摘要：近年来，我国经济飞速发展，大规模基础设施建设方兴未艾，其中高速公路工程的质量显得尤为重要。桥梁工程是公路工程中的重要项目，投资规模巨大，施工技术要求高。桩基是结构物的主要承重部分，承受着由桥跨结构传给墩台的巨大负荷，其质量的优劣直接决定了桥梁的安全性和使用寿命。桥墩桩基工程属于隐蔽工程，要想控制好其质量，先进的检测技术是前提。基于此，本文对高速公路桥墩桩基检测方法进行分析研究。
关键词：高速公路；桥墩桩基；检测方法；研究
随着高速公路的大量修建，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。从目前国内情况来看，对钢筋混凝土桩都能做到100%的检测，其它半刚性桩检测达到10%左右。而桩基的检测对于控制桩基的质量和保证公路建设中桥梁的使用功能及交通安全起到了极其重要的作用。然而，目前的检测方法和质量评价中存在着一些明显的问题，如检测人员水平参差不齐，对质量评价的标准理解上的差异导致对桩基质量判别的明显偏差，以及一些非技术因素导致的错判和漏判等都会对工程质量造成严重隐患。
1桩基的分类
桩基按照承载力可划分为端承桩、摩擦桩。其中端承桩是指穿过软土层并将建筑物的荷载通过桩传递到桩端坚硬土层或岩层上。桩侧叫软弱土对桩身的摩擦作用很小，其摩擦力可忽略不计，摩擦桩是指沉入软弱土层一定深度通过桩侧土的摩擦作用，将上部荷载传递扩散与桩周围土中，桩端也起到一定的支撑作用，桩端支撑的土不甚密实，桩相对于土有一定相对位移是即具有摩擦桩的作用。
对于混凝土灌注桩的质量检测，一般有两种方面，一是桩身承载力，二是桩身完整性。一般来说，桩身完整性达标是桩身承载力达标的充分不必要条件，因此混凝土灌注桩桩身完整性检测意义重大，且方法多样。
2桥墩桩基检测的意义
通过对桥墩的使用状况、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墩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。
3高速公路桥墩桩基检测方法分析
3.1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P―S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。在桥墩桩基工程中，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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.2低应变反射波法
3.2.1基本原理
低应变反射波法是建立在一维弹性杆理论的基础上，把桩基简化成一根有约束的一维弹性细长杆，且认为桩身为各向同性材料。当塑料或铝合金力棒砸击到桩头的瞬间，在桩身产生弹性应力波，通过桩顶处的传感器接收桩身的动态响应，在计算机上分析应力波的传播途径，进而判定桩基的完整性。
3.2.2使用特点
低应变反射波法适用于混凝土预制桩和混凝土灌注桩的桩身结构完整性检测。但此法，由于激振的能量较低不能充分发挥桩周土阻力，不能用于推算桩基承载力及桩身混凝土强度等级。
根据当前检测仪器精度及检测经验，一般认为有效桩长（长径比）宜大于5且不宜大于50，同时桩径不宜大于2m，桩长宜小于50m的桩基，应用低应变反射波法检测的效果比较理想。当然此范围不是绝对的，这与桩周土阻力、锤击设备、测试仪器及传感器精度、桩身混凝土强度等因素有关。
3.3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。
3.4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要时间，接收波幅值，接收脉冲主频率，接收波形及频率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。
该种检测方法的主要优势为，检测数据直观，而且仪器操作简单便捷，同时可以避免遭受外部信号等的信息干扰。但是由于该种方法需要进行相关仪器和设备的安装，所以目前的应用范围受到局限。此外，该种检测方法的实行需要对以其质量的运行状态进行周密的检查。
3.5钻芯法
这种方法具有科学、直观、实用等特点，在检测混凝土灌注桩方面应用较广。一次完整、成功的钻芯检测，可以得到桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性的情况，并判定或鉴别桩端持力层的岩土性状，但是抽芯技术对检测判断的影响很大。某工程先用XY－1型工程钻机，采用硬质合金单管钻具，用低压慢速小泵量及干钻相结合的钻进方法，结果采芯率不到70%，芯样完整性极差，大多呈碎块；后来改用SCZ－1型液压钻机，采用金刚石单动双管钻具，采芯率达99%，芯样呈较完整的圆柱状。所以，《技术规范》对钻机和钻头作了相应的规定，就是为了避免抽芯验桩的误判。
3.6应力波反射法完整性检测
尽管近年来国内外对于这种方法的研究未见本质性的进展，但在实用和普及方面国内却有较大提高，这些不仅表现在国产桩基动测仪和配套用传感已达到或接近国外先进仪器方面，也表现在许多单位认真研究各个测试细小环节和分析环节方面，更主要的是表现在许多管理部门已开始认真总结应力波反射法完整性检测的得与失，开始使这种方法的应用回归到一种正常的位置。
结束语：
目前对于公路桥梁桩基的检测方法得到了工程管理的全面关注，不仅促进桥梁技术发展，同时对于桥梁通行质量有所保障，随着技术的不断发展，不仅取得了很多经济效益，同时也得到社会的普遍认可，就目前桥梁检测技术应用而言，还存在很多问题，对于桩基的检验技术而言，必须根绝实际情况进行选择，这样才能发挥每种检测技术的优势方面，对于所存在的缺点也要能够清楚的认识，才能够选择合适的桩基检测技术。
参考文献：
[1]段文旭.低应变法和声波透射法在桩基检测中的综合应用研究[D].成都理工大学2014
[2]谢凯州.公路桥梁桩基检测技术分析[J].城市建设理论研究(电子版)，2014，(21)
[3]韦少辉.公路桥梁中桩基检测新技术的开发和应用分析[J].科技创新与应用,2014,18
论文作者:李树刚
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/23
标签：桩基论文; 桥梁论文; 承载力论文; 桥墩论文; 混凝土论文; 完整性论文; 荷载论文; 《防护工程》2018年第33期论文;