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文檔簡介

橋梁工程作為交通運輸體系的重要組成內容,其施工質量控制逐步成為當前關注的重點。常用的橋梁基樁施工質量檢測方法為聲波透射法等。然而結合實際情況來看,聲波透射法在橋梁基樁檢測時存在較為嚴重的檢測盲區情況,其將會導致檢測結果精準性下降,難以真實反映橋梁基樁實際情況。對此,對聲波透射法檢測橋梁基樁盲區進行分析研究,指出其成因及危害性,進而提出應對策略,為后續橋梁基樁檢測提供參考,將具有一定的理論價值和實踐價值。1

工程概況某城市快速路高架橋橋梁基樁采用大直徑鋼筋混凝土鉆孔灌注樁,實際基樁長度和樁徑分別為37m和1200mm,使用混凝土為C30混凝土。根據現行標準要求,需要在基樁內部埋設3根聲測管,具體布設位置示意如圖1所示。聲測管采用規格為50mm的鋼管,在埋設時先將聲測管下端進行封閉,清洗干凈后在上端注入清水后加蓋密封,保障聲測管內無異物存在。聲測管采用絲扣進行緊固處理,過渡區域應保障光滑無滲漏情況。所有聲測管均應采用高出樁頂200mm的方式進行布置,并在布置后檢查角度及布置效果,確認合格后方可實施聲波透射法檢測。圖1橋梁基樁聲測管布設位置示意2

聲波透射法橋梁基樁檢測過程分析基于聲波透射法的橋梁基樁檢測結果如圖2所示。圖2基于聲波透射法橋梁基樁檢測結果由圖可知,橋梁基樁BC剖面無異常情況,而AB剖面和AC剖面則分別于距離樁頂7.4~8.2m和6.9~8.0m區間范圍內存在質量缺陷問題。為能夠進一步確認橋梁基樁質量缺陷類型、埋深以及嚴重程度,以樁頂下10m為檢測范圍,采用鉆芯法進行樁身取芯檢測,進而根據檢測結果判斷缺陷位置。根據鉆芯法檢測結果形式,除了聲波透射法所檢測出的兩處質量缺陷以外,在距離樁頂3.2~6.0m區間范圍內還存在一處較大的質量缺陷情況,但聲波透射法檢測中卻未發現此質量缺陷情況,說明聲波透射法存在較為嚴重的檢測盲區問題。為進一步檢驗聲波透射法的檢測效果,將鉆芯法采樣點D與原有聲測管檢測點進行再次組合,再次開展聲波透射法檢測,進而發現基樁中心處距離樁頂3.2~5.5m、3.4~6.4m、3.5~7.5m、7.8~9.1m等多個區間范圍內均存在著質量缺陷情況,根據分析結果可確認橋梁基樁中心區域存在多處不規則質量缺陷情況,而初次檢測卻存在嚴重漏檢情況。為再一次驗證第二次聲波透射法檢測結果精準性,針對橋梁基樁開展第二次鉆芯法檢測,具體鉆芯法檢測位置為圖1中E點,取樣深度仍然為距離樁頂10m。根據第二次鉆芯法檢測結果確認,在距離樁頂3.0~8.3m范圍內存在多個質量缺陷情況,再次證明第一次聲波透射法檢測過程中存在檢測盲區。將第二次鉆芯法檢測點E與其他4個點進行組合后,采用聲波透射法實施再一次檢測分析,進而發現于E點周邊距離樁頂2.6~7.0m、3.0~5.5m、3.2~6.1m、6~6.4m、8.4~9.1m等多個區域內發現質量缺陷,說明E點周邊區域也存在較為嚴重的缺陷問題,而該問題也在第一次聲波透射法檢測中漏檢,成為檢測盲區。綜合分析后確認聲波檢測法存在嚴重的檢測盲區問題,若不進行有效處理,將會直接影響到橋梁基樁質量判斷結果,為整個橋梁工程留有潛在安全隱患。3

聲波透射法檢測橋梁基樁盲區產生原因及危害性分析從原理角度來看,聲波透射法采用發射器發射聲波,聲波在接觸到橋梁基樁內部缺陷后反射聲波,被接收器接收到后獲取到有效聲場的聲學參數,進而判斷基樁缺陷位置及程度。聲測管數量與有效聲場覆蓋范圍之間存在直接相關性,具體表現為隨著聲測管數量的持續增加,有效聲場的覆蓋范圍也會同步增加,進而減少聲波透射法的檢測盲區,最終降低檢測盲區所導致的工程風險。圖3不同聲測管布置方案此對應有效聲場分布示意圖3中陰影區域為有效聲場區域,空白區域為檢測盲區。相較于三點式布置,四點式布置的聲波透射法檢測盲區更少,更有利于應對檢測盲區問題。因此,綜合分析后可確認聲波透射法檢測盲區問題的成因在于聲測管數量不足。4

聲波透射法檢測橋梁基樁盲區應對策略某城市快速路高架橋工程基樁直徑為1200mm,針對該橋梁基樁的聲波透射法檢測中存在的檢測盲區問題,可采用以下策略進行應對和解決。4.1

修訂現行標準規定通過上述研究可知,我國現行規定標準中關于基樁聲波透射法的檢測要求相對較低,過低的檢測標準不利于保障橋梁基樁綜合質量。因此,應對現行標準進行合理修訂,將每個橋梁基樁布設聲測管數量強制控制在4根以上。同時,考慮到聲測管布設數量越多,聲波透射法檢測中檢測盲區越少,但檢測成本和施工成本越大、施工周期越長的特征,要求工程項目在施工過程中合理探尋聲波透射法檢測精度、檢測成本、施工成本、施工工期等多方面因素的綜合平衡點,但聲測管實際布設數量不應少于4根。如此,通過聲波透射法所采用的發射器和接收器共同形成6個檢測剖面,相較于現行規定中的三點式檢測所形成的3個檢測剖面來說,其檢測中有效聲場的覆蓋空間將會得到有效增加,最終減少檢測盲區范圍,降低缺陷漏檢概率及數量。4.2

增加對角線檢測剖面聲波透射法主要包括平測、斜測以及扇形掃測三種測試模式。根據現行規定可知,聲波透射法常用的測試模式為平測模式,該測試模式可保障發射器和接收器之間保持同步移動。在平測模式掃描到可疑區域后,聲波透射法測試模式才建議轉換為斜測或者扇形掃測。考慮扇形掃測方式的操作流程較為繁瑣,所以實際檢測中多采用斜測模式。斜測模式可保障發射器和接觸器之間處于固定高度差,并持續同步運動測量,實際操作過程較為簡便,使其在聲波透射法檢測中也較為常用。為進一步提高某城市快速路高架橋工程橋梁基樁聲波透射法檢測精度,應在布設4根聲測管的基礎上,再采用斜測模式以對角線斜測的方式來實現對角線剖面測量,具體設置測點可為4個,如此在原有6個檢測剖面的基礎上增加2個對角線檢測剖面,共8個檢測剖面可進一步增加檢測有效聲場覆蓋空間,減少檢測盲區范圍。4.3

多種方法共同檢測通過上述研究可知,聲波透射法在實際應用中存在較為嚴重的檢測盲區問題,即便該問題可通過增加檢測剖面等方式來進行一定程度上緩解,但優先于技術,該問題卻無法實現從根本上解決。針對此種情況,應在實際橋梁基樁檢測中將聲波透射法與低應變法相結合,借助低應變法的引力波反射原理,有效檢測基樁樁身橫斷面上的阻抗變化,進而樁身上存在的尺寸處于15?m以內的嚴重質量缺陷問題。在結合應用后,可將聲波透射法與低應變法兩種方法的檢測結果進行匹配對比,若是發現兩種方法的檢測結果存在差異性,則需要采用鉆芯法進行對比驗證,如此通過多種方法結合有效彌補單獨采用聲波透射法進行檢測時存在的檢查盲區問題,提高檢測精度,進而實現橋梁基樁質量問題的及時發現和處理,避免橋梁正常運營后留有安全隱患。5

結束語以城市快速路高架橋工程為研究案例,對聲波透射法檢測橋梁基樁盲區問題進行綜合分

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