桥梁桩基检测技术范例6篇

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桥梁桩基检测技术

桥梁桩基检测技术范文1

[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

桥梁桩基检测技术范文2

近年来,随着我国经济的飞速发展,推动了交通运输业的发展速度,各类公路桥梁工程日益增多。在桥梁工程的建设过程中,桩基础是应用较多的一种形式,为了确保桩身的完整性及其质量,需要在成桩后,对其进行检测。声波透射法以其自身诸多的优点,被广泛应用于桥梁工程桩基检测当中。基于此点,本文首先对声波透射法检测技术进行概述,并在此基础上对桥梁桩基检测中声波透射法检测技术的具体应用进行研究。

关键词:桥梁;桩基检测;完整性;声波透射技术

中图分类号: K928 文献标识码: A 文章编号:

一、声波透射法检测技术概述

(一)检测原理

声波透射法检测的基本原理如下:在桩内预埋一定数量的与桩身纵轴平行的声测管,并将声波发射装置置于测管当中,再将由发射系统传送出来的电信号转换为脉冲信号向桩身内部进行辐射,借此来对桩身混凝土进行逐点、逐段的探测。在检测过程中,声波会在混凝土中进行传播,当其到达一个声测管之后,便会被置于其中的声波发射换能装置接收,装置接收到的声波信号会由于各个部分混凝土质量的不同,而使频响和波形发生相应的改变,通过这些特征变化,可对桩身混凝土是否存在缺陷以及缺陷的准确位置进行判断,从而得出桩身的整体质量状况。

(二)声波透射法的优越性

声波透射法在检测方面巨头以下优点:其一,检测较为全面、系统,检测范围能够有效覆盖整个桩身长度的各个断面;其二,检测结构直观、可靠、准确。全桩长的断面扫描检测,加之短距离时声波对小范围的缺陷也十分敏感,能够准确测出桩身上各处缺陷在深度方向的具置以及径向范围,有助于桩身缺陷分析与处理;其三,由于声波透射法能够对整个桩身进行检测,所以检测过程不会受到桩长和桩径的限制,并且整个检测过程也不会受到施工场地的制约。正是因为该检测技术具有的种种优点,使其在桥梁建设工程中获得了广泛应用,通过声波透射检测,能够对桥梁工程项目的施工质量进行有效控制。

二、桥梁桩基检测中声波透射法检测技术的具体应用研究

在桥梁工程建设中,对桩基进行完整性检测是非常重要的环节之一,其直接关系到桥梁的整体质量。下面本文重点对声波透射法在桥梁桩基检测中具体应用进行研究。

(一)检测前的准备工作

1.声测管的选用。现阶段,声波透射法检测中,常用的声测管主要有以下几种:钢管、塑料管和波纹钢管等。这几种声测管在使用方面格局优缺点,但不管选用何种管材,最为基本的要求是其都必须具备足够的刚度和强度,以确保在混凝土灌注过程中,管材本身不会发生变形和破损,并且还要具有足够大的透射率。在上述几种管材中,钢管具有安装方便、刚度大等优点,并且在埋入桩身之后能够基本保持良好的平行度和平直度,此类管材在大直径钻孔灌注桩的检测中应用较多,其唯一的缺点是价格比较昂贵;塑料管本身由于声抗率相对较低,从而使其具备较好的声透性,但因为塑料材料具有热膨胀性,当混凝土固结时,会由于温度下降使塑料管发生径向和纵向收缩,这样极有可能是塑料管与混凝土局部分离,从而形成空气或是水分的夹缝,由此便会造成反射强烈的界面增大,最终可能导致判断失误,此类管材仅适用于小桩径的检测;波纹钢管的优点是管壁较薄、抗渗性好、高耐压、高强度、省钢材等,唯一的缺点是管材本身柔性较大,在安装过程中需要保持其与轴线的平行。在实际工程中,可按照桥梁桩基的性质选取最为合适的管材作为声测管,在没有特殊要求的前提下,尽可能采用波纹钢管,这有助于提高检测结果的准确性。

(二)声测管的绑扎与埋设

1.通常情况下,可以采用焊接或是绑扎的方式将声测管固定在钢筋笼的内侧,并在成孔后、灌注前将其一并随钢筋笼下放至桩孔当中。在埋设时声测管应置于桩底位置处,若是被检测的桩基采用的不是常规配筋,则应当在无钢筋笼的位置处设置加强箍筋,以此来确保声测管的平行度;当声测管壁相对较薄时,若是采用焊接固定的方式,为避免焊接过程中造成声测管被焊透的情况发生,应每隔3m左右使用较粗的铅丝进行绑扎,并且只需要在管口的接头位置与主筋出进行焊接即可。

2.在没有特殊要求的前提下,声测管的内径应尽可能选取50-60mm的为宜,同时导管的底部应当采用钢板或是套管封堵,并再上端加盖,管口位置应当略高出桩顶10mm左右,并确保所有声测管的高度一致。此外,在同一标段内的声测管应当采用同一种管材,这样便于扣除零声时中的误差。

3.声测管的连接与埋设质量不仅是确保检测工作顺利进行的关键之所在,而且也是决定检测数据准确性与否的重要环节,在工程实践中必须对本环节予以足够的重视。桩身内部的混凝土波速应以该距离除以两根管间的声时得出,若是桩身某一段声测管向内部弯曲时,它的波速有可能偏大,这样容易造成等级偏差,必须采取相应的措施确保声测管的垂直度。

(三)桩基检测

1.检测仪器。通常情况下,声波透射法的检测仪器主要是由数据采集系统和换能装置组成。所谓的换能装置又被称为发射与接收探头,此类设备的生产厂家较多,在选择时应当选取质量较好的设备,这有助于提高检测的准确性。设备购入后应当对其进行率定,确保声时准确、波形清楚后方可使用。在实际监测过程中,除了需要考虑换能装置的精确度之外,还应当按照测距的大小以及混凝土质量的优劣状况,确定最为合适频率。在正式检测前,应对系统的零声时进行确定,常用的方法有以下两种:一种是按照规范的规定要求进行公式计算,另一种是在现场进行率定,由于公式计算需要具体的数值,在此不进行详细介绍,仅对现场率定进行介绍。首先取现场切割下来的声测管两根,并向管内注满清水,然后将两根声测管紧靠在一起放置到水池当中,测量3个以上的数据取平均值作为零声时。

2.现场检测。对桩基的现场测试工作主要分为两个部分,一部分是检测数据的采集,另一部分是换能装置的升降,这两个部分的工作需要互相配合完成。首先,采用直尺对两根声测管的外径距离进行两侧,精确到厘米级,然后将该数据报给采集作业人员,并输入到检测参数的测距一栏当中。进行正式检测前,可先用假探头进行试放,以此来检查换能装置是否能够在声测管内自由升降,确保声测管畅通后便可进行正式检测。将接收换能装置通过放大器与声波检测仪进行连接,设定好仪器参数后便可开始检测,先将换能装置下放至测管底部位置,从下向上每间隔20-30cm左右设一个测点,进行数据采集,测试完毕后看是否存在异常测点,如波速或是波幅较低等情况,若是存在应当进行复测。

3.数据处理。现场检测工作完成之后,应当将图形用打印机打印出来,并将全部检测数据传输到计算机中进行保存,检测结果则应通过检报的形式发给有关部门,检测仪器应当妥善保管。

参考文献

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桥梁桩基检测技术范文3

关键词:公路工程;道路桥梁;桩基施工;检测技术

现如今,人们生活质量快速提升,拥有的私家车数量逐年增加,对公路工程的使用要求也越来越高。严峻的交通压力迫使交通工程必须努力提高公路工程的整体质量,从而更好地服务于广大的民众。公路工程道路桥梁的桩基施工检测技术可以第一时间检测出桩基施工中存在的一些问题,从而有效地避免一些道路桥梁出现的路面损毁、坍塌的情况,进一步保障了公路工程的质量。

1 道路桥梁桩基的主要施工技术分析

桩基施工是开展道路桥梁工程的基础,而且桩基的稳定性与工程整体的稳定性能密切相关。桩基施工技术主要分为以下几个方面。

1.1 钻孔灌注桩

由于一些建设的道路桥梁所处的地势环境比较恶劣,对于外部的施工要求比较高。在进行前期的桩基施工时,必须做好基本的准备工作。钻孔灌注桩施工技术主要是利用现代的一些设备,按照工程图纸的设计要求,进行机械钻孔,灌注混凝土成桩的一种桩基础形式,为后期工程的施工奠定基础。钻孔灌注桩的主要优势是钻孔速度较快,整体的效率比较高。而且钻孔的整体质量比较高,因而在钻孔中具有较为广泛的应用。钻孔灌注桩的优点和缺点并存,改技术既展现着其自身优势的一方面,同时存在的一些问题也是比较明显的。在使用钻孔灌注桩时,必须在之前对钻孔的地质环境进行准确的测量,勘测其地质构造,钻孔灌注桩技术对勘测地质的要求比较高,要保障其钻孔的质量,就必须为其提供一个这样的条件。另外一个问题就是泥浆的调和问题。由于钻孔灌注桩采取的是泥浆护壁的方法,但是这个环节中泥浆的调和问题很关键,要确保其比例恰当,并且及时的灌注到孔内,整个操作的要求系数较高。因而在实际操作时具有一定的难度。

1.2 人工挖孔桩

在不同的地质环境中,使用到的挖孔桩的方法也是不一样。人工挖孔桩技术就目前的现状来看,使用的范围还是比较广泛的。它整体上的成本较低,而且整体的投入较少、操作简单,后期的检测流程也比较简单。人工挖空桩刚开始是人工进行挖孔,孔的深度不同,需要的时间也会不同,挖孔工序之后设定钢筋框架并将其进行固定起来,接着开始对钢筋框架进行混凝土浇筑。由于有些孔的深度较高,对其进行混凝土浇筑时是在井下作业中,对外部的要求比较高。一旦此时出现空地积水的情况,不仅会大大影响到工程的顺利进行,对施工人员的安全也具有一定的威胁。相关单位必须做好具体的预防措施,保障人们的身体安全。同时,在施工准备阶段或者施工过程中,如果发现道路桥梁的地下水文条件和地形与工程质量勘测得到的结果有出入,经过仔细的勘测得到的结果还是不同,此时必须进行重新调整,如此一来,工程的预期成本就会大幅度增加。

2 道路桥梁中桩基检测的主要检测内容分析

对道路桥梁的桩基进行检测时,一般需要从桥梁的基础、桥梁外表存在的一些缺陷、以及蛄鹤陨淼慕峁菇行检测。如果有检测到缺陷的存在,首先需要了解缺陷所处的具置,并掌握缺陷的具体特征,分析改缺陷的特性,了解形成改缺陷的具体原因,并分析改缺陷的产生对整体工程产生的副作用。利用相关检测设备检测之后,对缺陷进行合理评估。如果需要对其进行修复,应尽快制定对应的修复策略。

3 道路桥梁桩基施工的检测技术分析

针对不同的桩基施工技术,在对其进行检测时采取的检测技术也会不同。检测技术的确定需要结合实际的桩基情况,从而选定合适的检测技术,逐步提高整体的检测水平。

3.1 成孔检测技术

针对钻孔之后的成果,不论是使用的哪一种钻孔技术,都必须及时地进行成孔检测,用检测结果来说明质量。成孔检测时桩基检测中的第一步。成孔检测技术需要使用到专业的设备,对孔的质量、各项参数指标进行检测,并将其与合格的参数进行比较,判定其质量是否达标。做好道路桥梁的成孔检测,对于提高桩基施工的稳定性具有一定的作用。

3.2 静载荷试验法

静载荷试验法的检测主要是针对桩基础进行检测的,通过在桩基的底部施加轴向压力,考验其在轴向上的承受力,接着对其施加一定的水平应力,测量其水平承受力的大小。桩基的轴向承受力和水平承受力的大小都会对整体的受力产生一定的影响,进而影响到桩基的稳定性。由于静载荷试验法的检测水平比较高、测试比较准确,因而在很多道路桥梁桩基的检测中使用较多。其检测的结果也是比较可靠的。在实际的检测过程中,由于一些外在因素的干扰,例如外部天气因素、外部受力的影响,导致整体的结果存在一定的误差。需要定期对静载荷试验法进行一定的技术改进,逐步降低其产生的误差范围,逐步提升检测结果的准确性,对于推进静载荷试验的运用具有很大的帮助。

3.3 声波透视法

声波透视法在检测之前需要预埋声测管,为后期的检测打下基础,声测管主要主要声波的发射和接收,通过对声波在混凝土介质传播过程中频率的变化、波幅的衰减等相关声学参数相对变化的测量,分析桩身的完整性。声波透视检测法使用到的设备仪器比较先进,而且对检测的环境要求比较高。通过运用声波透视方法进行桩基稳定性能的检测,由于声波的透视性较强,采用这类方法进行检测时,需要使用到的检测设备必须满足基本的条件,一些工程企业由于资金问题,并没有采取这种检测方法。随着道路桥梁的建设规模不断扩大,一些大型的桥梁建筑对其桩基的质量提出了更高的需求。因而声波透视法也逐渐被推广开来,目前来看整体的成效还是不错的。随着科学技术的不断先进,越来越多的声波技术引入到了声波透视法的检测中。例如现在的声波CT已经逐渐引入到了具体的检测中,还处在推广阶段,毕竟检测中的一些注意事项、技巧还有待普及。声波透视法的发展,为我国桩基的检测提供了必要的技术支持。在后续技术不断发展的过程中,声波透视检测法也会逐步趋于完善,降低一些检测的条件,在提高检测水平的同时,进一步提升整体的检测质量,从而为我国声波透视检测法未来的发展奠定基础。

4 结语

综上所述,公路道路桥梁中的桩基施工是一项基础性的施工,但是其自身的稳定性会直接影响到工程的质量。加强桩基的检测,提高整体的质量水平,有助于为后期的工程施工奠定基础,推动工程的施工。

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桥梁桩基检测技术范文4

关键词:公路桥梁;桩基;检测;新技术

中图分类号: TU473.1 文献标识码: A 文章编号:

前言

步入二十一世纪以来,随着我国加入世界贸易组织,市场经济规模不断发展壮大,国家建设也不断加快,尤其是对于基础设施的建设,其重视力度大大加强,公路桥梁建设项目在全国各地迅速开展。在这高速建设的过程中,其质量问题一直是人们关注的焦点,对于桥梁工程来讲,对其质量更加的看重,尤其是起着关键作用的桩基工程,它的质量的好坏直接影响整个公路桥梁工程的安全性能,关系到国家及人民群众的生命财产安全,对于桩基的检测更是不得有半点疏忽,桥梁工程要想顺利实施,必须首先要对最为基础的桩基工程的整体质量进行检测,否则其他环节不能进行。本文着重介绍了相关的桩基检测技术,并根据不同的施工条件合理采用不同的检测技术。

1公路桥梁桩基的分类

在不同的施工方法下,对于公路桥梁的桩基可以有不同的分类,其中包括着冲孔,挖孔,钻孔等不同的桩基。再按照其桩基的承载力方式来分类,可以大致分为端承桩,摩擦桩等;按照其直径分大致分三类,为大直径,中直径,小直径;按照水平受力情况大致分为主动桩和被动桩;按照竖向受力情况分抗压桩和抗拔桩两种。从工程的检测技术方面出发,在工程的施工过程中,要根据当时的施工情况决定桩基的施工方式,并且要根据不同的施工方式运用不同的检测方法,从而保证检测结果的准确可靠。

2 公路桥梁桩基检测方法分析

2.1 声波透射法

声波透射法是 20 世纪 80 年代最早使用的桩基检测方法,其优点在于可以利用声波透射对桩基进行全面、立体、详细的检测,其实施过程是在桩基的内部预埋含有超声波脉冲发射器和接受探头的声测管,有脉冲发生仪器产生周期性的脉冲穿透桩基的混凝土层然后被接受端所接收,然后由测量系统计算出超声脉冲投射过桩基所需要的时间、接收脉冲的频率、脉冲最大值和接收波形等参数,最后经过各种参数的综合判断和DSP 系统进行分析就可以对混凝土桩基可能存在的内部缺陷进行位置、大小的分析,同时给出混凝土的总体均匀性和强度等级的分析。声波透射法基本上不会受到周围环境和其他因素的限制和影响,但声波本身就存在着透射、散射、漫反射等现象,必然会对桩基的检测结果产生一定的影响。

2.2 静载荷试验法

在公路桥梁的桩基施工中,非常重要的一个环节是检测单桩的竖向承载力,在这种检测中最简单有效的方法就是静载荷试验法,它是指在桩基的顶部施加一定的载荷,然后以慢速来维持荷载,并且观察在施加荷载过程中基桩底部的作用,然后绘制P-S 载荷曲线来对桩基的施工质量进行判断并确定单桩的竖向承载力,在公路桥梁的施工过程中,由于受到施工环境的影响,同时施工工期短,而公路桥梁桩基的承载力又比较大,若采用静载荷实验法,首先是检测周期长,其次检测的成本较高,需要做很多的配套工作,而且现场的安全系数也不是很高,因此在实际操作中也较少利用这种方法。

2.3 钻孔取芯法

钻孔取芯法主要是使用钻孔对公路桥梁的桩基进行取芯操作,检测人员根据取出的样芯,对桥梁桩基的强度、桩底部沉渣、局部缺陷、持力层等变量做出判断,以了解公路桥梁桩基的具体情况,但钻孔取芯法往往只是取桩基一个地方的芯,不能全面准确地体现桩基的状况,只能对其局部情况进行测量,因此在进行桩基检测时候往往不会大范围的使用钻孔取芯法。

2.4 低应变动测法

目前来说,相对于其他检测方法来说,低应变动测法是一种比较全面、准确的公路桥梁桩基检测方法,它主要是利用小锤敲击桩基的顶部,然后由设置在桩基顶部的传感器来接收来自桩基的应力波信号,经过对信号速度、信号频率进行反演分析后就可以得出桩基的完整性报告,这种方法检测的准确度高,适用范围广,简单可靠。

2.4.1测试系统组成

低应变动测法的系统主要由信号采集仪、力锤、传感器以及小型打印机等设备,信号采集设备中采用 16 位的模数转换器,采集系统的采集频率应该达到截止频率的2.5倍以上,同时还要考虑到系统的抗干扰性能,尤其对于 50Hz 交流电的干扰,因此在进行测试时候最好采取DC电源,在传感器的选择上应该选取上最好选取内置放大式加速度计的,而且加速度计的频率相应范围较宽,并且低频响应和0漂性能较好。

2.4.2适用范围分析

在实际应用中,桩基的侧土阻力尤其是动土阻力对桩基中应力波会产生较大的影响,具体体现在:(1)削减缺陷反射波的峰值。(2)使应力波的衰减过程加快。(3)动土阻力波的产生则限制了可测桩基的长度,由实际工程的经验可以得出,在使用低应变动测法时候,桩基的长度一般要在5~50m 以内,桩基的半径则要小于 0.9m,虽然对于那些长度超过50m 的桩基仍可以得到桩底的应力波信号,但由于公路桥梁桩基的承载力大,对于那些局部缺陷、深度缺陷的反应则不够准确,而且也有可能会受到当地地质条件的影响。

2.4.3 测试过程分析

在进行测试时候,为了得到较为精准的检测结果,应当注意以下几点:

a 测试点的选取

应根据不同直径的桩基选择适当的测试点,一般的规则是,对于桩径在1.2m 以上的桩基,要选取至少 3 个测试点,这些测试点和钢筋笼之间的距离不得小于10cm,测试点在桩基中心四周均匀分布,必须对测试点进行打磨处理以便于保证传感器与测试点内壁的粘结良好。

b 锤击点的选取

检测时的锤击点最好选取在距离传感器20~30cm 的地方,若两者之间距离过近,锤击的冲击力会对传感器造成干扰,反之,若两者之间距离过远,则可能会有横波的影响而产生波形震荡的现象,这样就不能准确反映桩基的情况。

c 传感器的设置

应当根据测试点的选取情况来确定传感器的安装,安装传感器时候,最好选取黏贴的方式,在保证桩基顶部干燥的情况下,可以采用石蜡、黄油、橡皮泥等来黏贴,应当注意的是,粘贴层应尽量的薄一些,以免对传感器接收应力波产生影响。

另外,为了提高测试的准确度,应尽可能多的采集应力波信号,在不同的敲击位置,不同偏振的情况下观察所得波形的一致性,总之,低应变动测法具有一定的使用范围,在桩基内部存在多个缺陷、桩基长度和直径比例大于30 时,难以获得较为准确的测量效果,因此提高采集系统的信噪比和检测精度仍是需要努力的方向。

3 结语

桥梁工程的安全与否,其本质影响因素之一就是桩基的质量好坏,所以公路桥梁建设中一定要注意好桩基的施工质量。本文是根据自己从事公路桥梁桩基施工以及检测多年的经验,总结的一些关于公路桥梁桩基检测中出现的问题以及对这些相关问题的技术分析,随着高科技的不断发展,人们会研制出更加方便快捷可靠的仪器来为桩基检测提供更加可靠的数据,同时,也希望该经验介绍能给现实公路桥梁桩基的检测提供应有的帮助。

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桥梁桩基检测技术范文5

关键词:无损检测技术;研究现状

1 桥梁无损检测技术的含义

就桥梁来说,桥梁的损伤分为材料性损伤和结构受力损伤两种损伤形式。桥梁的结构材料中钢筋和混凝土是最主要的两种,桥梁的损伤形成和发展与桥梁的工作性质和受力状况决定,损伤反应到材料上面就是疲劳损伤和钢筋锈蚀。混凝土在使用前其内部由于混凝土凝结和硬化过程干缩而引起裂缝的存在。同样的对于钢筋而言也存在缺陷,例如钢材在冶炼的时候可能存在杂质,这些杂质的存在会对钢材的连续性造成破坏,并且在某些条件下还会使钢材产生电化学腐蚀。此外钢筋需要焊接,这些焊接的接口是损伤产生和发展的薄弱环节,在结构受力时这些部位容易造成应力集中而出现损坏,造成桥梁损害。

目前桥梁技术正处在飞速发展的时期,对于桥梁建成后结构的损伤评定越来越受到专家们的关注,目前来讲对于结构损伤的检测主要的方法是用相关的仪器对相应的结构进行检测。随着对检测技术的要求越来越高无损检测技术逐渐的成为主流。所谓的无损检测技术主要的测试方面是与结构安全有直接相关关系的宏观上的力学性能和宏观缺陷。无损检测技术在桥梁方面的主要应用有:桥梁结构特点以及本身的材料特点;能够反映桥梁某些方面性能的参数或物理量,并能把各个参数或变量放在一个函数关系中;改进目前的检测方法和检测技术。无损检测技术在目前的桥梁检测中应用非常的普遍,一般来说分为两个部分:整体结构的状况识别和局部部件的损伤识别。桥梁本身的构成是一个复杂的系统,包括各种各样的材料、各种组合结构、各种部分。在这个系统中各个部分所在的位置和所起的作用不同造成了各个部分的重要性、应力状态、易损性、刚度、动力特性有很大差别。

2 桥梁无损检测技术的研究现状以及新趋势

2.1 桥梁无损检测技术的研究现状。从无损经测技术刚刚兴起到目前无损技术在桥梁检测中普遍应用,这个过程要经历相当漫长的一个时期。桥梁的安全性问题在科技发达的今天依然很突出,但是某些先进的无损检测技术并没有得到应有的重用。现在桥梁的检测中传统的常规检测技术依然被沿用下来,传统的无损检测技术也只是作为常规检测的辅助手段,并且一些先进的无损检测技术几乎都没有在实际操作中得到应用。

常规的桥梁检测方法是把动静载试验和检测人员的现场检测相结合,然后以混凝土硬度实验、腐蚀作用实验、超声波探测等多种检测手段作为辅助手段。桥梁检测中最原始的方法是现场观察法,这种方法对专家的个人能力要求比较高,它主要是根据专家的定性分析进行检测,没有具体的定量分析,它常常由于专家的主观错误而对桥梁的检测出现偏差。静载试验也是一种常规的桥梁检测方法,通过实验得出挠度和应变,然后再结合现场专家的观察来评判桥梁的健康状况。桥梁检测中另一个重要的方面是对裂纹的检测,对于裂纹检测的常用方法有:液体渗透、磁分子、涡流仪、超声波和声发射等。探测钢桥体积缺陷一般用X射线摄像法,检测混凝土桥的总体技术是荷载试验和模态分析。

2.2 桥梁无损检测技术的新趋势。近几年桥梁检测技术不断地发展和完善,科研人员研究出了很多检测桥梁的新方法,这些新方法不但快速、高效、全面,而且还不会对桥梁本身造成伤害,这就是新型的桥梁无损检测技术。这些新方法的独特优势使得它能够迅速的在桥梁检测中得到应用,例如在对桥梁底部结构挠度的测试中使用激光雷达测试,在测量桥体表面状态变形时运用激光斑纹测量和全息干涉仪技术。近年来振动实验模态分析技术不断的发展,通过模型得到数据,这些数据对于结构动力模型的完善具有重要的意义,两个模型的结合为安全的检测桥梁结构提供了新途径。通过对振动模态分析技术研究发现动力响应是结构整体状态的一种度量,随着结构的性能发生变化,相应的选用结构振动模态作为权数,来实现对单元损伤的识别和定位。

最近,美国提到的一些桥梁检测的新技术和新项目有:首先是桥面先进的检测系统,这个和系统包含了两大部分,一个是双带远红外热成像系统,另一个是地面渗透雷达;其次是先进的桥梁健康测试系统,在这个系统里包括了桥梁监测系统中的无线电发送,利用GPS全球定位系统测量桥梁的变形程度等;然后是测量疲劳裂纹和评估磁铁的先进技术,在这项技术力包括了利用先进的超声波对桥梁的裂纹进行检测,检测后再利用磁分析仪、热成像、无线应变测量等系统进行相关分析。再次是探测锈蚀的先进技术,在这项技术里包括了磁漏探测技术、探测先张法压浆空隙的冲击—反射系统;最后是用强迫振动响应法来测得一定的数据然后定量评估桥梁下部结构、用激光振动计测量斜拉索索力及量化的无损检测方法。

3 桥梁无损检测技术方法及应用

3.1 回声波检测法。回声波检测法的基本原理是:在桥梁的结构上施加一个短期的但是连续的作用力,这个力会产生应力波,这种应力波会在桥梁的表面或者缺陷处进行反射。由于声阻力不同会造成这些应力波的传播速度不同,然后采用传感器记录下有反射波引起的表面移置。传感器会把这些应力波的振幅和频率保存下来并进行处理。回声波检测法的优点在于没有放射性射线的危害,因此该方法的安全性比较高。此外利用回声波检测法还能够检测管道中空洞的深度、厚度等。回声波检测法操作简便易行,只需要一面的检测通路,但是它只能检测比较大的空洞。它能够检测到的最小空洞的尺寸一般来说要大于空洞本身的直径,而且若果孔洞中装满水的话这种方法就会失效。

3.2 GPR检测法。GPR检测法中文名称是探地雷达检测法,属于电磁回声方法的一种。它的原理是利用一个传感器(这个传感器包括两部分,发射器和接收器),给这个传感器一个指定的速度让它穿过结构的表面,声波较短的持续脉冲能量得以传播,与此同时材料表面和结构特征的反射信号被接收器接收。这些信号的介电常数是不相同的,最后收集到的数据是一个连续的截面。探地雷达检测法的风险性比较低,在使用这种方法时,探地雷达会产生一种电磁冲击脉,这种冲击脉的频率很高在桥梁的结构能通过天线进行传播。冲击波在传播的过程中遇到界面会发生反射或者折射,并且会被接收器保存下来。探地雷达检测法优点在于检测速度快、安全性高、检测范围广。鉴于探地雷达检测法的这些优点,这种方法被广泛的应用在很多条件苛刻的地方,例如检测时不能损害内部的结构。

3.3 射线探伤法。射线探伤法原理是把底片放在桥梁的结构中,通过发射射线生成空洞的图片。这种方法的优点在于可以判断出钢筋断裂的位置和空洞的大小,在交通正常行驶的情况下也可以测量。但是射线有一定的危害,这是这种方法的不足之处。

4 结语

随着大型桥梁的安全性问题越来越严重,桥梁无损检测技术在检测、维护上就显得更加重要。随着科技的进步国内桥梁无损检测技术已经取得了很大的发展,但是很多核心的技术还是要从国外引进,要进一步研究这一项技术,推广它的使用范围。

参考文献

[1] 吾新璇.混凝土无损检测技术手册[M].北京:人民交通出版社,2003.

桥梁桩基检测技术范文6

关键词:道路桥梁;无损检测;技术;质量管理

一、道路桥梁无损检测技术的简要概述

无损检测技术是一种在工程建设中广泛应用的对工程质量进行检测的技术。无损检测技术的原理是利用一些物理特性例如光线、射线等的传播特性对工程或部件进行检测,以找出缺陷或缺陷的具置,达到检验工程质量的目的。无损检测技术的特点是:其一,在对工程进行检测时具有不破坏被检测对象的特性。这也是其与传统的检测技术相比最为突出的特性;其二,检测效率高的特性。无损检测技术不仅检测速度快切检测结果比较准确,广泛适用于各种工程的质量检测。

在道路桥梁工程建设中,运用无损检测技术就是在不对道路桥梁的结构或者是构件性能进行影响的前提下,通过对某些适当物理指标的测定来对其构件的某些性能或者结构发生改变与否进行判断的检测方法。传统道路桥梁检测方法的被测点是随机选择,检测点有限,覆盖面密度小,不能全面反映出存在缺陷区段,进而埋下质量隐患。而使用无损检测技术其钻孔精度高,但会破坏路面,修补费时费力,检测快速且直观,同时还能显示道路桥梁内部状态,弥补传统方法的不足。道路桥梁无损检测技术则对于道路桥梁无损检测技术研究的开展、科学评价体系的建立以及路面设计的改善等方面具有很重要的意义,并还能促进道路桥梁改造方案的优化以及管养水平的提高。

二、无损检测技术在道路桥梁工程中的具体应用

1、光纤传感检测技术的应用。光纤传感检测技术就是通过利用一些具有敏感特性的特定物理量,将外界的物理量转化为光信号,进而对其进行直接测量。在多年的发展进步下,我国的光纤技术也得到了飞跃般的进步,并且广泛应用于多个领域中,像能源环保、生物医药、航天航空以及工矿企业等都或多或少会发现光纤技术的身影。在道路桥梁的检测中也有光纤传感检测技术的应用,可以对道路桥梁多方面的状况进行有效检测,其中包含有钢索索力、应变特性以及预应力连续混凝土的内部应力等。与传统的传感器相比较,光纤应变传感器所具备的优势是多种的,例如光纤应变传感器不会受到环境的影响,不会受到被检测对象的影响,在易燃易爆的环境中也能够继续运行,具有绝缘、耐高压、耐腐蚀,并且还具有较小的体积,较轻的重量,较强的实用性,较高的进度,此外还有多种多样的传感器阵列形状。尽管光纤应变传感器具有的优势如此多,但因为其较为昂贵的价格,使得其在道路桥梁检测工作中很难得到推广。

2、超声波检测技术的应用。超声比检测技术检测桥梁内的空隙是根据瞬间应力波原理所进行的。该技术是采用小钢球敲击混凝土表层,通过较为短暂的机械撞击所产生的低频应力波,并传递到道路桥梁结构的内部,然后再从断裂面反射出来,接着再进行反射波形态的分析,随后判断出道路桥梁的空隙部位。该技术就是通过对来自多个方面的超声波加以利用,进而引发瞬间共振,对道路桥梁的裂缝以及结构完整性加以检测,然后从所得信号记录中对空隙的位置进行了解。在道路桥梁的检测工作中超声波检测技术的应用,首先可以对桥梁的桩、板行业梁等结构情况进行检测,其次是对管道中是否存在孔隙进行检测,这样就能够及时对存在缺陷问题的道路桥梁进行相应维修措施。

3、钻芯无损检测在桥梁桩基中的应用。钻芯无损检测法是运用特定的钻具对桩基混凝土进行钻进,将完整的钻芯取出保存并标明序号放进取样箱中,通过对芯样的抗压性检测和性能上的判断从而实现对桩基性能的判断。采用钻芯检测时不会受到施工场地和环境的约束,而且对于桩基的直径比较大时用此种方法进行检测也不会受到限制,因此对于施工场地环境较为不好的情况较为适用,这也是钻芯检测技术所具备的独有的优点。但此种检测技术检测速度上不如其他几种检测快,且成本也较高。

4、低应变法在桥梁检测中的应用。在低应变检测技术对桩基的质量进行检验时运用到的是对桩基顶端施加一个快速的作用力时有振动波的产生,此振动波在沿着桩基向下传播过程中如果遇到不正常的波段时会受到此异常波段的阻碍作用,从而产生的反射波被信号接收器接受和处理,从波形的变化情况上判断出桩基质量是否具有完整性。该种检测方法所具有的比较突出的特点是其使用时的较为快速方便且节约成本,在工程的建设当中不会应为监测工作而影响其施工进度。因此作为一种在实用性和经济性的检测方法一直在我国各类的桩基检测中被广泛应用。但是低应变检测方法的局限性在于振动波在传播时对于较远距离的检测会出现不准确的现象,在对高度较大的桩基的检测时会出现一些问题。因此目前只适用于一般高度桩基的完整性检测中。

三、道路桥梁无损检测质量管理的方法

1、工程建设中,业主、监理、检测单位相互分工,互相配合,抓好道路桥梁工程建设的每一个环节,在道桥建设前就能准确瞄准质量、工期和安全三个目标,落实各方自己的责任,同时树立全员质量、品质和安全三个意识,在建设过程中不断采取有效措施而保证了工程顺利进行和圆满成功。

2、在日常巡查检测工作中,试验人员严格检测,热情服务,坚持“以管为主,管、帮、促相结合”的原则,“管”就是严格按照检测办法、技术规范和设计图纸,对工程进行全方位全过程的监督管理,不循私情;“帮”就是热情服务,帮助施工单位解决技术上存在的问题,提醒他们注意施工中可能出现的问题,做到急施工单位所急,想施工单位所想;“促”就是检查督促各项工作的落实,以保证道路桥梁工程质量和工程进度。

但是,需要注意的是,在道桥工程中对混凝土进行检测时,要按照施工验收的规范、规定,无损检测方法没有相关法定程序的规定,在工程检测中还没有合法的地位。要提高检测的精确度。目前在工程建设中应用的检测方法很多,判断他们的依据就是查看他们检测结果的优劣和是否容易实现,提高检测精度是以后工作的重点,为满足工程的实际需要,开发经济适用的、精确度高的检测技术。再者,由于检测技术的检测性能单一,对质量实施综合检测不完善。要扩展检测内容。无损检测技术除了检测建筑工程内部结构的损坏情况,还需要检测建筑材料(如混凝土等)的耐久性、结构的损坏程度等各个方面。

结束语

总之,当前工程建设中对道路桥梁质量要求越来越高。因此在使用现代无损检测技术是要根据各个方法的优缺点,结合桩基的实际情况选择合适的检测方法,在必要时选择两种或者多种方法相结合的方式进行检测,可以在实现较为良好的检测效果的同时节省施工经费。此外在桥梁桩基的检验中结合出现的问题对无损检测方法进行改进和完善,为我国的桥梁检测工作不断做出贡献。

参考文献

[1]徐胜军.浅谈道桥工程结构检测技术[J].安阳工学院学报,2015(09):78-79.