橋梁樁基常見病害及檢測(cè)

橋梁是國(guó)家交通工程建設(shè)主要項(xiàng)目之一，其不僅可以跨設(shè)于水域之上，也可以作為地面架空橋梁設(shè)施，緩解地區(qū)交通線路運(yùn)行壓力。無論是哪一種類型橋梁，樁基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)均起到了重要的承載作用，減輕地面橋梁行車時(shí)產(chǎn)生的重力荷載。由于現(xiàn)今交通日趨頻繁，樁基礎(chǔ)承受的重力荷載不斷擴(kuò)大，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性病害發(fā)生率上升，這種情況勢(shì)必會(huì)對(duì)橋梁的穩(wěn)定性及安全性造成損害。
 
樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)作為橋梁的核心構(gòu)成，結(jié)構(gòu)功能影響著區(qū)域交通運(yùn)行效率。因此，加強(qiáng)橋梁樁基的高質(zhì)量施工管理，提升橋梁樁基的檢測(cè)力度，對(duì)于保證公路橋梁項(xiàng)目的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性非常重要，對(duì)創(chuàng)建更加穩(wěn)定有序的交通運(yùn)行環(huán)境也具有重大意義。
 
一、橋梁樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)常見病害
 
1、碳化病害
樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是橋梁不可缺少的支撐體系，也是地方交通項(xiàng)目建設(shè)中的重要工程。碳化現(xiàn)象的出現(xiàn)會(huì)減弱樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的耐久性，長(zhǎng)時(shí)間碳化可能造成混凝土黏合性失效，破壞橋梁建筑的整體性。
 
“碳化”是樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)普遍存在的病害問題，是混凝土中的氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)。由于樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)物暴露于空氣中，無法避免發(fā)生碳化現(xiàn)象。
 
2、裂縫病害
隨著時(shí)間的推進(jìn)，橋梁會(huì)面臨較高的病害風(fēng)險(xiǎn)，樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)承載力減弱會(huì)導(dǎo)致諸多病害現(xiàn)象的出現(xiàn)，嚴(yán)重影響橋梁結(jié)構(gòu)性能。
 
裂縫是混凝土橋梁的常見病害，溫差、受力、工藝等均會(huì)引起裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn)。
 
樁基病害檢測(cè)技術(shù)
樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代橋梁建造不可缺少的一部分，利用樁基礎(chǔ)可實(shí)時(shí)調(diào)控橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，為地方交通運(yùn)行創(chuàng)造有利的條件。隨著時(shí)間的推移，樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)病害發(fā)生概率升高，橋梁內(nèi)外結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不同程度的損耗，破壞了區(qū)域交通線路的安全性。此時(shí)就需要制定可行的病害檢測(cè)方案，增強(qiáng)樁基礎(chǔ)工程的抗害能力。
 
在橋梁樁基的檢測(cè)中有五種非常典型的檢測(cè)方式，分別為現(xiàn)場(chǎng)靜力荷載檢測(cè)、超聲波透射檢測(cè)、高低應(yīng)變動(dòng)測(cè)檢測(cè)以及鉆孔檢測(cè)，它們都有各自的特點(diǎn)和適用的范圍，橋梁工程在需要對(duì)樁基進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，一定要有針對(duì)的選擇有效的檢測(cè)方式，要注意避免所使用的檢測(cè)方式中容易出現(xiàn)的問題。只有應(yīng)用好橋梁樁基的檢測(cè)技術(shù)，才能更好地保證橋梁工程的質(zhì)量。
 
1、靜力荷載檢測(cè)
靜載試驗(yàn)是指在樁頂施加荷載，了解在荷載施加過程中樁土間的作用，最后通過P~S曲線的特性判別樁的施工質(zhì)量及確定樁的承載力。在橋梁樁基檢測(cè)中，主要是以慢速維持荷載法，由于樁基荷載壓力大，施工環(huán)境惡劣、檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)等原因，故較少采用這種方法。
 
2、高低應(yīng)變檢測(cè)
低應(yīng)變和高應(yīng)變的原理基本相同，高應(yīng)變法是利用重錘自由落體錘擊橋梁樁基來得到相關(guān)的檢測(cè)數(shù)據(jù)，但由于操作復(fù)雜，所以就有了低應(yīng)變，低應(yīng)變使用的是小錘，并配有傳感器，通過傳感器接收的信號(hào)，就可以簡(jiǎn)單地分析到橋梁樁基是否存在缺陷以及存在缺陷的位置和大小。這種測(cè)量方式要求橋梁樁頂必須干凈、整潔。
 
低應(yīng)變檢測(cè)過程中，通過電腦對(duì)傳感器接收到的信號(hào)進(jìn)行分析，通過波形的信號(hào)，了解到橋梁樁基是否存在缺陷，以及夾層等情況。一般來說，所得到的波形越規(guī)則，橋梁樁基的完整性就會(huì)越好，一旦波形存在較大的突變和較大的波動(dòng)，就說明橋梁樁基存在一定的缺陷，是不符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)的。
 
高應(yīng)變能夠充當(dāng)?shù)蛻?yīng)變法補(bǔ)充驗(yàn)證手段，在判定樁身水平整合性縫隙或預(yù)制樁接頭等存在的缺陷時(shí)不僅能合理判定缺陷程度，還能夠判定是否會(huì)影響樁的豎向抗壓承載能力。
 
 3、超聲波透射檢測(cè)
超聲波透射法是相關(guān)人員通過相應(yīng)的聲測(cè)管，由超聲脈沖發(fā)射源在混凝土內(nèi)發(fā)高頻彈性脈沖波，用高精度接收系統(tǒng)記錄該脈沖波在混凝土內(nèi)傳播過程中表現(xiàn)的波動(dòng)特征。
 
當(dāng)混凝土內(nèi)部存在不連續(xù)或破損界面時(shí)，缺陷面形成波阻抗界面，波達(dá)到該界面時(shí)，產(chǎn)生波的透射和反射，使接收到的透射能量明顯降低。
 
當(dāng)混凝土內(nèi)部存在松散、蜂窩空洞等缺陷時(shí)，將產(chǎn)生波的散射和繞射，根據(jù)波的初始到達(dá)時(shí)間和波的能量衰減特征、頻率變化及波形畸變程度等特征，可獲取測(cè)得范圍內(nèi)混凝土的聲學(xué)參數(shù)。
 
測(cè)試記錄不同測(cè)試剖面、不同高度上的超聲波的特征，經(jīng)過處理分析就能獲得測(cè)試區(qū)內(nèi)混凝土的參考強(qiáng)度和內(nèi)部缺陷的性質(zhì)、大小及空間位置。
 
4、靜力觸探檢測(cè)
 靜力觸探主要傾向于力的分析，這種方法的使用一般需要經(jīng)過相應(yīng)試驗(yàn)測(cè)得比貫入阻力、樁身測(cè)阻力等，這樣做的目的是為計(jì)算提供方便，同時(shí)也可以對(duì)樁基的承載力值加以確定。通過這種方法檢測(cè)后，將計(jì)算出來的特征值和相應(yīng)的安全系數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的對(duì)比，將獲得的數(shù)值和樁基的承載力進(jìn)行認(rèn)真地比對(duì)，如果基樁的承載能力比設(shè)計(jì)樁基承載力的值大，那么基樁的承載能力滿足相關(guān)要求，反之基樁的承載力就不滿足相關(guān)要求。
 
5、鉆孔取芯法
主要是采用鉆孔機(jī)對(duì)樁基進(jìn)行抽芯取樣，根據(jù)取出的芯樣，可對(duì)樁基的長(zhǎng)度、砼強(qiáng)度、局部缺陷情況、樁底沉渣厚度、持力層情況等作出清楚的判斷，這種方法只能對(duì)局部范圍進(jìn)行判斷，在對(duì)樁基進(jìn)行等級(jí)評(píng)定時(shí)，還是以無損檢測(cè)為主。
 
結(jié)語
公路橋梁施工中的樁基質(zhì)量問題直接影響著公路橋梁的質(zhì)量和安全，樁基工程的質(zhì)量需要進(jìn)行嚴(yán)格地控制，需要定期進(jìn)行檢測(cè)，但每種檢測(cè)方法均存在一定的局限性，故充分利用各種方法的優(yōu)點(diǎn)，解決橋梁工程中實(shí)際問題是很有必要的。選擇合適的方法，通過對(duì)實(shí)際樁基施工中一些問題的有效解決，加上有效的樁基質(zhì)量檢測(cè)方法，可保證公路橋梁樁基施工質(zhì)量，促進(jìn)公路橋梁建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。