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橋梁樁基常見(jiàn)病害及檢測(cè)

橋梁樁基常見(jiàn)病害及檢測(cè)
時(shí)間:2022.04.01
作者:中國(guó)中鋼檢驗(yàn)檢測(cè)安徽分公司
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摘要: 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(wú)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(jiàn)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(wèn)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(wú)法避免發(fā)生碳化現(xiàn)象。 ...
橋梁樁基常見(jiàn)病害及檢測(cè)

(圖:橋梁樁基常見(jiàn)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(wú)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。

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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。

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一、橋梁樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)常見(jiàn)病害

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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。

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“碳化”是樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)普遍存在的病害問(wèn)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(wú)法避免發(fā)生碳化現(xiàn)象。

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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。

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裂縫是混凝土橋梁的常見(jiàn)病害,溫差、受力、工藝等均會(huì)引起裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn)。

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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。

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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(wèn)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。

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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(guò)程中樁土間的作用,最后通過(guò)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。

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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(lái)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(guò)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。

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低應(yīng)變檢測(cè)過(guò)程中,通過(guò)電腦對(duì)傳感器接收到的信號(hào)進(jìn)行分析,通過(guò)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(lái)說(shuō),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(shuō)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。

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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。

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?3、超聲波透射檢測(cè)

超聲波透射法是相關(guān)人員通過(guò)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(guò)程中表現(xiàn)的波動(dòng)特征。

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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。

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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)。

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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(guò)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。

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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(guò)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(guò)這種方法檢測(cè)后,將計(jì)算出來(lái)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。

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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(wú)損檢測(cè)為主。

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結(jié)語(yǔ)

公路橋梁施工中的樁基質(zhì)量問(wèn)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(wèn)題是很有必要的。選擇合適的方法,通過(guò)對(duì)實(shí)際樁基施工中一些問(wèn)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。

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