1、1基于桥梁桩基检测方法分析与比较摘要：桥梁工程不仅投资高，施工难度大，而且一旦出现事故将给国家人民造成了重大损失。桩基是桥梁的主要部分，它承受由桥跨结构墩台的巨大荷载，其质量的好坏，直接影响桥梁使用长久性和安全性。桩基属隐蔽工程，要想控制其质量，不仅在设计施工中控制，还要有先进的检测方法。本文就桥梁桩基的一些常用检测方法进行分析与比较。 关键词：桥梁桩基，检测方法 Abstract: the bridge engineering is not only high investment and construction difficulty, and once appear accident w
2、ill give countries peoples cause serious damage. Pile foundation is the main part of the bridge, it bear of bridge spans the great load odious structure, its quality is good or bad, directly influence the use of permanent and the safety of the bridge. Pile foundation of take cover engineering, want
3、to control the quality, not only in the design and construction of control, have advanced detection methods. This paper some of the commonly used bridge pile foundation inspection methods for analysis and comparison. Keywords: bridge pile foundation, test methods 中图分类号： TU473.1 文献标识码： A 文章编号： 2一、桥梁桩
4、基检测的意义通过对桥梁的使用状况、缺陷和损伤进行全面、细致、深入的现场检测，明确缺陷和损伤的性质、部位、严重程度及发展趋势，寻找缺陷和损伤产生的原因，以便分析、评价缺陷和损伤对桥梁使用性能和承载力的影响，为桥梁维护、加固、改造设计提供及时、有针对性的第一手资料。对桥梁进行全面检测，系统地收集当前桥梁技术数据，积累技术资料，为充实桥梁数据库、加强桥梁科学管理和提高桥梁技术水平提供必要条件；通过合理设计检测的方法，辅以布设长期监测设备，逐步建立桥梁健康监测系统，确保桥梁长期安全运营，以发挥其最佳经济效益和社会效益。 二、桩基检测方法分类桩基检测方法主要分为静荷载实验法，动力测桩法，声波透射法，还有
5、钻孔取芯法，动力触探以及埋设传感器等辅助方法。静载荷实验法主要采用锚桩法，堆载平台法，地锚法，锚桩和堆载联合法以及孔底预埋法等。动测技术分为低应变动测法和高应变动测法。低应变动测法常用应力波反射法（锤击波动法） ；高应变动测法常用 CASE 法或 CAPWAP 法。 各类桩、墩及桩墙结构完整性检测，一般采用低应变或高应变动力试桩法检测。大直径桩宜采用声波投射法或钻芯法检测。由散体材料桩或低粘结强度桩和土组成的符合地基，采用静载荷试验也可采用静力触探分别对桩和土进行检测，确定复合地基承载力。有高粘结强度桩和土组成的复合地基，采用静载荷试验检测竖向承载力单桩承载力的检测同其它刚性桩，复合地基中，桩
6、、土荷载分担比的检测一般采用刚弦或压力盒通过静载荷试验进行测定，也可采用特制的应力传感器测试。当桩长大于 30m，用其他检测手段难以准确判定桩完整性3时，可采用抽芯的方法，抽芯还可以教准确地判断桩体混凝土的强度。也可采用声波投射法进行检测。 三、各种桥梁桩基检测方法的详细分析 （一）静载荷试验法单桩竖向承载力的确定在桩基工程中特别重要。静载荷试验法在检测单桩竖向承载力时虽然是最原始的但也是最可靠的方法。在桩顶施加荷载了解荷载施加过程中桩土间的作用通过得到 PS曲线的特征确定承载力，判别桩基的施工质量就是静载荷试验法。在桥梁桩基工程中，主要使用慢速维持荷载法。由于施工环境恶劣、检测时间长、桩基荷
7、载压力大、费用高、配套工作繁复、加上桩基设计安全系数高。较难使桩基破坏(即下沉量超限或混凝土破坏)，所以较少采用这种方法。特殊项目也有应用一般按规范抽取 10来检测。 （二）高应变动测法高应变动测法，也称 CASE 法和 CAPWAP 法，是采用锤重达桩身重量10以上或单桩竖向承载力 1以上的重锤以自由落体击往桩顶获得相关的动力系数，应用规定的程序，进行分析和计算得到桩身的单桩竖向承载力和完整性参数。该法出现在上世纪 90 年代，因此其检测费用比静载荷试验法大大降低。由于这种方法检测程序相对繁琐，所以较少采用。高应变动测法对于其它检测方法和桩基设计均有帮助。 （三）低应变动测法使用小锤敲击桩顶
8、通过粘结在桩项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和频率信号，判断桩身质量。该检测方法称为低应变动测法主要检测桩基的完整性。此法主要分两个阶段进行：一是原始数据的野外采集记录检测振动曲线并及时作出初步判断以确定波形是4否能反映出桩基的实际情况：二是室内数据分析判断桩身缺陷性质与位置完成检验报告。优点：检测速度快，检测简便，检测成果可靠，检测费用低。适用范围：桩长 550m:桩径1.8m。 （四）声波透射法声波透射法是在桩内预埋纵向声测管将超声脉冲发射和接收探头置于声测管中管内充满清水作混合剂由仪器发出周期性电脉冲通过发射探头发射并穿透混凝
9、土被接收探头接收并转换成电信号。由仪器中的测量系统测出超声脉冲穿过桩体所需时间、接收波幅值、接收脉冲主频率、接收波形及频谱等参数最后由数据处理系统按判断软件对接收信号的各种参数进行综合判断和分析即可对混凝土各种内部缺陷的性质、大小、位置做出判断并给出混凝土总体均匀性和强度等级的评价指标。适用范围：桩径在 0.610m 对已埋设声测管的范围内进行完整性检测声测管以外(包括持力层、扩孔部分等)不在检测范围内。优点：仪器轻便，抗干扰能力强，检测结果直观可靠，观测精确度高。技术要求：桩基龄期达到 14d 以上；声测管埋设合格；检测前检查所有仪器保证仪器能够正常工作。检测系统：超声检测仪；超声换能器；探
10、头升降装置；数据采集与处理系统。 （五）钻孔取芯法利用钻孔机(钻头内径一般为 100mm)对桩进行抽芯取样根据取出芯样对混凝土强度、局部缺陷情况、桩基的长度、持力层的情况、桩底沉渣厚度等作出准确判断的检测桩基质量的方法叫钻孔取芯法。优点：检测成果特别直观。缺点：检测时间长；成本高昂；对缩颈等缺陷无能为力。钻孔取芯法是动测法的一个补充桩基质量等级的评定仍以无损检测为主。 5四、动测与钻芯检测方法的比较桩基应变反射波检测方法是建立在一系列假设前提条件下的，它首先假设桩是一个等截面、均质的一维直竿且横截面的直径远小于竿的长度，竿侧及竿端物质的密度明显小于竿的密度。只有这样才可应用弹性直竿中波传播的理
11、论和波动方程解释工程桩的完全性问题。因此不仅检测人员、建设单位主管及相关监理人员也应当清楚作为低应变主要检测方法的反射波的应用是有前提的，其检测结果对正常桩是有效的。特殊情况下，现场监理在灌注过程中发现的问题比任何检测方法都及时和准确。钻芯检法因其优点突出即直观，而引起人们的广泛重视。但该方法成本高昂，钻芯需较长时间，使得人们无法在大范围内广泛应用。另外钻芯法的代表性也受到质疑。特别在确定缩径等缺陷时更是无能为力。一般地说钻芯法在确定桩身质量有较强的说服力：对确定断桩、夹泥、离析也有一定的优势。芯样取率要达到100%。它要求技术人员有丰富的实践经验，对钻进过程所遇到的各种情况要有完整，准确的记
12、录。有时断桩部位在钻芯过程中只反应为几或十几厘米的突然掉钻，如不能准确下来，从提取的芯样上很难判断出严重的缺陷。在桩基检测工作中动与钻芯是两种长用的方法。但一般来说，动测桩为 100%，而钻芯仅为 3%这主要原因是钻芯的周期长，且成本高，故用的少些。更由于动测和钻芯工作原理不同。在实际工作中往往出现两种方法结果不一致的情况，这就要靠我们的技术水平和取长补短来动态的应用动测和钻芯这两种方法。 五、结论实践证明桩基质量的好坏直接影响桥梁的安全。桩基又是桥梁的主要部分，它承受由桥跨结构传给墩台的巨大荷载,其质量的好坏,直6接影响桥梁使用的长久性和安全性。希望随着科技的进步研究出更准确，更可靠，更简便，更廉价，更先进的桩基检测方法来为桥梁建设与养护服务。
