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桥梁检测是桥梁的使用及维修加固提供必要的依据,同时检验桥梁结构的质量,确定工程的可靠度,推动和发展旧桥评定及新结构的设计理念。因此,公路桥梁建成使用多年后,主要部位将会出现缺陷,通过检测可以确定桥梁损坏的程度。
桥梁桩基的质量影响着真个桥梁的稳固性和持久性,而影响桥梁桩基质量的因素有很多,针对不同类型的桥梁桩基采取适当的检测技术,才能找到受损关节,对正下药,及时修补翻新,保证桥梁的正常使用。
桩基工程根据不同的应用功能,受力情况和施工方法,有着不同的分类,对应的桩基检测方法也会有所不同。不同桩的桩身完整性的判别标准也不同,一般按照桩身完整性类别不同可将其划分为以下四类:一类桩桩身完整且能正常使用;二类桩桩身基本完整仅有轻度缺陷,仍可使用;三类桩桩身缺陷明显影响桩身结构承载力;四类桩转身缺陷严重影响桩身结构承载力。
目前我国常使用的桩基检测技术主要分为四大类,每类又分为两种不同的检测方法,一般来说,各类技术的选择是以检测目的和技术优缺点为基本的评判依据,而事实上每类技术都有其适用的范围。
武汉新顺畅对常用桩基工程检测技术的功能及优缺点进行分析:
1、直接检测技术中的取样试件试验可以反映灌注混凝土强度即灌注前混凝土性能,是混凝土灌注桩施工质量验收主控项目,常用于检测混凝土是否到达设计要求的强度等级。
2、在辐射检测技术中,常用超声波透射法检测灌注桩的桩身缺陷及位置,以判定其桩身的完整性的类别,这种检测方法过程比较细致,且不受桩径桩长的限制,但因要预埋声测管,成本高,最终无法定量地判断桩身缺陷。
3、动力试桩技术主要有低应变法和高应变法。其中低应变法测试简便、原理清晰、成本低、成果可靠,常用于检测各类桩基桩身缺陷以及位置,以判定桩身完整性类别。但这种检测方法也存在局限,如桩头混凝土比较松软时,应力波不能沿桩身往桩底传播,将无法获取桩底的反射信号;当桩身缺陷较多时,会影响后续的缺陷反射信号测试;当桩身存在扩筋或缩筋等变化较缓慢缺陷时,将会使变化界面处的反射信号不太明显,造成误判或漏判;检测效果还会受桩长径比的影响,如对深部的缺陷反应不灵敏,该检测方法还存在缺陷只定性而不能定量分析的不足。
相对低应变法而言,高应变法所用设备较为笨重,效率低且费用高,但其有效检测深度和激励能量较大,尤其是其在用于判定桩身水平整合型裂缝或预制桩接头等缺陷时,可有效查明是否影响到竖向抗压承载力,因此这种方法常用于判定单桩竖向抗压承载能力是否满足设计要求,除此之外还可用于分析桩侧和桩端阻力,但波形分析中的不确定依然会导致其误差偏大。
4、在静力试桩技术中,可分为钻芯法和静载试验法。其中钻芯法所取岩芯可制作成试件进行强度试验,因此常用于检测灌注桩桩长,桩身混凝土强度,桩底沉渣厚度,还可以判断桩身完整性类型,但也存在盲区,且设备庞大,操作费工费时,价格也较高昂。
静载试验根据其受力因素的不同,可分为单桩竖向抗压、抗拔和水平静载试验。单桩竖向抗压静载试验即可用于确定和判断单桩竖向抗压极限承载力是否满足设计要求,还可通过桩身内力及变形测试来测定桩侧。桩端阻力,同时还能验证高应变法的单桩竖向抗压承载力检测的结果。单桩竖向抗拔静载试验主要用于确定单桩竖向抗拔极限承载力,判定其是够满足设计要求,以及测定桩的侧摩阻力,但它也有与单桩竖向抗压静载试验相同的局限之处;单桩水平静载试验主要用于确定单桩水平临界和极限承载力,推定土抗力参数,判定水平承载力是否满足设计要求,测定桩身是否弯矩和挠曲,但这三种检测方法都很费时、费工、费钱,且用数量较少的桩作静载试验所得出的结果较为片面,难以代表全体桩基的质量情况,都不适用于高承载力桩。
更加目前普遍使用的桥梁桩基检测方法一般规定为声波透射法、低应变动测法及钻孔取芯法等普检技术,这些技术方法因各自的理论加设及各种因素影响,均存在一定的局限性,因此有必要充分和有效利用各种方法的优点来解决工程上的实际问题。
桥梁桩基工程及检测技术分类繁多,为了保证各类桩基工程用到合适的桩基检测技术,应综合各类检测技术的优点,研究出一套高效的综合检测技术,以适应形势的需要。