无损检测技术在桥梁桩基检测中的应用_江海龙.pdf

工 程 技 术INDUSTRIAL INNOVATION 产业创新研究145作者简介：江海龙，男，四川内江人，研究方向：公路与桥梁。无损检测技术在桥梁桩基检测中的应用江海龙（北京中交桥宇科技有限公司，北京 100000）摘要：在新时代发展背景下，加强桥梁工程建设规模的不断扩张，保证桩基检测的效果，提升各项性能参数的准确性和有效性。在实际检测工作开展的阶段中，相关工作人员需要保证检测工作的全面落实，在无损检测技术的保障下，提升桩基检测的整体水平。本文主要对无损检测技术在桥梁桩基检测中的应用进行分析，希望能对今后无损检测技术的应用与发展提供参考。关键词：无损检测；检测技术；桥梁桩基；检测工作；应用分析我国城市化发展水平的不断提升，导致城市交通压力逐渐增大。为了给人们提供良好的出行，提升出行的安全性和稳定性，在近几年来城市发展中，会建设大大小小的桥梁工程。在桥梁工程建设中，桩基础结果作为主要的结构类型，加强桩基础结构的有效建设，在桩基检测中对无损检测技术进行使用，一方面能够确保检测的质量，另外一方面还能减少对桩基造成的破坏，是促进行业而进步的重要内容。一、无损检测技术的基本概述无损检测技术是目前工程建设中较为常见的技术类型，在检测技术应用中，不会对结构以及主体造成影响，通过物理方式对指定目标的整体状态进行确定，从而对物体结构的性能变化情况进行判断，以此来满足工程建设的基本要求。无损检测技术作为现阶段最为先进的科学技术类型，在科学技术的发展背景下，实现多个工程领域的有效应用。在道路桥梁工程建设的阶段中，科学合理地对无损检测技术进行使用，在不影响道路桥梁正常运营使用的前提基础上，对桥梁质量进行有效的检测，对机械力学、材料力学以及物理学等多种技术内容进行使用，同时加强对电子技术与计算机技术的有效结合，更好地保证技术使用的整体效果，为工程建设质量提供基础保障，避免参数误差对桥梁工程造成的各种影响1。二、桥梁桩基无损检测技术的类型（一）声波无损检测技术声波无损检测主要是利用混凝土结构对声波产生的反应，以此作为技术的基础不断进行创新、优化以及完善得到的全新技术类型，声波无损检测技术在桩基检测中，能够确保桩基检测的完整性和有效性。在技术实际应用的过程中，主要是通过撞击中产生的应力波进行分析，如果应力波的形状、速度、峰值都保持不变，在桩基中能够实现均匀传播，则可以表明桥梁桩基的完整性较为良好。如果应力波的形状、速度、峰值有着明显的变化情况，可以证明桩基长度上存在质量问题。同时，在桩基缺陷部位出现应力波变化的情况，将会导致应力波产生透射波、反射波或者散射波的现象。因为，无损检测技术对桩基不会产生较为明显的破坏，因此在桥梁工程桩基完整性检测中有着较为良好的应用，能够进一步对桩基的整体质量以及相关参数进行反馈，为后续桥梁工程的使用提供质量保障2。（二）高应变检测技术高应变检测技术的应用时间较为久远，主要是对桩基的竖向抗压承载能力以及设计要求参数进行判断，以此来确保桩基的各项参数都能够满足发展的实际需求。在高应变检测技术使用的过程中，需要对桩身预制接头以及水平整合缝隙等缺陷进行判断，加强对竖向抗压承载能力的影响变化进行分析，并在此基础上对缺陷程度进行合理的判定，为后续质量的提升奠定基础与保障。从目前技术的应用发展情况来看，国内外在对高应变测量技术与结果进行分析的时候，主要是利用一维杆拨动的相关理论作为基础，对检测技术进行使用，没有将桩基与土壤之间的相互作用理论进行考虑。因此，在对承载力进行检测的时候，高应变检测技术的使用就会出现明显的局限性，需要相关企业单位加以重视。（三）低应变检测技术低应变检测技术主要是对桩身完整程度进行检测，多数缺陷和质量问题都是在刘水成或者底层产生变化，随后桩基础产生较为明显的质量变化，底层质量变化将会导致反射波工 程 技 术产业创新研究 2023.1 第2 期146产生影响，所以在实际检测的阶段中需要对地质条件等相关数据进行全面、深入的检查，了解施工的相关记录，从而对桩基础存在的缺陷进行确定。在技术实际应用的过程中，还需要使用定量分析软件对存在的缺陷问题进行查看，从而对缺陷影响程度进行判断，虽然软件的使用能为实际工作提供更加便利的条件，但是软件也会存在较为明显的不足之处。为此，需要全面确保桩周参数的合理确定，从而更好地保证效果的全面提升。在对低应变检测技术进行使用的过程中，需要不断对缺陷类型进行确定，进而减小桩基的阻抗能力，对缺陷性质进行区分，为桩基的施工质量提供良好的保障。1.低应变动测技术的适应范围在桥梁工程施工建设的阶段中，加强低应变检测技术的有效应用，相关工作人员就需要对桩基检测适用范围进行确定，减少检测中对各方面造成的影响。在桥梁工程桩基检测中，对土壤阻力进行检测是最为重要的工作内容，在实际检测中，工作人员需要对检测技术的特点进行掌握。低应变动测技术能够减少反射波的峰值，加快应变力的衰减效果，对桩基长度进行检测，但是也会产生较为明显的阻力，能够更好地反映桩基的质量，减少外在因素对桩基质量造成的危害与影响3。通过对公路桥梁桩基施工中不断对经验进行总结，在桥梁桩基施工中使用低应变动测技术，保证桩基长度能够保证在常规的范围之内，尽可能减少桩基的应力波信号产生。但是因为桥梁工程桩基承载力相对较大，实际施工中经常会出现各种质量缺陷问题，这些问题的存在必定会对桥梁工程的施工质量造成危害。因此，加强对地质条件影响因素的分析，保证各项质量的全面提升，是保证桥梁施工整体质量的基础。2.低应变动测试流程的分析低应变动测试的阶段中，测量工作人员为了能够提升桥梁工程桩基测量结果的有效性、准确性，就需要对测试选取点、锤击点、传感器安装点等进行确定，本文主要针对以下几个方面进行分析，希望能对今后桩基无损检测技术的有效应用提供参考与保障，进一步提升桥梁工程的桩基施工质量。（1）测试选取点。在对测试点进行选择的阶段中，需要以桩基直径作为选择的重要参考，在选择的阶段中需要确保桩基测试点满足实际的测量要求。通常的情况下，公路桥梁桩基直径不能小于 0.15 米的范围之内，在这个范围内需要对测试点进行选择，保证测试点在 5 个以上，并且要加强对间距的控制，提升桩基测量点的均匀性，打磨的过程中，工作人员需要秉承认真仔细的态度，为后续桥梁工程桩基施工的正常运行提供保障。（2）锤击点的选择。桥梁工程桩基检测的阶段中，需要对锤击点进行选择，保证传感器位置的合理性，如果锤击点与传感器之间的距离较远，很有可能受到冲击力的影响，导致横波出现震动的情况，这样也会对桩基情况的各项数值状态造成影响。因此，锤击点与传感器位置的选择，是影响桥梁桩基检测数据结果的主要因素，为了能够改善此类问题的不断产生，在实际检测的阶段中，需要保证检测人员的专业技术能力，保证桩基检测结果能够满足设计的相关要求4。（3）传感器的安装。根据桥梁桩基测试点的选择情况来对传感器安装位置进行确定，以粘贴的方式对桩基检测传感器进行确定。因此，在公路桥梁工程桩基检测的阶段中，需要保证顶部的干燥效果，在实际检测中想乣使用各种物质保证顶部的厚度，避免材质过厚造成桩基检测传感器应力波接收偏差问题的产生，这样也能够在一定程度上提升桥梁工程的建设效果。三、桥梁桩基检测树种存在的问题（一）检测工作内容不够全面现阶段在我国桥梁工程建设的阶段中，桩基检测技术的运用都在不同程度上存在缺陷问题，实际检测内容不够全面，这也是桩基检测中存在的主要影响因素。在实际检测的阶段中，需要结合桥梁工程的实际情况，对检测技术类型进行合理选择，保证技术能够满足检测的基本要求。但是，这样的情况也会增加检测工作量，导致检测成本的不断投入。因此，现阶段桥梁桩基检测工作中，依旧存在检测内容不够全面完善的问题产生，是影响桩基检测工作效率的主要因素，导致实际检测工作的阻碍不断提升，影响行业的稳定进步与发展5。（二）检测数据准确性无法保障桥梁桩基检测工作开展主要是为了能够对桩基性能、质量等多种信息进行确定，在信息的基础上不断进行评估与分析，最终对桩基质量的合格与标准进行确定。在实际检测的阶段中，数据检测评估是影响检测结果准确性的重要因素。但是，从现阶段桥梁桩基检测工作开展的实际情况来看，多数检测方法在实际应用中存在问题，很难对评估结果的有效性、准确性进行保障，一定程度上对桥梁桩基检测工作的效率有着严重影响。四、桥梁桩基检测工作中无损检测技术应用措施（一）加强无损检测技术的创新效果无损检测技术的创新是保障技术有效应用的重要基础，也是桩基无损检测工作开展的前提基础。在桥梁工程不断发展的背景下，桥梁结构、材料的使用情况都会产生明显变化，导致实际检测工作的开展难度不断增加，现阶段使用的检测技术不一定能够完成相对应的检测工作。为了能够保证检测工作的全面落实，相关企业需要不断对技术进行创新，使用全新的检测技术方式对桩基质量进行测试，不断加强对工 程 技 术INDUSTRIAL INNOVATION 产业创新研究147技术的创新与优化。在实际检测的阶段中，可以将较为先进的检测技术进行应用，建立相关实验室开展有效的研究，对现有检测技术进行改善，结合桥梁检测的数据情况，进一步保证技术创新的效果和质量，减少外在因素对检测工作开展造成的影响，实现行业的稳定进步与发展6。（二）提升检测技术人员的综合素质水平在桥梁桩基检测工作开展的阶段中，经常会对多种不同类型的检测设备和检测技术进行使用，为了能够加强设备与技术操作的规范性和有效性，相关企业对工作人员的综合素质要求相对较高。在目前桩基检测工作中，需要确保技术人员自身具有较高的专业素质能力，顺利地完成相关检测工作，减少检测工作中数据产生误差的情况。简单来讲，全面提升技术人员自身的综合素质水平，是保证检测数据准确性和有效性的基础，相关企业可以根据实际的工作情况，制定岗前培训等多种学习内容，定期组织工作人员参加无损检测技术的讲座，对无损检测技术的各方面知识内容进行学习，进而提升工作人员自身的专业水平和技术能力，这样才能够为桩基实际检测工作开展的质量提供保障，减少数据误差问题的出现，为行业的稳定进步与发展奠定基础与保障7。五、无损检测技术在桩基检测中的应用（一）红外成像技术的应用任何高于绝对零度的物体都会存在红外线辐射源，这些物体都在不断向外界散发红外线，红外线也是节约可见光和微波之间存在的电磁波，具有自身较为独特的波长特点。在桥梁工程施工建设的阶段中，为了能够更好地检测桩基自身质量，主要可以应用红外成像技术对桩基的基本结构进行图像呈现，利用混凝土自身的红外线以及热流来进行判断，从而对桩基是否存在损伤进行检测。当桥梁混凝土内部存在缺陷的时候，混凝土的热传导也会产生变化，导致混凝土表面温度分布情况产生异常情况，用红外成像仪器对异常热像图进行检测，从中发现故障存在的位置和具体类型，及时对桩基质量进行改善。这样的技术方式属于非接触无损检测技术，可以对桩基进行连续扫描，并且不会受到环境因素和时间的限制，技术自身的检测精准程度较高，并且检测较为方便，能够更加快速、直观、大面积地对桩基进行检测，经常会在重大灾害之后进行使用。（二）超声技术的应用超声技术主要是以声音速度与材料强度之间的关系作为检测技术，通过声音传播速度对材料的密实度进行反应，进而根据密度与材料强度之间的关系推测材料的实际强度，同时也能够对材料内部结构的均匀性、连续性等多种参数指标进行反应。超声检测技术主要是根据混凝土存在的缺陷，对超声波在混凝土传播速度、振动频率、相位以及主频的变化进行判断，从而对桩基内部存在的缺陷问题进行判定。混凝土内部常见的问题主要包括结构松散、密实程度较低、空洞、杂物或者意外损伤等问题，在超声波检测的过程中，如果遇到这些缺陷的时候，声波传播速度、振动频率都会出现一定程度上的变化，通过科学合理的数据处理和计算，都能够得到最终损伤的程度和数值。同时，在对超声技术使用的过程中，需要保证测试人员具备较强的检测经验，能够更好地对故障进行反馈。（三）电磁感应技术的应用电磁感应技术的应用中，工作人员需要对混凝土内部构件发射脉冲电磁波，电磁波会与桩基内部金属结构产生电磁感应，从而保证金属物的电流能够与周围形成二次电磁场，通过专业的仪器设备，对电磁场进行观测与干净，在基础变化或者异常变化的基础上，对混凝土内部的钢筋位置、铺设深度等参数进行确定，以此来判定混凝土的整体结构质量，对故障问题进行快速的反馈。（四）冲击回波技术的应用冲击回波检测技术主要是利用钢珠冲击结构对混凝土表面进行检测实验，从而在混凝土内部结构中产生一定的应力波，当应力波在混凝土中遇到阻抗截面，就可以基本表明混凝土内部存在较为明显的缺陷，利用专业设备一起对反射波进行接收，并形成较为明显的频率谱，对桩基内部缺陷位置、混凝土厚度以及混凝土质量进行检测，保证故障问题的快速反应，加强混凝土实验的整体质量，减少故障问题产生后对桥梁工程造成的整体危害与影响，更好地提升桥梁工程的施工质量。参考文献：1 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