無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在橋梁樁基檢測(cè)中的應(yīng)用

鄭升寶

安徽建筑大學(xué)勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司 安徽合肥 230022

無(wú)損檢測(cè)技術(shù)就是在不對(duì)結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件性能產(chǎn)生影響的基礎(chǔ)之上，通過(guò)對(duì)物理量測(cè)量分析判斷結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件性能的技術(shù)手段。無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是一種多學(xué)科集合的高科技技術(shù)手段，融合了現(xiàn)代材料學(xué)以及應(yīng)用物理學(xué)等多種技術(shù)，現(xiàn)代化電機(jī)技術(shù)一級(jí)級(jí)計(jì)算機(jī)課程為無(wú)損檢測(cè)技術(shù)提供了現(xiàn)代化的技術(shù)支持。

1 損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

與傳統(tǒng)橋梁樁基檢測(cè)技術(shù)相對(duì)比，對(duì)于無(wú)損檢測(cè)技術(shù)來(lái)說(shuō)，具有顯著的優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)在：①在橋梁樁基的質(zhì)量檢測(cè)過(guò)程中，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)很難破壞橋梁的樁基結(jié)構(gòu)，不會(huì)影響構(gòu)件的使用和受力能力；②無(wú)損檢測(cè)技術(shù)還可以準(zhǔn)確測(cè)定橋梁基礎(chǔ)的實(shí)際質(zhì)量和承受能力，具有極大的便利性；③加強(qiáng)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)于檢測(cè)混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有極大的幫助，充分掌握混凝土的內(nèi)部情況?，F(xiàn)階段，在橋梁樁基檢測(cè)中，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)屬于重要的技術(shù)之一，可以全面檢測(cè)橋梁樁基礎(chǔ)，而且檢測(cè)分析效率也極其顯著[1]。所以，在橋梁樁基檢測(cè)中，加強(qiáng)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，可以不斷降低成本，將工期降至最低，將檢測(cè)質(zhì)量提升上來(lái)，從而保證橋梁良好的使用效果。

2 無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在橋梁樁基檢測(cè)中的具體應(yīng)用

2.1 聲波無(wú)損檢測(cè)法

聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)主要得益于傳統(tǒng)聲學(xué)檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，這在檢測(cè)橋梁樁基的缺陷問(wèn)題上發(fā)揮著極大的作用。聲波無(wú)損檢測(cè)，可以對(duì)撞擊過(guò)程的應(yīng)力波進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)和分析，如果樁基應(yīng)力波的傳播形態(tài)較為均勻，則說(shuō)明樁基具備高度的完整性。另外，波速值在聲速測(cè)定的影響下，可以充分了解樁基是否出現(xiàn)變化。在聲波無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的檢測(cè)方法中，主要對(duì)安裝發(fā)射、接收換能器位置等進(jìn)行深入分析，然后再搭配相應(yīng)的方法，如分評(píng)測(cè)法、扇形掃測(cè)以及斜測(cè)法等，進(jìn)而不斷擴(kuò)大檢測(cè)面積。如果樁基應(yīng)力波的波形或峰值出現(xiàn)變化，則可以說(shuō)明橋梁樁基出現(xiàn)的缺陷程度是不相同的。一旦在樁基內(nèi)部出現(xiàn)缺陷，其缺陷部位應(yīng)波力也會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的變化，導(dǎo)致應(yīng)波力出現(xiàn)反射波或透射波等問(wèn)題。無(wú)損檢測(cè)可以檢測(cè)樁基的質(zhì)量和結(jié)構(gòu)等，尤其在檢測(cè)橋梁樁基的完整性發(fā)揮著顯著優(yōu)勢(shì)[2]。

2.2 高低應(yīng)變檢測(cè)法

①高應(yīng)變檢測(cè)法。對(duì)于高應(yīng)變檢測(cè)法，可以準(zhǔn)確判斷樁基的最高承載力，進(jìn)而更好地監(jiān)測(cè)橋梁樁基的完整性。高應(yīng)變法在檢測(cè)過(guò)程中，主要在施加豎向荷載時(shí)，深入分析施加的豎向荷載的傳播速度和荷載時(shí)程曲線，確保樁基檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，這種方法在摩擦型樁的無(wú)損檢測(cè)中得到了廣泛應(yīng)用，具有良好的檢測(cè)效果。高應(yīng)變法檢測(cè)主要針對(duì)聲波能量傳播過(guò)程的檢測(cè)，所以要想確保檢測(cè)的準(zhǔn)確性，需要做好樁基頂部的清理工作，確保樁基頂部的平整性，將檢測(cè)傳感器安裝在樁基頂部的兩側(cè)，保證傳感器和樁基軸線保持相同高度。其中，高應(yīng)變檢測(cè)法在檢測(cè)樁基承載力方面具有較高的精準(zhǔn)性。在高應(yīng)變檢測(cè)法實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，主要利用重錘對(duì)樁頂進(jìn)行沖擊，這時(shí)沖擊所產(chǎn)生的脈沖會(huì)傳播到下面，使樁體與土層出現(xiàn)相對(duì)位移，這種方式有助于工作人員準(zhǔn)確分析和判斷樁基的承載能力。②低應(yīng)變檢測(cè)法。低應(yīng)變檢測(cè)法的工作原理為：在樁基頂部受到擊振力以后，在樁頂會(huì)產(chǎn)生沿著樁身向下的縱向振動(dòng)的應(yīng)力波，在應(yīng)力波向下傳播過(guò)程中，如果遇到變異波，不利于應(yīng)力波向下傳播，產(chǎn)生極大的阻礙作用，而且應(yīng)力波會(huì)出現(xiàn)反射、透射現(xiàn)象，如果反射波傳播到樁基頂部，這時(shí)被樁基樁頂?shù)膫鞲衅髟O(shè)備接收到，可以獲取相應(yīng)的動(dòng)態(tài)波形，隨即儀器會(huì)采集并記錄反射波，結(jié)合收集的應(yīng)力波特點(diǎn)，可以對(duì)樁基質(zhì)量進(jìn)行判斷。低應(yīng)變檢測(cè)法的構(gòu)成，主要包括水電效應(yīng)法、反射波法以及動(dòng)力參數(shù)法等[3]。低應(yīng)變檢測(cè)法的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在便利性、迅速性以及經(jīng)濟(jì)性等。但也存在一定的限制性因素，如在彈性波的傳播和能量激發(fā)等方面，很難適用于50m的長(zhǎng)樁基樁檢測(cè)。在低應(yīng)變檢測(cè)中，還要準(zhǔn)確判斷和區(qū)別摩擦樁和嵌巖樁，具體來(lái)說(shuō)，如果摩擦樁為完整樁，在時(shí)域曲線圖中樁底反射波峰與入射波峰同相位，在頻譜曲線圖中它的一階頻率等于f=v/2L（式中，f為頻率；v為波速；L為弦長(zhǎng)）；當(dāng)嵌巖樁為完整樁，在時(shí)域曲線圖中樁底反射波峰與入射波峰反相位，在頻譜曲線圖中它的一階頻率等于f=v/4L。基于此，可以為判斷摩擦樁和嵌巖樁提供可行依據(jù)。

2.3 回彈法檢測(cè)技術(shù)

此種方式是我國(guó)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)的主要方式，通過(guò)混凝土表面與外界碰撞之后形成的一種微量活性的混凝土強(qiáng)度可以分析在建筑結(jié)構(gòu)中的薄弱結(jié)構(gòu)以及縫隙性問(wèn)題。通過(guò)簡(jiǎn)單的條件可以有效的測(cè)定混凝土強(qiáng)度。因?yàn)榛貜椃ㄔ诨炷帘砻嫔蠝y(cè)量會(huì)受到諸多因素的影響，在測(cè)量中要通過(guò)多次檢測(cè)，通過(guò)計(jì)算分析多元數(shù)據(jù)平均值的方式可以有效的測(cè)量混凝土強(qiáng)度數(shù)據(jù)參數(shù)。在完成混凝土強(qiáng)度測(cè)量之后要對(duì)其進(jìn)行合理的數(shù)據(jù)處理，通過(guò)將數(shù)據(jù)與建筑標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)混凝土場(chǎng)地的加固以及重新設(shè)計(jì)分析[4]。

3 結(jié)語(yǔ)

橋梁樁基無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在橋梁等建設(shè)領(lǐng)域的應(yīng)用都相當(dāng)廣泛，而且隨著各個(gè)領(lǐng)域的不斷應(yīng)用，從中不斷的得到完善。隨著無(wú)損技術(shù)的有效應(yīng)用，不但在對(duì)橋梁沒(méi)有損害的情況下實(shí)現(xiàn)了對(duì)樁基的完整性進(jìn)行測(cè)定，還在一定程度上減少了檢測(cè)成本，這對(duì)延長(zhǎng)橋梁的使用壽命有著極大的意義。本文從橋梁樁基無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的概念和優(yōu)勢(shì)出發(fā)，詳細(xì)的闡述了該技術(shù)在橋梁樁基檢測(cè)中的實(shí)際應(yīng)用，相信隨著當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技的快速發(fā)展，橋梁樁基無(wú)損檢測(cè)技術(shù)會(huì)得到進(jìn)一步完善，保證橋梁樁基的完整度。