功能及交 通安全起到 了极其重要的作用。 当前公路桥梁桩基检测主要的两类方法是钻芯法和动测 法 。现在绝大多数桥梁 桩基的检测均 用动测 法 , 动测 法分 为
设计规定的防水材料进行封闭 , 并将沉降缝表面修饰整齐 。
424 泄水 孔 ..
内时域和幅频信号无 明显缺欠反 映的桩合格 ; 者是声学 参 后
首先严格按 照设计要求 , 将大 样板 支立牢 固 , 然后在大样 板上挂线, 以确保 墙面 的整齐 , 曲线挡 土墙要 适 当增设 挂 线 点。照面石砌筑要与各层 同步进行。不得分开 砌筑 , 而且 要
2 mo c
沉降缝的方向要与道路 中心 线的法线方 向保持 一致 , 缝
必 须保 持 竖 直 , 挡 土 墙 表 面 2c 范 围 内 的沉 降 缝 内 , 按 距 0m 要
[] 尔滨市二环快速干道建设指挥部 . 术规 范.OO 1哈 技 2O . 来稿 日期 :O6 0 —1 2O — 1 3
理解的差异 , 导致对桩基质量 的判别存在明显的偏 差, 以及一
些非技术因素导致的错误判断或漏判等都会对工程质量 造成 严重的隐患。 1 桥梁桩基现行质量分类
公路桥梁桩基检测技术
公路桥梁桩基检测技术摘要:道路桥梁桩基工程中,第一步要进行的就是运用机械进行钻孔。
除此之外,还可以依据当地的地质条件选择适合的挖孔办法来进行施工。
公路桩基工程中,挖孔工艺具备较强的优势。
比如,现场作业场所比较小、可以流水作业以及平行作业,还可以有用的控制桩基的竖直度以及偏移量,全面提高工程质量。
本文主要针对公路桥梁桩基检测技术进行简要分析。
关键词:公路桥梁;桩基检测;技术1公路桥梁混凝土及其在路桥桩基施工中的作用发挥1.1公路桥梁混凝土在公路桥梁桩基施工过程中不能不提到混凝土,它在实际施工中应用广泛,例如最早的石油沥青混凝土就曾经取得过较好成效,但由于现代交通展形势的快速变化,石油沥青混凝土较差的抗老化能力也日益凸显,直接缩短了公路桥梁的运营寿命。
目前比较常用的是改性力沥青混凝土,它在道路桥梁桩基施工中以水泥混凝土为主,其稳定性与耐用性都非常到位,它在本质上运用到了桩的阻力作用,结合荷载传递就能提高桩身的抗力系数与抗弯强度,所以它的技术特性决定了它在公路桥梁桩基施工中的巨大作用发挥。
1.2公路桥梁混凝土在桩基施工中的作用发挥公路桥梁混凝土在桩基施工中的作用发挥明显,因为桥梁本身就是由混凝土结构所构造而成的,所以首先它就能起到支撑桥梁的重要作用。
在施工过程中,需要对桩基内的混凝土实施施工工艺管控,特别是强化对混凝土施工质量的有效控制与施工问题的有效优化,保证公路桥梁工程施工质量与进度时刻跟进到位。
一般来说,混凝土本身具有较高的可塑性与强度,所以在路桥桩基施工中应该对其质量、配合比与浇筑环节加以细致分析和有效管控,结合其工艺发挥它在桩基施工中的有效作用发挥。
2桩基分类桩基础是一种底部结构,它由桩和岩土中的承台或桩柱直接连接的单桩基础组成。
公路桥梁桩基分类方法如下:首先,根据施工方法,分红沉管钻孔桩、人工挖孔桩、螺旋钻孔桩、抓取钻孔桩、冲击钻孔桩和钻孔灌注桩;根据桩基直径和大直径桩在公路上采用E小径桩、中径桩和大直径桩。
公路工程中道路桥梁的桩基施工检测技术解析
公路工程中道路桥梁的桩基施工检测技术解析随着城市化进程的加速推进,公路交通建设扮演着越来越重要的角色。
而桥梁作为公路交通的重要组成部分,其建设质量和安全性直接关系着整个交通系统的运行效率和安全性。
而桥梁的安全性又与桩基的施工质量直接相关。
桩基施工检测技术在公路工程中显得尤为重要。
本文将结合实际案例,对公路工程中道路桥梁的桩基施工检测技术进行解析。
一、桩基施工的重要性桩基是桥梁工程中一种重要的基础结构,其作用是将桥梁的荷载传递到地基,同时稳定桥梁的结构。
桩基的施工质量直接关系到桥梁的安全性和稳定性。
而桩基施工质量的好坏往往取决于桩基的施工控制和检测技术。
桩基施工检测技术对于桥梁工程的质量和安全性至关重要。
二、桩基施工检测技术的常见方法在桩基施工中,常见的桩基检测方法包括超声波检测、电阻率法检测、静载试验、动载试验等。
下面我们分别对这些常见的方法进行详细讲解。
1. 超声波检测超声波检测是一种常见的非破坏性检测方法,其原理是利用超声波在材料中传播的特性,来检测材料的质量和结构。
在桩基施工中,超声波检测主要用于检测桩基的质量和成型情况。
通过超声波检测,可以及时发现桩基的裂缝、空洞等缺陷,保证桩基的施工质量。
2. 电阻率法检测电阻率法检测是一种常见的地质勘探技术,其原理是通过测量地下介质的电阻率变化,来判断地下结构和地层情况。
在桩基施工中,电阻率法检测主要用于检测桩基周围土层的情况,以及桩基与地下水的相互作用情况。
通过电阻率法检测,可以评估桩基的承载能力和抗拔性能,保证桩基的稳定性和可靠性。
3. 静载试验静载试验是一种常见的桩基质量检测方法,其原理是通过施加恒定静载,来检测桩基的变形和承载性能。
在桩基施工中,静载试验通常在桩基施工完成后进行,通过施加静载并观测桩基的变形情况,来评估桩基的承载能力和变形特性。
静载试验可以直观、准确地评估桩基的质量和可靠性。
动载试验是一种常见的振动测试技术,其原理是通过施加动态振动负载,来检测桩基的抗震性能。
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交通世界TRANSPOWORLD
收稿日期:2017-03-20作者简介:陈子才(1985—),男,工程师,主要从事桥梁桩基检测工作。
公路桥梁桩基的分类与检测方法研究
陈子才
(广东华路交通科技有限公司,广东广州510000)
摘要:首先介绍了桩基的分类和常用的桩基检测方法,然后结合工程实例分析了声波透射法在公路桥梁桩基工程中的应
用。
研究表明,声波透射法具有检测结果直观、检测精度高、仪器轻便及抗干扰能力强等优点。
针对检测过程中存在的信号突然消失的问题,建议从声测管内无水、设备系统故障两个方面进行判断和处理。
关键词:公路桥梁工程;桩基检测;声波透射法中图分类号:U443.15
文献标识码:B
0引言
桩基是由桩与承台组成的深基础或由桩与柱直接连接的单桩基础,其承受着墩台与桥跨结构的荷载。
在实际应用中,桩基常因下列因素而出现病害:一是桩基混凝土强度低,使其在成桩后因水冲刷形成孔洞;二是灌注混凝土时塌孔,造成桩身脱空;三是桩基施工时保护层太薄。
为了保证桩基的质量,常常要求对其进行检测,而常用的检测方法包括静载荷试验法、声波透射法及动力测桩法等。
本文主要研究公路桥梁桩基的分类与检测。
1桩基分类
桩基是一种基础结构形式,是由设在岩土中的桩与承台组成的基础或由桩与柱直接连接的单桩基础。
公路桥梁桩基的分类方法具体如下:一是按施工方法,分成沉管成孔桩、人工挖孔桩、螺旋成孔桩、抓掘成孔桩、冲击成孔桩及钻入成孔桩等;二是按桩基的直径,分成小直径桩、中等直径桩及大直径桩,其中大直径桩在公路桥梁工程中的应用最为常见;三是按桩基的端部形态,分成钢底桩、平底桩等;四是按桩基纵向的截面形态,分成表面带螺纹的桩、竹节桩、多节桩、扩底桩、直身桩、DX 桩基多支盘挤扩桩等;五是按桩基的承载性,分成摩擦桩、端承桩及摩擦端承桩等;六是按桩基的竖向受荷条件,分成抗拔桩、抗压桩等;七是按桩基的横向受荷条件,分成被动桩、主动桩等。
2桩基检测方法
在公路桥梁桩基检测中,常用的检测方法包括静载荷试验法、高应变动测法、低应变动测法及声波透射法等。
(1)静载荷试验法
静载荷试验法是先在桩顶施加荷载,以了解桩间土在荷载施加过程中的作用,再根据P —S 曲线的特征,得到桩
基的承载力,从而判断其质量。
其中,所用的桩基静载设备等级应大于1×104kN ,其最大加载能力为2×104kN 。
应用表明,静载荷试验法存在检测时间长、检测费用高、施工环境恶劣、桩基荷载压力大及桩基设计安全系数高等缺陷,因此仅在一些特殊的项目中应用,且通常按10%抽检。
(2)高应变动测法
高应变动测法又称CAPWAP 法或CASE 法,是用锤重大于桩身重量的10%或单桩竖向承载力的1%的重锤以自由落体状击打桩顶,以获得相应的动力系数,然后通过分析计算,得出桩身单桩的竖向承载力及完整性系数。
与静载荷试验法相比,高应变动测法的检测费用更低,但检测程序复杂,因此在公路桥梁桩基检测中的应用较少。
(3)低应变动测法
低应变动测法是先将传感器粘结在桩顶,用以接收小锤击打桩顶时桩中产生的应力波信号,然后再依据应力波理论,分析桩土体系动态响应的频率信号与实测速度信号,以判断桩身的质量。
据此,低应变动测法分为下列两个阶段:首先是野外采集原始数据;然后是记录检测振动曲线及初步判断桩身缺陷的位置与性质。
应用表明,低应变动测法具有检测速度快、检测费用低、检测成果可靠等优点,其适用范围为:桩径<1.8m 、桩长为5~50m 。
(4)声波透射法
声波透射法的基本原理如下:首先,将纵向声测管预埋在桩内,再在管中注入清水用作混合剂,然后再将超声脉冲发射与接收探头放置在声测管中,并由发射探头发出超声脉冲并穿过混凝土,再由接收探头接收并将其转化为电信号;其次,用测量系统测出接收波形与频率、接收脉冲主频率、接收波幅值、超声脉冲穿过桩身的耗时及接收波形等参数,再用数据处理系统进行分析判断,以确定桩身的缺陷情况。
应用表明,声波透射法具有检测结果直观、检测精度高、仪器轻便及抗干扰能力强等优点。
但在
97
总437期
2017年第23期(8月中)
判断桩身缺陷时,需注意如下要点。
①声时分析
通过选取临界值来判断桩身的缺陷情况,即:
ìíîïïïï
μt
i δt =
S t t t
(1)
式中:n 为测点数;t i 为第i 个测点的声时值;μt 为声时平均值;δt 为声时标准差;S t 为桩身缺陷判断的临界值。
若t i >S t ,则可判断桩基在对应深度存在缺陷。
②波幅分析
波幅是一个声学参数,通常选取超声波信号波幅平均值的1/2作为桩基缺陷判定的临界值。
衰减器的衰减量q 通常用来表示波幅值,而q 又常用分贝值来表示,即:
ìíîQ d =μq -6μq
=∑q i n
(2)
式中:μq 为波幅平均值;q i 为第i 个测点的波幅;Q d 为桩身缺陷判定的临界点。
若q i <Q d ,则可判断桩身在对应深度存在缺陷。
③CPSD 法
通常而言,CPSD 法的判断依据是“声时—深度曲线”相邻点间差值与斜率的乘积,即:
ìíîK i =S i ()t i -t i -1=2()t i -t i -1/()
H i -H i -1K c =L 2()V 1-V 2
2/V 21-V 2
2()H i -H i -1(3)综上所述,公路桥梁桩基质量的判断标准如下:一是
以PSD 、声速及波幅临界值为判据做出判定;二是按声速离散系数C V ,将桩身的均匀性分成A 、B 、C 、D 四个等级,即C V <5%为A 级,5%≤C V <10%为B 级,10%≤C V <15%为C 级,C V ≥15%为D 级;三是以声波检测参数的特征为依据,对混凝土构件的质量按表1进行划分。
表1声波检测参数特征
类别ⅠⅡ
Ⅲ
Ⅳ
缺陷情况无较轻
较重严重混凝土质量优良合格
不合格
不合格
临界值范围
检测剖面每一测点的声速、波幅及主频都在临界值范围内某一剖面或个别测点的声速不
在临界值范围内某一剖面的若干测点声速不在临界值范围内或2个以上剖面同一测点,声频、声速不在临界值
范围内及波幅下降某一剖面或多个剖面的若干测点的主频、声速不在临界值范围
内,且波幅远超临界值
混凝土
均匀性等级
A B
C
D
3声波透射法的应用案例
3.1工程概况
某公路桥梁全长256m ,其上部结构是3×40×2m 的先简
支后连续预应力混凝土箱梁,下部结构是肋板式桥台、柱
式桥墩,桩基是钻孔灌注桩。
其中,桩基工程如下:直径为1.8m 和1.5m 的桥墩桩共60根;直径为1.5m 的桥台桩共24根,且都采用的是水下灌注混凝土施工工艺,同时每一根桩都按三角形方式布置有3根声测管。
3.2施工工况计算
在土方开挖至第一道锚杆时,观测发现桩顶变形为
15mm ;开挖断面滞水层的含水量远大于预期,同时存在地下水补给,因此滞水层的标高与厚度都比勘察报告值大。
据此,先减小粉砂、黏质粉土层的c 、Φ值,再试算得出变形值在c =21kPa,Φ=30°时与实测值相符。
根据新的土体参
数,算得锚杆的支撑刚度为216.7kN/m 。
因此,第一道锚杆应改为一桩一锚,并将预加拉力增至150kN/m 。
在张拉好第一道锚杆后,观测发现桩顶的变形减小了13mm 。
3.3检测结果分析
根据案例工程的实际情况,声波透射检测选用的是
RS—ST01C 型非金属超声检测仪。
在检测时,共设512个采
样点,并按下列要求进行采样:每间隔1us ,延迟200us ;发射脉宽20us ,电压为500V ,并以触发方式连发;向下检测,并选用长20cm 、直径为3cm 、发射频率为50kHz 的陶瓷式径向换能器;检测桥梁0#台右幅的0~4#桩基;水下灌注C25混凝土翻浆,并按图2所示布置钢管声测管,其中AB 、AC 、BC 剖面声测管外壁的间距分别取109cm,98cm 和111cm 。
4结语
综上所述,在公路桥梁工程中,桩基的质量关系到整个桥梁工程运营的安全性、长久性,因此应从工程施工的客观实际出发,选取最佳的检测方法进行桩基质量检测。
本文结合工程实例分析了声波透射法在公路桥梁桩基工程中的应用。
研究表明,声波透射法具有检测结果直观、检测精度高、仪器轻便及抗干扰能力强等优点。
针对检测过程中存在的信号突然消失的问题,建议从声测管内无水、设备系统故障两个方面进行判断和处理。
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(编辑:付修竹)
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