许海涛
江苏省建苑岩土工程勘测有限公司 江苏省南京市 210019
摘要：我国的城市化水平正随着经济的发展不断提高，继而使城市的交通压力不断变大，为了使人们的出行更加方便快捷，近些年来我国的许多城市都建立了或大型或小型的工程，这些工程中绝大多数都是采用的桩基础结构。这也就意味着，桩基的质量检测工作至关重要，因为这关系着人们的生命安全。而无损检测技术不会对桩基造成破坏，所以应用甚广基于此，本文就无损检测技术在桩基检测中的应用展开论述。
关键词：桩基；无损检测技术；使用寿命；应用
引言
加强无损检测技术在桩基检测中的应用分析，有利于优化桩基性能，实现对其实践中可能存在安全隐患的科学处理。因此，需要在了解无损检测技术功能特性的基础上，将其应用于桩基检测中，实现其安全使用，并丰富桩基检测工作落实中所需的技术手段。
1 桩基常见病害
桩底沉渣过厚，主要是清孔不彻底造成的，尤其是当桩周土层为低强度松散物时，下完钢筋笼，松散碎落物会在桩底堆积。另外，灌注首封混凝土时导管口离孔底距离不当，孔底的泥浆和渣子未被排除也会留在孔底。混凝土拌和不充分、和易性差，在灌注过程中容易局部骨料集中或细集料和水泥浆集中形成离析。夹泥桩身混凝土集料中有泥块，孔壁塌下的泥块被包裹进混凝土，桩身混凝土局部横截面有效面积缩小，桩周土层有松散层或者软弱层时，成孔后不能及时灌注，夹泥或者灌注混凝土时导管提升过快都会造成缩径。桩身混凝土在整个横截面局部不连续，一方面是混凝土灌注过程中提升高度没有控制好，管口从混凝土中拔脱；另一方面灌注混凝土不连续，二次灌注间隔太长，二次下导管管口不能进入已灌注的混凝土中。
2 无损检测技术在桩基检测中的实施要点
2.1高应变检测法在桩基中的应用
高应变检测法的机理是将重锤作用于桩顶对其产生冲击，在这种情形下，通过冲击产生的脉冲会随之向下进行传播，从而导致整个桩体在不同的土层中产生不同的位移，我们就可以根据这种位移现象，分析和判断桩基中所承受的承载力，然后进一步的判断其是否满足工程的现实需求。作用在上的荷载能够对土层形成冲击，从而使土层产生相应的应力波，进而对桩基的承载力进行更精确的动态测试。在无损检测中应用时间最长的应该当属高应变检测法，这种方法通过对桩基中所承受的横向承载力进行检测，根据分析对的桩基质量进行判断。该方法能够将例如细小的裂缝等各种缺陷检测出，能够准确的分析出的抗压能力，但是这种检测方法由于其局限性在现实中的应用并不广泛。
2.2低应变检测法在桩基中的应用
低应变检测方法是将震击作用于桩顶，桩体所在土层的下端也会出现应力波，不同的是它会将应力波传至回桩顶，从而使传感器收到相应的信号，对其传输所产生的能量做出反应，进一步的形成动态波形，检测人员通过对波形的分析，从而判断出桩基的实际情况。常见的低应变检测方法有水电效应法，共振法以及反射波法等。检测便捷的同时能够产生较高的经济效益是低应变检测法的优势，这样不但能及时快速的对桩基中的问题进行判断，而且能节约成本。但是如果桩基的长度超过50米的时候，则不能使用这种方法进行检测。因为一旦桩基过长就会导致能量在传播过程中产生较大限制和损耗，所以这种检测方式只适用于一般高度的桩基的检测。当然，这种检测方式同样不适用于定量的检测过程。
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2.3声波无损检测法在桩基中的应用
随着科学的发展，出现了声波无损检测法。它主要是利用了声学的相关原理，将桩基中存在的各种问题检测出来。该办法主要是借助于超声波，然后通过对不同物体中的介质、密度的特性进行分析，得出声学数据在介质中的变化情况，从而判断出桩身中混凝土的真实情况。声波无损检测法的实施过程可总结如下：通过接受或调整的过程，换能器对桩基进行检测。在此过程中为了实现检测面积的增大，我们可以采用斜侧法、平测法以及扇形扫测等方式。其次，在对相应的数据进行分析的过程中，应该对以下两个数值着重关注，即在检测过程中产生的二倍标准差和平均值。我们通过对这个两个数据的分析，可以进一步得到桩基中存在的缺陷状况。一旦相应的峰值或者是波形发生了变化，就可以进一步的推测出桩基中存在的各种缺陷及问题。另外无损检测的另一个优势是对桩基的破坏微乎其微。当然在使用声波法的时候也要注意一系列的问题，一旦蜂窝、离析区等混凝土中的部位出现问题，就会使得散射以及吸水的幅度增加，从而导致声幅增加。当沉渣的现象出现时，就会使得声幅和声速都作出剧烈下降的反应。从泥浆与泥的混合物来看，声幅和声速都会显现出明显的下降状况，同时桩身上也会出现断裂的现象，一并显现出来的问题还有桩的标高不足导致的缓变现象。如果混凝土中的气泡密集，虽然会出现声波能量的较大幅度的衰减现象，但是声速并不会下降。浆比较少但是骨料比较多的情况下，声速会升高而不是降低，骨料少而浆多的时候则会产生波幅高，波速低的现象。
3 桥梁基桩检测中常见的问题及处理思路
3.1合理选择检测方法
通过上面的分析可以得知，基桩检测方法众多，然每种检测方法均有其特定的适用范围。因此在对桥梁基桩进行检测时，需要综合考虑多种因素，因地制宜，结合地质类型和桩基特点，合理选择检测技术。必要情况下还可以选择两种或多种检测技术，以便于能够进行相互补充验证，提升检测结果的准确性和可靠性。例如声波透射法，既可以检测桩身混凝土的完整性，还可以对桩长进行校核，对混凝土强度予以估算，特别适用于检测嵌岩桩和长桩，同时在应用该检测方法时，需要事先埋设声测管。钻芯法虽然成本高昂，速度较慢，但也可以作为一种验证方法，尤其是那些重要的桥梁工程，有必要时可以选取一定数量的桩基作为代表，通过钻芯法来予以检测，以此来验证检测结果的准确性和可靠性。
3.2合理选取激振方式
运用低应变检测方法时，需要结合桩型和检测目标，选取合适的锤击力棒或者力锤，具体从其材质和重量两个角度选择。例如带有尼龙材质锤击头的重型力棒，并辅以较大的锤击速度和力度，能够显著增加脉冲宽度，进而有效提升检测深度，是对长桩进行检测的较好的激振方法。例如在某特大桥梁基桩检测实践汇总，其中桥梁某一钻孔灌注桩，直径1500mm，桩长60.0m，经过合理选取激振方法，未经滤波处理，就能够清晰的看见桩底反射情况，即便指数较小，通过放大依然清晰可见。若需要对桩身浅部缺陷予以检测时，可以选取重量较轻硬质材料锺头激发，能够激发出高频脉冲波，从而提升浅部缺陷的辨识度。
3.3做好检测现场的各项准备工作
无论选取何种检测技术，均应做好现场的各项准备工作，一方面需要清理干净现场，特别是桩身、桩头位置，务必将浮浆、杂质等清理干净，同时将设备安装处尽量打磨平整，诸如激振点和传感器安装测试点，以便于最大限度的降低外界各种干扰因素。另一方面，配置齐全检测需要运用到的仪器设备，并按照规范流程进行仪器设备的安装。例如声波透射法中声测管在安装时，因其材质刚度和强度均较高，安装时就需要利用丝扣进行连接或者套管予以焊接。只有这样才能确保检测数据的真实可靠。
3.4做好数据的分析和判断
收集整理基桩相关参数资料，在检测时能够及时发现问题并进行初步判断。必要时进行重复性检测或者加密性检测，确保检测原始数据的可靠性和采集数据的一致性。同时为强化对比验证，还需要将同一工程的所有被测桩资料进行综合比对，探寻其共性，提升单桩检测结果的准确性。
结束语
综上所述，无损检测技术与传统检测方法相对比，不仅不会对产生损害，而且在实际应用过程中也具有独特的优势。较为常用的无损检测的实施要点为高应变检测法、低应变检测法、声波无损检测法以及钻芯检测法等，而在实际施工过程中，工作人员需要根据实际状况，选择相应的检测方法。
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论文作者:许海涛
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第33期
论文发表时间:2019/3/5
标签：桩基论文; 混凝土论文; 检测技术论文; 应变论文; 声波论文; 土层论文; 检测方法论文; 《建筑学研究前沿》2018年第33期论文;