楊蕊（邢台市交通運輸科學研（yán）究所，河北 邢（xíng）台 054000）

【摘 要】無損檢測技術是一種（zhǒng）工程（chéng）中常見的新型檢測技（jì）術。其最大的特點就是（shì）非破壞性（xìng），能較為快速地（dì）得到相關工程（chéng）的檢測結果，被廣泛應（yīng）用於橋梁、石化、設備製造、電（diàn）力工（gōng）業等領域（yù）。

【關鍵詞】無損檢測；橋（qiáo）梁（liáng）樁基

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2017.03.040

1 引言

隨（suí）著國民經濟快速增長，公共建設也一直呈現快速增長的態勢。公共建（jiàn）設中，交通運（yùn）輸業得到（dào）大力發展，而其中需要建設大量橋梁。我國橋（qiáo）梁一（yī）般多采用樁基礎。樁基礎位於地（dì）麵之下，相對較為隱蔽，地質（zhì）狀況、施工（gōng）技術等因素很容易造成其（qí）結構的損壞。無損檢（jiǎn）測技術可以直接檢測樁基礎是否存在孔隙、裂縫等質量（liàng）問題，還可以查看施工（gōng）技術是否符合工程質量要（yào）求，不僅檢測手段安全而且相比其他檢測技術也（yě）具有花費少的特（tè）點。

2 無損檢測（cè）技術的（de）特點和優（yōu）勢（shì）

無損檢測技術是指利用物理對象的結構測試，譬如說光學（xué）性能、機械性（xìng）能等。在無（wú）損檢（jiǎn）測的過程中（zhōng），橋（qiáo）梁樁基會被檢測到在某個特定的地點產生裂隙或者缺口，對於所有設施項目的質量（liàng）檢測（cè），找到缺陷處並對其處（chù）理才是檢測（cè）的最終目的。應用到樁基的無損檢測技術是目前非（fēi）常先進的技術，可以對樁基礎（chǔ）進行最（zuì）全麵的檢測且（qiě）消耗的時間相對較短，檢測結果也（yě）會很快分析得出，橋梁基礎樁基的深度也可以通（tōng）過無損檢測技術檢測得出；如橋梁樁基安裝鋼筋腐蝕（shí）開裂，以（yǐ）及橋梁內部結構的缺陷都可以通（tōng）過非破壞性試（shì）驗來檢測。

3 橋梁樁基施工中常見問題

橋樁基礎（chǔ）是建立（lì）橋梁和樁柱連接部分的基本設施。橋（qiáo）樁基礎可以有效地傳遞橋麵上重量和自身（shēn）重量至更強更硬的（de）土壤和岩石層上。橋樁基要承受大量垂直荷載。而且還承（chéng）擔著部分水平載荷，如果地質基礎（chǔ）薄弱，樁基（jī）也可以改善其承重（chóng）能力（lì）。橋樁基礎是改變橋的結（jié）構，進而更（gèng）好地承擔橋梁上部結構荷載。在（zài）工程上橋梁樁（zhuāng）基運用得很多，應用麵很廣。橋梁樁基對（duì）基礎（chǔ）加固效果也是十分優秀。橋梁樁（zhuāng）基（jī）有很多種，常見的有高強（qiáng）度預應力管樁、鋼筋很凝（níng）土方形樁、現澆混凝（níng）土大直徑管樁（zhuāng）等（děng）。橋梁工程（chéng）在我國快速發展，橋的長度越來越長，這將導致橋的上部的負荷隨著跨距的增長也越來越大，這使得橋梁樁基礎發（fā）展（zhǎn）向著強度越來越高的方向進（jìn）發。

由於地質條件（jiàn）和施工技（jì）術之間的關（guān）係（xì），在橋梁樁基中常見一些缺陷（xiàn），例如直徑收縮現（xiàn）象，原因（yīn）在（zài）於樁（zhuāng）安裝在含水的上層地層中，由地（dì）質條件而造成損害比較大。混凝土樁基礎較長時間浸泡在含水層，將導致樁徑外徑收縮而且樁長會變得（dé）越來越小。混凝土樁基礎主要受泥沙影響，這個問題主要是由於在建橋梁樁（zhuāng）基礎時，沒有徹（chè）底清潔樁基礎底部，導致強度（dù）不足。橋梁樁基長期使用時，會出現岩石風化、樁基礎缺陷產生的現象。混凝土樁基礎（chǔ）也可能會出現離（lí）析問（wèn）題，主要是因為在施工過程中混（hún）凝（níng）土攪拌時間不夠，導致成分混合不均勻，使得混凝土緊固程度受到影響，混凝土材料看起來不夠緊密（mì），進而產生混凝土樁扭曲的情況。

4 無損檢測技術在橋梁樁基檢測中（zhōng）的（de）應用

4.1 超聲波無（wú）損檢測法

基於（yú）超聲檢測的方法，需要根據國家實行的評價方法加裝發射和接收換能器、扇形探頭等測量元件，這種方法增加了檢測的區域。當（dāng）分析樁基礎檢（jiǎn）測數據時，樁基缺陷由（yóu）健康時間和標準偏差兩倍的平均（jun1）值來判斷，根據振幅均值M的一半數值來確定樁基礎是否內發生了病變。如果樁基礎應（yīng）力（lì）波改變了（le）峰值大小和峰值出現時間（jiān），橋樁基礎就可能會（huì）存在不同程度的（de）裂隙或是缺口。如果（guǒ）在（zài）樁基（jī）的內部出現裂隙，裂（liè）隙處的應力波傳播特性（xìng）應該會產生相（xiàng）應的變動，導致反射波擾動情況發生等。無損檢測不會損害基樁的（de）質量和結構，特別（bié）在檢測橋梁樁基的完好性時，能夠發揮其最大功效[1]。

4.2 高應變檢測法

用高應變檢測方法來（lái）確定樁基的完整性（xìng）以及檢測樁（zhuāng）基的極限承載能力。高應變方法必須滿足地下樁塑性變形的條件（jiàn），然後進行（háng）樁頭負荷敲擊，敲擊之後樁基會克服地基造成的阻力產生相應的（de）位移。高（gāo）應變檢測方法（fǎ）是使用重型應變衝擊樁（zhuāng）錘，沿著樁的縱深方向垂直傳播脈衝衝擊，促使樁基也做出相應調整，以確定樁基承載力是否可（kě）以（yǐ）滿足當前項目的需求（qiú）。土層受到突然的載荷衝擊，會反射相應的應力波，這（zhè）時隻要保證信號的檢測精（jīng）度，動態測試樁基承載力的條件就滿足（zú）了。

4.3 低（dī）應變檢測法

當橋梁樁基是通（tōng）過非破壞性低應變（biàn）方法測試時，不應該考慮樁基（jī）周（zhōu）圍的（de）土地製約性和樁基周圍附（fù）加作用力，可以視為彈性杆件的一維平麵。整個基樁使用（yòng）Darangel原（yuán）則進（jìn）行推斷（duàn），波動方（fāng）程（chéng）如下：

式中，Vc為應（yīng）力波（bō）波速，m/s；δ為樁基材料的（de）質量密度，kg/m3；μ為樁基內材料質點的位移（yí），m；t為時間，s；x為位移，m。

采用低應變法對樁基內部缺陷進行（háng）檢測，首先利用錘子對樁基（jī）上部進行敲擊，檢測壓力波傳播速度，並對波（bō）形進行分（fèn）析，以確定橋梁樁基是否有質量（liàng）問題。低應變的方法可以（yǐ）檢測多個質量（liàng）問題，是（shì）一個集（jí）成（chéng）的檢測方法，可確定地基樁直（zhí）徑是否有減小的現象，是否存在（zài）樁基礎或（huò）混凝土偏析的（de）問題，可以精確（què）檢測樁基的完整性。該方法不能用於樁基的定（dìng）量分析，而這隻能通過測試人員的工程經驗來（lái）進行判斷。在實（shí）際測試過程中，樁（zhuāng）基礎外的地麵會對應力波的傳播產生不利影響，幹擾檢測精（jīng）度甚（shèn）至影響測試人員的判斷。

4.4 鑽芯檢測法

鑽芯檢測的方（fāng）法（fǎ）是一種非（fēi）破壞性測試，它使用（yòng）了（le）人造鑽石探（tàn）頭和金剛石鑽頭，以確定在樁基內部結構中存在的（de）缺陷，這是用（yòng）於檢測混凝土強度和缺陷的精確和（hé）直觀的方法。鑽芯法用於檢測混凝土樁的長度、材料的（de）強（qiáng）度和（hé）沉積物的（de）厚度等。這些指標可以判斷（duàn）或確定支柱土層性質。使（shǐ）用具有2個鑽杆（gǎn）與金剛石鑽頭的（de）單驅動鑽頭進入混凝土，以確保主（zhǔ）樣品的（de）完（wán）整性和精確度。觀察和記錄鑽孔批號、深度比率和（hé）塊的總數，並獲（huò）得顏色合理的畫麵，仔細記錄芯樣品的質量（liàng），並確定是否出現異常情況，選擇壓縮測試的代（dài）表性樣品進行檢測（cè）。鑽芯法（fǎ）檢測非常直接，檢測（cè）質量也是（shì）非常突（tū）出。鑽芯檢測的（de）方法可以不受位置、地理條件和其他因素的限製，特別適用於大直徑樁的測試[2]。

5 橋梁樁基無損（sǔn）檢測中出現的問題（tí）及改進措施

目前，我國對於橋（qiáo）梁樁基的無損檢測方法還有很多值得提高的地方，例如：在對樁基進行非破壞性測試時，其外觀和質量缺陷的檢測還存在一些（xiē）使用限製；不同類型的檢測技術的應能應用於2種以上的現場檢測；樁基係（xì）統無損檢測（cè）技術的應用體係不夠完備，而且需要更（gèng）加規範的管理。

麵對上述在橋梁樁基無損檢測中出現的（de）問題，本文提出以下改（gǎi）進措施：（1）在應用各種無損檢測新技術時，應當清晰地了（le）解這些（xiē）智能技術的實際應用情況；（2）無損檢測，需要技術（shù）人員按照規程精確（què）加裝測量儀器，以保（bǎo）證檢測點準確沒有偏差；（3）利用新的無損檢測技術，以確保技術無損檢測的結果更加準確，操作人員必須對數據進行精確記錄以及數據分析，並利用科技手段來提高計算的精度。

6 結語

如今，對於橋梁質量把關越來越嚴，橋梁樁基礎的質（zhì）量要求也越來越高，對於橋梁樁基（jī）礎的檢測是（shì）對橋梁質量檢測一個非（fēi）常重要的因素。運用現代科技對（duì）橋（qiáo）梁樁基進行無損檢測，主要檢測橋梁（liáng）樁基的穩定性和（hé）完整性。本文一共列舉了4種辦法，每一種方法（fǎ）都有其優缺點，在實際操作中要與基樁的現狀相結合，選擇適當的檢測方法，如果有需（xū）要的話可以將2種以上的方法相結合，可以實現節約（yuē）檢測資金和進度（dù）。此外，對於橋梁樁基的檢（jiǎn）測，無損檢測手段需要更加完善，並通過目前存在的問題尋找更適合的方法，這有助（zhù）於不斷完善我國橋（qiáo）梁（liáng）樁基檢測工（gōng）作。

【參考文獻】

【1】肖日亮.無損檢測技術在橋梁樁基（jī）檢測中的（de）應用[J].中國高新技術（shù）企業，2016（3）：93-94.

【2】顏靜，王爭（zhēng），胡先進.無損檢測技術在橋梁樁基檢測中的作用（yòng）[J].黑龍江（jiāng）交通科技，2016（3）：89-90.

ApplicationofNondestructiveTestingTechnologyinBridgePileFoundationInspection

YANG Rui
（XingtaiCityInstitute of Transportation Science，Xingtai 054000，China）

【Abstract】Non-destructive testing NDE is a new type of testing technology.Its most important feature is simple non-destructive, relativelyrapiddetectionofrelevantprojects,iswidelyusedinbridges,petrochemicals,equipmentmanufacturing,powerindustryand otherfields.

【Keywords】non-destructivetesting;bridgepilefoundation

【中圖分類號】U441+.4

【文獻標誌碼】A

【文（wén）章編號】1007-9467（2017）03-0128-03

【收稿日期】2016-12-05

【作者簡介】楊蕊(1980～),女，河北遷安人，工程師，從事道路橋梁設計與研究。