时间：2023-05-30 09:58:19
[关键词] 桥梁；桩基；检测；技术
[中图分类号] U443.15 [文献标识码] A
1 桩基工程及桩基检测技术的分类研究
1.1 桩基工程分类
桩基工程根据其不同的应用功能，受力情况和施工方法，有着不同的分类，对应的桩基检测方法也会有所不同。不同桩的桩身完整性的判别标准亦不同，一般按照桩身完整性类别不同可将其化为以下四类：一类桩桩身完整且能正常使用；二类桩桩身基本完整仅有轻度缺陷，仍可使用；三类桩桩身缺陷明显影响桩身结构承载力；四类桩桩身缺陷严重影响桩身结构承载力。
1.2 桩基检测技术分类
目前我国常使用的桩基检测技术主要分为四大类，每类又分为两种不同的检测方法，一般来说，各类技术的选择是以检测目的和技术优缺点为基本的评判依据，而事实上每类技术都有其适用的范围[1]。
2 常用桩基工程检测技术的功能及优缺点分析
根据以上笔者对桩基工程及桩基检测技术的分类研究，下面我们就几类常见的不同桩基检测技术的检测目的和功能，以及相应的优缺点进行对比分析。
直接检测技术中的取样试件试验可以反映灌注混凝土强度及灌注前混凝土性能，是混凝土灌注桩施工质量验收主控项目，常用于检测混凝土是否达到设计要求的强度等级。
在辐射检测技术中，常用超声波透射法检测灌注桩的桩身缺陷及其位置，以判定其桩身的完整性的类别，这种检测方法过程比较细致，且不受桩径桩长的限制，但因要预埋声测管，成本高，最终无法定量地判断桩身缺陷。
动力试桩技术主要有低应变法和高应变法。其中低应变法测试简便、原理清晰、成本低、成果可靠，常用于检测各类桩基桩身缺陷及其位置，以判定桩身完整性类别。但这种检测方法也存在局限，如桩头混凝土比较松软时，应力波不能沿桩身往桩底传播，将无法获取桩底的反射信号；当桩身缺陷较多时，会影响后续的缺陷反射信号测试；当桩身存在扩颈或缩颈等变化较缓慢的缺陷时，将会使变化界面处的反射信号不太明显，造成误判或漏判；检测效果还会受桩长径比的影响，如对深部的缺陷反应不灵敏；该检测方法还存在缺陷只定性而不能定量分析的不足。相对低应变法而言，高应变法所用设备较为笨重，效率低且费用高，但其有效检测深度和激励能量较大，尤其是其在用于判定桩身水平整合型缝隙或预制桩接头等缺陷时，可有效查明是否影响到竖向抗压承载力，因此这种方法常用于判定单桩竖向抗压承载能力是否满足设计要求，除此之外还可用于分析桩侧和桩端阻力，但波形分析中的不确定性依然会导致其误差偏大。
在静力试桩技术中，可分为钻芯法和静载试验法。其中钻芯法所取岩芯可制作成试件进行强度试验，因此常用于检测灌注桩桩长，桩身混凝土强度（只反映小部分的混凝土质量），桩底沉渣厚度，还可以判断桩身完整性类别，但也存在盲区，且设备庞大，操作费工费时，价格也较高昂。而静荷载试验根据其受力因素的不同，可分为单桩竖向抗压、抗拔和水平静载试验。单桩竖向抗压静载试验既可用于确定和判断单桩竖向抗压极限承载力是否满足设计要求，还可通过桩身内力及变形测试来测定桩侧、桩端阻力，同时还能验证高应变法的单桩竖向抗压承载力检测的结果。单桩竖向抗拔静载试验主要用于确定单桩竖向抗拔极限承载力，判定其是否满足设计要求，以及测定桩的侧摩阻力，但它也有与单桩竖向抗压静载试验相同的局限之处；单桩水平静载试验主要用于确定单桩水平临界和极限承载力，推定土抗力参数，判定水平承载力是否满足设计要求，测定桩身是否弯矩和挠曲[2]。但这种三种检测方法都很费时、费工、费钱，且用数量较少的桩作静载试验所得出的结果较为片面，难以代表全体桩基的质量情况，都不适用于高承载力桩。
3 我国常见的几类桩基检测技术有效检测和综合使用
根据目前普遍使用的桥梁桩基检测方法一般规定为声波透射法、低应变动测法及钻孔取芯法等普检技术，这些技术方法因各自的理论假设及各种因素影响，均存在一定的局限性，因此有必要充分和有效利用各种方法的优点来解决工程上的实际问题。
3.1 各类桩基检测技术的有效检测方法
若桩基检测在低应变动测法所适用范围内，尽量采用动测法，动测结果桩基施工存在沉渣及持力层不符合要求时，可用低应变动测法对声波透射法进行校核；对于动测法之外的地质条件复杂、主墩桩或较重要部位的桩基，则可用声波透射法进行检测。若动测法受到地质条件的影响，使得桩底持力层、沉渣等难以判断，可采用钻孔取芯法进行校核，当取芯时，通过加固处理难以解决桩基存在的局部缺陷或持力层稍差现象时，可采用高应变动测法进行承载力检验。
3.2 各类桩基检测技术的综合应用
采用一种方法对桩身质量（完整性）做出正确判定时，根据检测目的，检测方法的适用范围，并综合考虑各种因素如地质情况、设计、施工因素以及受检桩类型等，同时选用多种方法进行检测，实现优势互补，以提高检测结果的准确性和可靠性[3]。如可联合低应变法和钻孔取芯法处理大直径灌注桩的完整性。
结语：桥梁桩基工程及检测技术分类繁多，为了保证各类桩基工程用到合适的桩基检测技术，笔者建议应综合各类检测技术的优点，研究出一套高效的综合检测技术，以适用当前形势的需要。
参考文献：
[1]黄梅，刘浩.浅析桥梁桩基的分类及其检测技术[J].民营科技，2010（6）：198-198.
[2]刘冀.桩基检测技术的综合应用[D].中南大学硕士学位论文，2011（1）：9-27.
[3]冯建亚.桥梁桩基检测技术应用与探讨[J].职业教育―科技与向导，2011（8）：148-148.
【关键词】桥梁桩基；检测要点；分析
桩基施工质量是否达标将直接关系到桥梁整体结构的安全性，而且是提升桥梁使用年限和功能性的重要施工部分。在桥梁桩基施工中，多数项目属于隐蔽工程，对于其施工技术的实际应用也提出了更高的要求和标准。而桩基工程的检测在整座桥梁中起到了关键的作用，对其进行分析也是桩基工程的重点。优良的桩基工程是优质桥梁工程的保证。
1 桥梁桩基施工的特点分析
桥梁的桩基施工是桥梁设施建设的重要基础，也是加快城市化进程的先决条件，因此，对桥梁的建设中必须将质量问题提升到相应的高度，并且不断加强对于各工程项目施工技术的深入研究和探索。在桩基工程建设中，桥梁工程的数量不断增多，为了保证桥梁桩基施工技术的科学、合理应用，必须对其特点进行全面的分析。交通工程中桥梁桩基施工的特点，主要表现在以下几个方面：
1.1重要性
在桥梁工程建设中，桩基施工是基础和根本，因为桥梁工程建设过程和使用过程中，桩基会直接影响正个桥梁的承载能力和使用寿命，没有良好的施工质量，会导致桥梁结构受损，缩短使用寿命，严重的发生垮塌危害公众安全。在建设桥梁的时候，桥梁桩基施必须要受到重视，保证工程质量和施工标准落到实处。
1.2复杂性
现在，国内交通工程的桥梁桩基施工中，根据地质情况、施工环境等因素，可以选用的桩基类型较多（以混凝土灌注桩为主），而且各种桩基对于施工工艺和技术的要求也略有差异，在组织桥梁桩基施工时，施工单位必须在对设计方案进行全面审核的基础上，明确各种施工技术的适用范围及优缺点。另外，桥梁桩基施工中，受各种内外部因素的影响较大，如果在施工技术的应用中出现问题，极有可能导致工程项目整体质量的下降，甚至降低桥梁的使用年限和结构安全性。
1.3知识多样性
从现代工程学专业知识的角度出发，桥梁桩基施工中涉及到从桥梁结构、地基基础、工程地质、水文地质、建筑材料、静动测试、工程机械、土力学等学科的基本知识，工程项目设计和施工技术管理人员必须具备较高的专业素质，而且要熟悉国家建筑主管部门出台的相关规范和规程，这是保证桩基施工质量和防范施工事故的重要基础。
2 桥梁桩基工程检测方法要点分析
桩基工程是桥梁工程中的主要基础形式，对基桩的检测内容大体可分为承载能力检测和桩身完整性检测两个方面。桩身完整性检测最长见方法有低应变反射波法、超声透射法和钻孔取芯法等；承载能力检测的方法主要有静载试验法和高应变法。
2.1低应变反射波法
低应变反射波法是使用小锤敲击桩顶，通过粘接在桩顶的传感器接收来自桩身的应力波信号，采用应力波理论来研究桩土体系的动态响应，反演分析实测速度信号、频率信号，从而获得桩的完整性结论。
低应变反射波法采用一维应力波理论来分析桩土体系的动态响应，并做了3点基本假设：1、桩被看作式一维弹性体杆件（桩的长度远大于桩径），2、桩被视为由匀质材料构成，截面恒定，各物理力学参数为常数，横截面在受力时保持平面，3、忽略桩内外的阻尼和摩擦力的影响。用手锤敲击桩顶产生的应力波，理论分析表明，一维弹性杆中波长应大于10倍杆径，这样一维波动方程的解才是精确的。因此，时域曲线不但有纵波存在，还有横波存在，而大直径桩中波速是频率的复杂函数，限制着可测桩的直径。在实测中，桩侧土阻力特别是动土阻力对应力波传播的影响非常大，表现在以下方面：①导致应力波迅速衰减；②影响缺陷反射波幅值；③产生土阻力波。低应变动测法较难区分局部混凝土胶结不良、离析、缩颈等常见的缺陷，一般表现为反射波和入射波同相，但从时域曲线上严格地区分这些缺陷有一定的难度，建议结合频域曲线、工程地质条件、施工情况进行综合分析。也较难区分扩孔、地质变化、嵌岩等情况，故只能对信号作有程度的区分和大致定性，而不能过于夸大地下结论，如承载力、混凝土强度、缺陷类型、大小等。
低应变反射波法，检测设备简便，检测速度快，费用相对较低，适用于工程桩大面积普查。但如何获取好的波形，如何较好地分析桩身完整性是检测工作的关键。
2.2超声波透射法
超声波透射法是最早采用的桩基完整性无损检测法，在上世纪80年代末正式应用于福建省桥梁桩基检测上，其方法是在灌注混凝土之前，在桩孔内预埋数根声测管，作为超声脉冲发射与接收探头的通道，用超声探测仪沿桩的纵轴方向逐点测量超声脉冲穿过各横截面时的声参数，然后对这些测值作各种特定的数值判据或波形判断处理后，得出桩的缺陷类型、大小、位置、混凝土均匀性指标和强度等级。
用超声波透射法检测钻孔灌注桩完整性的优点在于结果准确可靠，不受桩长、桩径限制，无盲区（声测管范围内都可以检测），可测桩顶低强区和桩底沉渣厚度，桩顶不露出地面即可检测，方便施工，也可粗略估测混凝土强度，适用性较强。由于超声波只对已埋设声测管的范围内混凝土进行完整性检测，声测管以外（包括持力层，保护层部分等）不在检测范围内，对于支承桩或嵌岩桩，宜同时采用低应变反射波法检测桩端的支承情况，确保基桩承载力满足设计要求。 2.3静载试验法
对于桥梁的桩基，单桩的承载能力至关重要。对于单桩承载了的测试方法中，采用静载试验法最直接、最可靠的方法。测试方法是在桩顶施加轴向压力，通过不同等级压力对单桩的影响获得数据，了解单桩的实际性能，从而得出单桩承载能力。
单桩竖向抗压静载试验法可分为慢速维持荷载法和快速维持荷载法两种。为设计提供依据的应采用慢速维持荷载法；施工后的工程桩验收检测也宜采用慢速维持荷载法，当有足够的地区经验时，可采用快速维持荷载法，但建议在最大试验荷载时，应根据桩顶沉降收敛情况决定是否延长维持荷载的时间。测试耗时较长，而且对桩身的作用力较大，施工环境相对较差，检测费用都比较高，而且加载设计难度高，检测程序复杂，并且有可能对桩身或周遭土造成破坏，是基桩的承载力受到影响。所以不宜采用这种方法进行普查。在大型工程中采用抽样测试，抽样比例通常低于10%或者不少于5根，这样就可以同时满足各方面要求，也可以得到理想的试验结果。在测试过程中，基准桩的问题有时会被检测人员所忽视，容易出现基准桩打入深度不足或离试验桩的间距不够，试验过程产生位移等的问题。
2.4高应变动测法
高应变动测法是用重锤个桩顶一竖向冲击荷载，在桩两侧距桩顶一定距离对称安装力和加速度传感器，量测力和桩、土体系响应信号，从而计算分析桩身完整性和单桩竖向抗压承载力的方法，还可以监测预制桩和钢桩打入时的桩身应力和锤击能力传递比，为沉桩工艺参数及桩长选择提供依据。Case法和曲线拟合法（CAPWAP）法是最常用的高应变检测方法，两者以行波理论为依据，量测桩顶力和加速度时程波形，但对测量信号的分析处理方法有所不同。和静载试验对比，高应变动测法的试验成本和检测时间有了大幅度的减少，测试结果可以帮助到其他测试。
高应变动测法，合理判定缺陷程度，可作为低应变法的补充验证手段。可以利用高应变法增加承载力和完整性的抽查频率。
关键词桩基;检测;质量;评定
中图分类号U4文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)041-0065-01
随着公路的大量修建,做为桥梁基础的桩基础亦大量使用。其桩基础的检测及质量不可避免的被人们越来越关注。从目前国内情况来看,对钢筋混凝土桩都能做到100%的检测,其它半刚性桩检测达到10%左右。而桩基的检测对于控制桩基的质量和保证公路建设中桥梁的使用功能及交通安全起到了极其重要的作用。然而,目前的检测方法和质量评价中存在着一些明显的问题,如检测人员水平参差不齐,对质量评价的标准理解上的差异导致对桩基质量判别的明显偏差,以及一些非技术因素导致的错判和漏判等都会对工程质量造成严重隐患。
当前公路桥梁桩基检测主要的两类方法是钻芯法和动测法。现在绝大多数桥梁桩基的检测均用动测法,动测法分为二种:一种是低应变法,另一种是声波透射法。前者是在桩内时域和幅频信号无明显缺欠反映的桩称之为合格;后者则是声学参数无异常和无声速低于低限值异常,没有出现一个剖面的两个测点声学参数异常或没有两个或两个以上剖面在同一深度声学参数异常及声速低于低限值异常的桩称之为合格。
1公路桥梁桩基现行的质量分类
国内各省市在公路建设时,对桥梁桩基础都按100%的比例进行动测法检测,质量分类标准由于规范上没有明确规定,存在着较大的差异。一般来讲,按质量优劣分为四类:
1.1完整桩
动测波形规则衰减,桩身完好,达到设计桩长,波速正常,混凝土强度达到设计标号。一般情况下,单纯扩径的桩也列入此类。
1.2基本完整桩
动测波形有小畸变,桩底反射清晰,桩身有小缺陷,如轻度缩径、局部轻度离析等,推测对单桩承载力及横向剪切力没有太大影响,桩身混凝土波速正常,可达到混凝土设计标号。
1.3缺陷桩
动测波形出现较明显的不规则反射,对应桩身缺陷如裂纹、离析、缩径、夹泥等;桩身混凝土波速偏低从而达不到设计标号,对单桩承载力有一定的影响,该类桩一般要求设计单位复核单桩承载力后提出是否处理意见。
1.4严重缺陷桩
动测波形严重畸变,对应桩身缺陷如裂缝、严重离析、夹泥、严重缩径、断桩等。该类桩一般不能使用,需进行工程处理。
2对公路桥梁桩基质量控制和分类的分析
2.1质量控制
对于桥梁桩基来讲,由于处在重要的工程部位,有时是一桩一柱的基础,这就要求它必须是100%合格。桩基质量控制主要在其形成过程中,在成孔和灌注两方面控制好,无疑不会出现不合格桩。现场监理工程师的监督也是质量保证的一个重要条件。
2.2质量分类
以上四种分类看似比较全面,各类桩基都可对号入座,但我们在实践中发现,有些问题是比较难掌握的。比如对于桩长的检测,由于混凝土桩基本身因径缩,离析等缺陷往往测出桩长大于设计桩长;也有可能由混凝土灌注桩初灌混凝土没有封好桩底造成短桩。但这种情况通过取芯验证是不准确的。另外,对于Ⅱ类及Ⅲ类桩的区别,不同检测,监理单位及不同检测人员有不同的理解。首先由于导致动测波形出现较明显不规则的因素较多,其次缺陷的严重程度的判定更是因人而异无量化指标依据,再者桩基缺陷的出现深度对桩基质量判别有较大影响。
3动测与钻芯两种检测方法的比较
桩基动测法中低应变反射波检测方法是建立在一系列假设前提条件下的,它首先假设桩是一个等截面、均质(各项同性)的一维直竿且横截面的直径远小于竿的长度,竿侧及竿端物质的密度明显小于竿的密度。只有这样才可应用弹性直竿中波传播的理论和波动方程解释工程桩的完全性问题。因此不仅检测人员,建设单位主管及相关监理人员也应当清楚作为低应变主要检测方法的反射波的应用是有前提的,其检测结果对正常桩是有效的。特殊情况下,现场监理在灌注过程中发现的问题比任何检测方法都及时和准确。
钻芯检测法因其优点突出即直观,而引起人们的广泛重视。但该方法成本高昂,钻芯需较长时间,使得人们无法在大范围内广泛应用。另外钻芯法的代表性也受到质疑,特别在确定缩径等缺陷时更是无能为力,一般地说钻芯法在确定桩身质量有较强的说服力,对确定断桩、夹泥、离析也有一定的优势。芯样取率要达到100%。它要求技术人员有丰富的实践经验,对钻进过程所遇到的各种情况要有完整,准确的记录。有时断桩部位在钻芯过程中只反应为几或十几厘米的突然掉钻,如不能准确记录下来,从提取的芯样上很难判断出严重的缺陷。
因此,钻芯检测法主要是对动检测法的一个补充,重点是对混凝土质量有怀疑的合格桩及动测评为不合格缺陷桩进行验证。深度不大的径缩缺陷采用开挖方法予以验证。
4结束语
实践证明,只要严格按有关操作规程施工,就现有的技术设备条件而论,正常情况下应有95%的桥梁基桩为Ⅰ类桩。确有问题但又不必进行工程处理的Ⅱ类桩的数量也不应大于5%,地表附近的径缩缺陷桩处理后可按合格桩提交报告。对于常年地下水位以下(一般为8～10m左右)的缺陷尽管较严重,但只要有桩底反射,一般可不判为不合格桩。对于常年地下水位以上的缩径缺陷,尽管有桩底反射存在,则应果断判为Ⅲ类桩,须处理后才能使用,因为不仅是桩身完整性受到影响,的钢筋在常年地下水位以上部位时由于受游离氧的氧化若干年后将不复存在,这将明显影响桥梁基础的抗剪切能力,从而影响其安全性。同样的缺陷若出现在常年地下水位以下,由于没有游离氧的氧化作用,的钢筋始终不会锈蚀,故可判为Ⅱ类桩。值得提出的是,钻芯检测的主要对象是对混凝土质量有怀疑的合格桩和需要验证的不合格桩。
参考文献
[1]罗骐先.桩基工程检测手册[M].北京:人民交通出版社,2003.
[2]地矿部勘查技术JGJ/13-95.桩基低应变动力检测规程[S].北京:中国建筑工业出版社,1995.
[3]杨燕军,王雪峰.桩基动测分析指南.武汉:武汉岩海工程技术开发公司,1995.
【关键词】桥梁工程；桩基检测；检测技术；超声波检测
1.工程概况
本检测工程项目为嘉兴至绍兴跨江公路通道北岸接线工程第七、八、九合同段。嘉绍跨江公路通道起点为乍嘉苏高速公路及嘉兴南湖大道的交叉口处，向南经海宁，于黄湾跨越钱塘江，进入绍兴市，经上虞沥海镇，终于沽渚，接杭甬和上三高速公路交叉口处相接，全长约69.462公里。其中，北岸接线约42.948公里。本桩基检测第三合同段起止桩号为K31+100-K43+261.5，由第七、八、九合同段组成。根据本合同段工程承包合同要求以及该工程建设的实际情况，结合本工程施工设计图的桩径、桩长、地质情况，为了有效地保证桩基工程施工质量，准确判定工程所用桩的质量等级，对该工程的桩基采取相应的检测方法进行检测。
2.工程的桩基采用概况
本工程合同段内桥梁桩基数量为310根，其中摩擦桩74根，分别是Φ1.8m桩基8根、Φ1.5m桩基4根、Φ1.2m桩基62根。而嵌岩桩数量为236根，分别是Φ1.8m桩基8根、Φ1.6 m桩基4根、Φ1.5m桩基42根、Φ1.3m桩基85根、Φ1.2m桩基69根、Φ0.8m桩基28根。本工程合同段内的310根桩基数量中主要是采取摩擦桩和嵌岩桩，嵌岩桩要求桩基嵌入中风化（微风化）岩层不小于2倍桩径。桩基灌注混凝土前，按嵌岩桩设计的桩基桩底沉渣厚度不能大于5cm；按摩擦桩设计的桩基沉渣厚度不大于20cm。桩基全部采用冲孔灌注桩施工工艺进行施工。鉴于本桩基工程实际特点，经研究决定，对该桩基检测项目采取三种检测方法进行评定。
3.桩基检测方法
经上述分析，结合本检测的桩基工程项目特点，采取以下三种检测方法：
（1）低应变反射波法，即为小应变检测。本桩基检测工程项目所采取的低应变动测法，使用小锤敲击桩顶，经粘接在桩顶的传感器来接收来自桩中的应力波信号，然后采取应力波理论来分析被检测桩土体系的动态响应，然后反演分析实测速度信号以及频率信号，从而获得被检测桩的完整性。通过低应变反射波检测防范可以检出测桩身缺陷及其位置，然后再判定桩身完整性类别。
（2）超声波检测法。超声波检测法在桥梁桩基检测方法中被应用最早，其作为桩基完整性无损检测法，方法原理是在对桩进行灌注混凝土前，在桩内预埋若干根声测管，把其作为超声脉冲发射与接收探头的通道，然后通过采用超声探测仪沿桩的纵轴方向逐点测量超声脉冲穿过各横截面时的声波参数，再对这些测得的数据结果，通过采用各种特定的数值判定或形象判断以及进行处理后，得到被检测桩内砼缺陷类型、大小以及位置，然后再给出混凝土均匀性指标和强度等级。通过超声波检测可以有效地检测已预埋声测管的混凝土灌注桩桩身缺陷性质、位置以及范围，然后评定基桩混凝土质量等级。
（3）钻孔抽芯法。该桩基检测方法主要是采用钻孔机，一般带φ10mm内径钻头，对被检测桩基进行抽芯取样，根据所取出的芯样，对桩基的长度、局部缺陷情况、混凝土强度、桩底沉渣厚度以及持力层情况等进行进一步分析判断。但鉴于钻孔取芯有一孔之见的局限，只能对局小部范围进行分析判断，因此在桩基等级评定时，仍以无损检测为主。通过采取钻孔抽芯检测方法可以有效地检测灌注桩桩长、桩身混凝土强度以及桩底沉渣厚度，然后再判定或鉴别桩端岩土性状，从而评定出基桩混凝土质量等级。但工程实践表明，钻孔抽芯检测方法主要是针对桩基存在较大的缺陷或者经检测对强度有怀疑的情况下采用。
4.桩基检测频率与数量
根据工程要求，对于桩径≥1.8m、桩长≥50m、桩长径比≤5的桩基不宜采用低应变反射波法检测。工程实践表明，在桩基实测中，桩侧土阻力尤其是动土阻力对于应力波传播的影响较大。这种影响主要体现在：（1）导致应力波迅速衰减；（2）影响缺陷反射波幅值；（3）产生土阻力波，所以限制了可测桩的长度及桩基直径。基于桥梁桩承载力要求高，低应变反射波法对局部缺陷、深部缺陷反映不敏感、受地质变化影响较大等特性而受到限制。根据规范规定，低应变反射波检测技术对于桩身缺陷程度只做定性判定，尽管利用实测曲线拟合法分析能给出定量的结果，但是鉴于桩的尺寸效应、测试系统的幅频相频响应，高频波的弥散、滤波等造成的实测波形畸变以及桩侧土阻尼影响，曲线拟合法还不能达到精确定量的程度。因此，要对缺陷类型进行判定时，应针对该工程的地质、施工情况而综合采取钻芯、声波透射等其他检测技术。
根据工程要求，本中小桥基桩钻孔抽芯频率可以每标段为计数单元，故其余桥梁的桩基共抽2%即2根。受检桩长径比较大时，当成孔的垂直度和钻芯孔的垂直度都符合规范1%要求，方向相反时抽芯孔容易偏离桩身，所以要求受检桩桩径不宜小于80cm、长径比不宜大于30。
5.桩基检测准备工作
对于本工程的基桩无破损检测在成桩14天以后或混凝土强度至少达到设计强度的70%且不小于15MPa后进行检测，抽芯检测则需在混凝土龄期达到28天或预留的同条件养护试件强度达到设计要求。对于本工程每批待检桩检测前采取以下检测准备工作：
（1）在采取超声波检测技术进行本桩基工程检测前，采用20cm长的Φ32钢筋绑在测绳上，同时要确保其足够牢固，然后对检测管进行探孔，检测其是否被堵管。若堵管则应采取措施对其进行疏通，而且要保证检测管内灌满清水。
（2）采取小应变检测技术进行本桩基工程检测前，先要提前凿除至设计桩顶标高，打磨好桩头，并保证桩头干净、无积水。
（3）采取钻孔抽芯检测技术进行本桩基工程检测前，先搭设钻机施工平台以及通水通电。
所有桩基检测准备工作完成后，经检查符合检测条件后方可进行桩基检测。
6.桩基检测技术要点
（1）低应变检测技术。对于本标段的桩基桩径有Φ1.5m、Φ1.2m两种桩基采取低应变检测，根据本工程相关要求，对于桩径大于100cm的桩基则需打磨4个点（直径约为10cm），中心一个旁边对称三个。打磨点距钢筋笼主筋不小于5cm，被测桩头应凿至设计标高，露出密实混凝土面。
（2）超声波检测技术。本标段的桩基桩径有Φ0.8m、Φ1.2m、Φ1.3m、Φ1.5m、Φ1.6m、Φ1.8m、六种桩基采取超声波检测，根据本工程相关的要求，对于桩径小于150cm的桩基称呈等边三角形埋置3根管；对于桩径大于等于150cm时的桩基呈正方形埋置4根管，对称布设并确保稳定牢固。超声波检测的桩基，检测管应在加工钢筋笼时，绑扎或者焊接在钢筋笼加强筋内侧，确保牢固，顺直，且相互平行，定位准确。检测管须埋设至桩底，管口宜高出桩顶面30cm以上，管口高度宜一致。检测管采用外径φ50×2.5钢管，连接将采用φ60×5套管连接，并保证接头密封。下端采用φ65×10Q235钢板封底焊接，不得漏水。并且在安装声测管同时管内灌满水，声测管安装完成，用测绳探测每根声测管长度并作记录，上口用塞子塞住，防止砂浆，杂物堵塞管道。
（3）钻孔抽芯检测技术。根据本工程相关的要求，对于桩径1.2m～1.6m范围的桩采取钻2个孔，当桩径大于1.6m的桩采取钻3个孔，开孔时要确保开孔位置宜在距桩中心0.15～0.25D内均匀对称布置。对桩端持力层的钻探，每根受检桩应不少于1个孔，应钻至桩底下不小于1D且不小于2米。对怀疑有溶洞或裂隙等的地质情况，应钻至桩底下不小于3D且不小于5米。
【关键词】高铁；质量；检测；桥梁
1.桩基基础的施工准备
1.1桩基基础的施工环境
场地位于旱地时，清除现场杂物，硬化场地。场地位于浅水时，采用筑岛法（引桥），场地位于深水时，采用钢管桩施工平台法（主桥）。平台必须平整，联结牢固。
1.2桩基基础桩位测定
在平整好的场地上测定桩位，用方木桩准确标识各桩位的中心及标高，同时埋设护桩，护桩埋设方法，在桩中心向外大干桩径50cm均匀分布三个并量出距离，护桩顶要与地面相平并用砂浆固定牢固，做出明显标记。深水桩基的定位由钢护筒定位架固定。
1.3桩基基础的护简
护筒一般采用钢护筒，水上主墩钢护筒采用12mm厚钢板卷制在顶和底部用12mm钢板加固，直径2.5m的钢护筒用14ram厚钢板卷制，其余则用10mm厚钢板卷制。护筒内径大干钻头直径20～40cm，护筒高视土质而定，最小不小于2m。安置时，护筒顶高出地面30cm以上，高出最高施工水位或地下水位1.5～2.0m。旱墩护简周围50cm范围内粘土夯实，深度至护筒底。并用稳定护筒内水头的措施。护筒的埋设位置必须保证其中心与桩位中心的偏差不超过50mm。并应注意两节护筒的连接质量，护筒埋深为2～4m，水上主墩护筒应沉入局部冲刷线以下不小于1.0～1.5m。
1.4桩基基础的钻孔泥浆
在开钻前，应选择和备足良好的造浆粘土或膨润土，科学选料配制，泥浆比重1.1-1.2，泥浆粘度一般地层16～22Pa·s。含沙率必须小于2%。钻孔时泥浆需要不断的循环和净化，故在施工前应对泥浆的循环和净化作适当布置，设置好制浆池、储浆池、沉淀池，并用循环槽连接。废弃泥浆根据现场情况在桥旁设置储浆池，作为废弃泥浆的倾倒场地。
2.桩基基础钻孔的施工
钻机就位前，应对主要机具及配套设备进行检查、维修。就位后，底座和顶端应平稳，不得产生位移和沉陷，放置钻机的起吊滑轮线、钻头（钻杆）和钻孔中心三者应在同一个铅垂线上，其偏差不得大干2cm，竖直向倾斜不大于0.5%。
钻孔前，按施工设计所提供的地质、水文资料绘制地质剖面图，挂在钻台上。针对不同地质层选用适当的钻机和泥浆比重，并做钻孔标示牌，内容包括墩台号、桩位、应钻孔深、钻机型号、负责人等。初次钻孔时进尺适当控制，采用慢速钻进，冲击钻用小冲程，正反循环钻应采用减压钻进，孔底承受的钻压不超过钻具重力之和（扣除浮力）的80%。并经常检查放置钻机的起吊滑轮线、钻头（钻杆）和钻孔中心三者是否在同一铅垂线上，使初成孔竖直、圆顺，防止孔位偏心、孔.口坍塌。正常钻进后，冲击钻采用4-5m中、大冲程。但最大冲程不超过6m，正反循环钻则待导向部位或钻头全部进入地层后方可加速钻进。
施工中应经常检查钻头转动装置是否被钻碴卡住，钻进时常低锤勤击，冲击钻钢丝绳松绳不得过大，以免造成斜孔、卡钻、坍孔、漏浆等故障，且钢丝绳松绳不得过小以免造成打空锤，影响进尺。钻孔作业必须连续进行，不得中断。因特殊情况必须停钻时，孔口应加保护盖. 用5cm厚木板或3mm花纹钢制作）并严禁钻头留在孔内，以防埋钻。经常检查泥浆的各项指标，包括泥浆比重、稠度、含砂率、酸碱度等，并根据地质情况及时调整。
当钻孔深度达到设计要求时，应对孔深、孔径、孔位和孔形等进行检查，测绳应经常校正刻度，避免超钻、或钻孔深度不够，检孔器钢筋外圈直径应大干钢筋笼外圈直径l0cm，且不得大于钻头直径，确认满足设计要求后，立即填写终孔检查证，并经驻地监理工程师认可，方可进行孔底清理和灌注水下混凝土的准备工作。
3.高速铁路桥梁桩基检测方法
3.1钻芯检测法
钻芯检测法属于局部破损检测法，它是按规定的抽检比例进行检测，或对桩质量有疑问时采用，通过检测可判断桩身的完整性、混凝土强度、桩长、桩底沉渣厚度及持力层性状能否满足设计及规范要求。钻芯取样是钻芯法检测中的重要环节，其质量好坏直接关系到整个桩基质量评价的准确性。
3.2静载荷实验法
单桩竖向承载力的确定在桩基工程别重要。静载荷实验法在检测单桩竖向承载力时虽然是最原始的但也是最可靠的方法。在桩顶施加荷载，了解荷载施加过程中，桩土间的作用，通过得到P-S曲线的特征确定承载力，判别桩基的施工质量。使用1×104KN级以上的桩基静载设备，最大加载能力2×104KN。在桥梁桩基工程中，主要使用慢速维持荷载法。
3.3低应变动测法
低应变动测法是使用小锤敲击桩顶，通过粘接在桩顶的传感器接收来自桩中的应力波信号，采用应力波理论来研究桩土体系的动态响应，反演分析实测速度信号、频率信号，从而获得桩的完整性。该方法检测简便，且检测速度较快，但如何获取好的波形，如何较好地分析桩身完整性是检测工作的关键。
测试过程是获取好信号的关键，测试中应注意：①测试点的选择。测试点数依桩径不同、测试信号情况不同而有所不同，一般要求桩径在120cm以上，测试3～4点。②锤击点的选择。锤击点宜选择距传感器20～30cm处不必考虑桩径大小。③传感器安装。传感器根据所选测试点位置安装，注意选择好粘贴方式，一般有石蜡、黄油、橡皮泥在保证桩头干燥，没积水的情况下。④尽量多采集信号。一根桩不少于10锤，在不同点，不同激振情况下，观测波形的一致性，以保证波形真实且不漏测。
3.4高应变动力检测法
高应变动力法测试技术于20世纪80年代由美国引入我国，近年来该技术得到了广泛的应用和发展。它是通过在桩顶量测被激发的阻力产生的应力波和速度波来确定承载力的。目前工程界应用最广泛的高应变动力试桩法是阻尼系数法和曲线拟合法。
3.5超声波检测法
超声波检测法是通过测定超声波在混凝土中传播过程中的声速、波幅、频率、声时等声学参数，而反映混凝土的质量。对于组成材料相同且配合比一定的构件， 其内部越致密，孔隙率越低，则声波波速越高，波幅越大，频率越高，强度也越高。另外，当混凝土含石量较高时，平均声速增高而强度可能变化不大，因而声速亦可以反映混凝土的均匀性。
3.6低应变发射波检测法
应力放射波法是以应力波在桩身中的传播反射特征为理论基础的一种方法。该方法把桩假定为连续弹性的一维截面匀质杆件，并且不考虑桩周土体对沿桩身传播应力波的影响。当在桩顶施加一瞬态锤击振力，将在桩内激发应力波，由于桩与桩周土体之间的波阻抗差异悬殊，应力波大部分能量将在桩内传播， 当L（波长）〉〉D（ 桩径），应力波波长λ〉〉D时， 桩可以看作一维杆件， 应力波在桩内传播可以采用一维杆波动方程计算。垂直入射的应力波在桩内传播过程中，当桩内存在有波阻抗差异界面时，将产生反射波和透射波，反射波将沿桩身反向传播到桩顶，而透射波继续向下传播。桩身的缺陷、桩底均可以根据反射波的相位、振幅、频率特性，辅以地层资料、施工记录以及实践分析经验，对其性质做出确切的判断。 [科]
关键词:桥梁; 桩基础; 质量检测
Abstract: in the bridge construction, the pile foundation is the main structures bearing parts, its quality directly related to the safety of the use of the structures and permanent. Due to its own process multifarious, pile foundation construction difficulty, technical requirements higher characteristic, it is easy to appear quality problem. Therefore it is necessary to strengthen quality test, to ensure the quality of the construction of the bridge.
Keywords: bridge; Pile foundation; Quality testing
中图分类号：K928.78文献标识码：A 文章编号：
一、 桩基检测技术
1. 成孔检测
在我国，成桩检测技术要优于成孔检测技术。从防患于未然的层面来看，桩的成孔检测应比成桩后检测更为重要。大力提倡成孔检测技术的开发，特别是对桩承载力有很大影响的灌注桩桩底沉渣厚度测试手段的研究，今后仍是我国桩基工程中的迫切任务。
2. 静载荷试验法
目前桩的静载试验仍被国内外公认为评价桩承载力最直观、可靠的方法，但由于测试仪表的精度、试验方法的限制、分析方法的差异和工程判断的能力等因素，其测试误差也能达到10％。因此。如何改进静载试验测试、分析方法，提高静载试验的可靠度，长期以来是工程界所关心的课题。近年来，试验吨位有了很大提高，也有许多研究人员对相关的负摩阻现象进行了研究和探讨，对于大吨位的桩，在桩底埋设千斤顶和传感器进行载荷试验。
3. 声波透射法
这虽是一项传统技术，以前应用却并不广泛。随着近几年来交通系统投资的增加，以桥桩为代表的各种大直径钻孔灌注桩的大量涌现，声波透射法在国内已得到越来越广泛的应用，在这种方法的应用过程中-数字化声波仪已取代了传统的模拟声波仪，不仅在使用的方便程度上有了质的飞跃，而目．在分析手段上也有了很大提高。
4. 应力波反射法完整性检测
尽管近年来国内外对于这种方法的研究未见本质性的进展，但在实用和普及方面国内却有较大提高，这些不仅表现在国产桩基动测仪和配套用传感已达到或接近国外先进仪器方面，也表现在许多单位认真研究各个测试细小环节和分析环节方面，更主要的是表现在许多管理部门已开始认真总结应力波反射法完整性检测的得与失，开始使这种方法的应用回归到一种正常的位置。
5. 动静法
由于高应变动力试桩法力的作用时间过短，桩只能被视为弹性体进行分析，国外有人提出了一种动静法，采用技术将力的作用时间延长，使沿桩身传播的应力波波长大于实际桩长，进而将桩视为刚体，回避了应力波的传播问题。应该说这种方法既克服了传统静载试验的笨重与费时，也克服了高应力方法的过分间接性，是一种较好的方法，但由于该方法对锤的配重要求人高，具体操作仍有较大难度。
二、 动测与钻芯两种检测方法的比较
桩基动测法中低应变反射波检测方法是建立在一系列假设前提条件下的，它首先假设桩是一个等截面、均质的一维直竿且横截面的直径远小于竿的长度，竿侧及竿端物质的密度明显小于竿的密度。只有这样才可应用弹性直竿中波传播的理论和波动方程解释工程桩的完全性问题。因此不仅检测人员，建设单位主管及相关监理人员也应当清楚作为低应变主要检测方法的反射波的应用是有前提的，其检测结果对正常桩是有效的。特殊情况下，现场监理在灌注过程中发现的问题比任何检测方法都及时和准确。钻芯检测法因其优点突出即直观，而引起人们的广泛重视。但该方法成本高昂，钻芯需较长时间，使得人们无法在大范围内广泛应用。另外钻芯法的代表性也受到质疑，特别在确定缩径等缺陷时更是无能为力，一般地说钻芯法在确定桩身质量有较强的说服力，对确定断桩、夹泥、离析也有一定的优势。芯样取率要达到100％ 。它要求技术人员有丰富的实践经验，对钻进过程所遇到的各种情况要有完整，准确的记录。有时断桩部位在钻芯过程中只反应为几或十几厘米的突然掉钻，如不能准确记录下来，从提取的芯样上很难判断出严重的缺陷。因此，钻芯检测法主要是对动检测法的一个补充，重点是对混凝土质量有怀疑的合格桩及动测评为不合格缺陷桩进行验证。
三、 基桩检测
1. 检测原则
1) 根据《公路工程质量检验评定标准》及《公路桥涵施工技术规范》的要求，对基桩应采用无破损法检测桩的质量，并选取一定比例的基桩进行钻孔抽芯法检查。
2) 试验检测方法的选定与分析应综合考虑勘察、设计、施工等因素，做到技术先进、安全选用、经济合理、评价正确。
3) 为保证检测结论的可靠性，可根据不同被检对象和检测要求，选用多种检测方法进行综合分析判断。为确保基桩质量，对初期施工的基桩宜选取一定数量的基桩采用多种检测方法进行比对分析，指导下一步的基桩检测工作。
4) 采用低应变反射波法检测嵌岩桩时，当桩端反射信号为单一反射波且与锤击脉冲信号同相时，应结合岩土工程勘察、设计、施工等有关资料以及桩端同相反射波幅的相对高低来推断嵌岩质量，必要时应采取其他合适方法进行检验。
5) 采用低应变反射波法检测，当对桩身完整性的分析出现下列情况之一时，应结合其他检测方法进行检测。
6) 无损检测不能作评定的基桩，需采取钻芯法(或其他检测方法)作进一步确认时，其最终质量等级由钻芯(或其他检测方法)检测单位根据规范、规程直接评定。
7) 基桩抽芯检测工作实行见证制度，检测单位应及时通知参建各方到现场见证，并办理现场见证手续。
2. 检测频率
1) 重要工程或重要部位的基桩，或建设单位、设计单位有特殊要求的基桩或特殊地质和对质量有怀疑的基桩，可适当调整、增加其检测方法、检测频率。
2) 由于无损检测不合格或不作评定而改为抽芯法检测的基桩，其数量不包括在上表所列的钻孔抽芯法的频率。
3) 根据有关规定，质量监督部门可对总桩数的5～10%的频率进行强制性抽检；对质量问题较多或对质量有怀疑的基桩可加大强制性抽检频率或采取各种有效的检测方法进行检测、鉴定。质量监督部门强制性抽检数量不包括在上表所列的频率数量范围内。
4) 强制性钻芯检测的桩基仍需进行无损检测。
四、 检测数据的分析与判定
1. 混凝土芯样试件抗压强度代表值应按1组3个试件强度值平均值确定。同一受检桩同一深度部位有2组及以上混凝土芯样试件抗压强度代表值时，取其平均值为该桩该深度处混凝土芯样试件抗压强度代表值。受检桩中不同深度位置的混凝土芯样试件抗压强度代表值中的最小值为该桩混凝土芯样试件抗压强度代表值。
2. 桩端持力层性状应根据芯样特征、岩石芯样单轴抗压强度试验、动力触探或标准贯入试验结果综合判定。
3. 桩身完整性类别应结合钻芯孔数、现场混凝土芯样特征、芯样单轴抗压强度试验结果及规范要求进行综合判定。
4. 钻芯孔偏出桩外时，仅对钻取芯样部分进行评价。
结论
【关键词】：铁路桥梁；桩基；质量评定
【 abstract 】 : high speed railway bridge pile foundation is the main part of the railway bearing, its quality directly related to the safety of the high-speed railway bridge use and permanent. Because of pile foundation construction process is multifarious, is difficult, technical requirements higher characteristic, so it was easy to appear quality problem. Therefore it is necessary to strengthen quality test, to ensure the quality of the construction of the bridge. In this paper, the railway bridge pile foundation inspection and quality evaluation and the correlation discussion.
【 key words 】 : railway bridge; Pile foundation; Quality evaluation
中图分类号：K928.78文献标识码：A 文章编号：
1引言
铁路桥梁工程具有投资高，施工难度大的特点，并且一旦出现事故就会造成巨大的损失。桩基作为桥梁的主要承重部分，桥跨结构墩台的巨大荷载由桩基承受，桥梁桩基质量的好坏直接影响桥梁使用的寿命和安全。如何控制好桩基的质量，不仅需要在设计施工中进行控制，还要必须有先进的检测方法。
2高速铁路桥梁桩基检测几种检测方法介绍
2.1静载荷实验法
单桩竖向承载力的确定在桩基工程别重要。静载荷实验法在检测单桩竖向承载力时虽然是最原始的但也是最可靠的方法。在桩顶施加荷载，了解荷载施加过程中，桩土间的作用，通过得到P—S曲线的特征确定承载力，判别桩基的施工质量。使用1×104KN级以上的桩基静载设备，最大加载能力2×104K N。在桥梁桩基工程中，主要使用慢速维持荷载法。
2.2钻芯检测法
钻芯检测法属于局部破损检测法，它是按规定的抽检比例进行检测，或对桩质量有疑问时采用，通过检测可判断桩身的完整性、混凝土强度、桩长、桩底沉渣厚度及持力层性状能否满足设计及规范要求。钻芯取样是钻芯法检测中的重要环节，其质量好坏直接关系到整个桩基质量评价的准确性。混凝土芯样通常有两种情况:
（1)形状规则完整，表面平整光滑；
（2)表面粗糙，完整性差。
粗骨料与水泥胶结差，其原因除了桩身质量较差外，还与钻探设备、操作工艺导致芯样破损有关。显然，由操作引起的芯样不完整并不代表该桩基混凝土质量状况，因此钻芯过程要求保证芯样的原状性和代表性，对不完整和破碎的芯样要能做出准确的分析判断。桩基钻芯取样通常按桩基总数的5%~10%进行抽检, 当施工过程中或无破损检测中发现异常情况时采用钻芯检测作进一步的判断, 由于钻芯检测结果对桩基取舍至关重要, 因此必须根据钻芯检测法准确判断桩身完整性及质量状况。钻取芯样后除了对桩基完整性做出评价外，当混凝土试块强度不足或对其结果有怀疑时，应对芯样进行抗压强度试验，以做出准确评价。
2.3低应变动测法。低应变动测法是使用小锤敲击桩顶，通过粘接在桩顶的传感器接收来自桩中的应力波信号，采用应力波理论来研究桩土体系的动态响应，反演分析实测速度信号、频率信号，从而获得桩的完整性。该方法检测简便，且检测速度较快，但如何获取好的波形，如何较好地分析桩身完整性是检测工作的关键。
测试过程是获取好信号的关键，测试中应注意：①测试点的选择。测试点数依桩径不同、测试信号情况不同而有所不同，一般要求桩径在120cm以上，测试3～4点。②锤击点的选择。锤击点宜选择距传感器20～30cm处不必考虑桩径大小。③传感器安装。传感器根据所选测试点位置安装，注意选择好粘贴方式，一般有石蜡、黄油、橡皮泥在保证桩头干燥，没积水的情况下。④尽量多采集信号。一根桩不少于10锤，在不同点，不同激振情况下，观测波形的一致性，以保证波形真实且不漏测。
2.4低应变发射波检测法
应力放射波法是以应力波在桩身中的传播反射特征为理论基础的一种方法。该方法把桩假定为连续弹性的一维截面匀质杆件，并且不考虑桩周土体对沿桩身传播应力波的影响。当在桩顶施加一瞬态锤击振力，将在桩内激发应力波，由于桩与桩周土体之间的波阻抗差异悬殊，应力波大部分能量将在桩内传播, 当L(波长)〉〉D( 桩径)，应力波波长λ〉〉D时, 桩可以看作一维杆件, 应力波在桩内传播可以采用一维杆波动方程计算。垂直入射的应力波在桩内传播过程中，当桩内存在有波阻抗差异界面时，将产生反射波和透射波，反射波将沿桩身反向传播到桩顶，而透射波继续向下传播。桩身的缺陷、桩底均可以根据反射波的相位、振幅、频率特性，辅以地层资料、施工记录以及实践分析经验，对其性质做出确切的判断。
2.5高应变动力检测法
高应变动力法测试技术于20世纪80年代由美国引入我国,近年来该技术得到了广泛的应用和发展。它是通过在桩顶量测被激发的阻力产生的应力波和速度波来确定承载力的。目前工程界应用最广泛的高应变动力试桩法是阻尼系数法和曲线拟合法。
高应变动力检测法确定单桩垂直极限承载力具有独特的优点，即无需静载试验中的锚桩或堆载物，时间短、费用低、效率高，并可以进行大吨位桩基检测等, 已部分取代传统的静载荷试验，逐步成为桩基工程验收确定单桩承载力和桩身质量的一种重要手段。高应变动力试桩法不仅用于确定桩基的承载力，还可反映出桩身完整程度、桩土阻力分布等方面的信息。
2.6超声波检测法
超声波检测法是通过测定超声波在混凝土中传播过程中的声速、波幅、频率、声时等声学参数，而反映混凝土的质量。对于组成材料相同且配合比一定的构件， 其内部越致密，孔隙率越低，则声波波速越高，波幅越大，频率越高，强度也越高。另外，当混凝土含石量较高时，平均声速增高而强度可能变化不大，因而声速亦可以反映混凝土的均匀性。
3高速铁路桥梁桩基的质量评定
3.1高速铁路桥梁桩基一般的质量分类
关键词：桥梁，桩基， 无损检测， 应用
中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号：
一．桩基分类
桥梁桩基按不同方法一股可分为：①按施工方法分为钻入成孔桩，冲击成孔桩，抓掘成孔桩，螺旋成孔桩，人工挖孔桩，沉管成孔桩等：②按其直径大小分大直径，中等直径小直径桩，桥梁常见大直径桩：③按其端部形态分为平底桩和钢底桩等：④按其纵向截面形状分为直身桩，扩底桩，多节桩。竹节桩，表面带螺纹的析，近几年有出现了多支盘挤扩桩，DX桩等：⑤按其承载性分为摩擦桩，端承桩，摩擦端承桩等：⑥按其嘬向受荷条件分为抗压桩和抗拔桩等：⑦按其水平向受倚条件分为主动桩和被动桩等。
二．基桩检测技术
（一）静载荷实验法
单桩怪向承载力的确定在桩基工程别熏要。静载荷实验法在检测单桩怪向承载力时虽然是最原始的但也是最可靠的方法。在桩顶旋加荷载。了解荷载施加过程中，桩土问的作用，通过得到P～S曲线的特征确定承载力，判别桩基的施工质量。使用1x104kN级以上的桩基静载设备，最大加载能力2 x104kN。在桥梁桩基工程中。主要使用慢速维持荷载法。由于施工环境恶劣，检测时间长，桩基荷载压力大，费用高，配套工作繁杂，加上桩基设计安全系数高，较难使桩基破坏(即下沉量超限或混凝土破坏)，所以较少采用这种方法。特殊项目也有应用。一般按规范抽取l 0％来检测。
（二）高应变检测法
(1)基本原理及检测目的。高应变检测法是一种检测桩基桩身完整性和单桩竖向承载力的方法，该方法是采用锤重达桩身莺量10％以上或单桩竖向承载力1％以的重锤以自由落体击往桩顶，从而获得相关的动力系数。应用规定的程序，进行分析和计算，得到桩身完整性参数和单桩竖向承载力，也称为Case法或Cap．wape法。(2)适用范围。高应变检测法适用于需检测桩身完整性和复核桩基承载力的桩基。(3)优缺点分析。高应变检测法的检测结果集合了低应变检测和静荷载检测。高应变检测的费用比低应变检测高．比静荷载检测低。高应变检测法对于桩基承载力的检测准确度不如静衙载检测，一般误差在10％左右。
（三）低应变动测法
使用小锤敲击桩顶通过粘接在桩顶的传感器接收来自桩中的应力波信号。采用应力波理论来研究桩土体系的动态响应反演分析实测速度信号和频率信号，判断桩身质量．该检测方法称为低应变动测法。主要检测桩基的完整性。此法主要分两个阶段进行，一是原始数据的野外采集，二是记录检测振动曲线并及时作出初步判断，以确定桩身缺陷性质与位置，完成检测报告。优点：检测速度快，检测简单。检测成果可靠，检测费用低。适用范围：桩长5～50m，桩径
（三）钻芯法
钻芯法适用于检测混凝土灌注桩和水泥土桩的桩长、桩身材料强度，桩底沉渣厚度和桩身完整性，判定或鉴别桩端持力层岩上性状。钻机一般应配备单动双管钻具，钻探混凝上桩时应采用金刚石钻头钻进，保证芯样的采取率和芯样完整性。芯样取出后，应由上而下按回次顺序放进芯样箱中，芯样侧面应清晰地标明回次数、块号、本回次总块数。及时记录孔号、回次数，起止深度、块数、总块数，并拍彩色照片留存，记录芯样质量的初步描述及钻进异常情况。选取代表性芯样进行抗压试验。钻芯法作为一种直接检测方法，是检测成桩质量的有效手段之一，不受场地条件限制，特别适合于大直径桩的检测。当桩长较长时应控制好钻芯孔的垂直度，以免偏离桩身。但当桩本身存在偏斜现象时，钻芯孔较难钻至桩底。钻芯法检测速度慢、费用高。
三、桥梁桩基无损检测技术应用
在桩基检测中，各个检测手段需要配合使用，利用各自的特点和优势，按照实际情况，灵活运用各种方法，才能对桩基进行全面准确的评价。但实际工程中施工单位为赶工期往往是桩基施工完后不及时通知检测单位，而擅自施工上部结构，待桩基检测出来后上部已施工了几层，如果桩基检测不合格，再采取补救的措施，代价是相当大的，桩基施工时一定要重视桩基检测。
（一）常用无损检测方法
声波透射法(CSL)：以能量脉冲的方式沿桩身横向传播的波动来检测桩身完整性。低应变法(LST)：利用低能量的激振力产生纵向振动或沿桩身纵向传播的波动检测桩身完整性，包括反射波法和振动法。高应变法(HST)：利用高能量的冲击力产生沿桩身纵向传播的波动检测基桩承载力和桩身完整性。可分为凯司法和实测曲线拟合法。
（二）技术分析
首先，声波透射法适用于大直径灌注桩，目前许多国家对基桩质量检测采用了这种方法。它的设备使用性能、参数也得到了不断提高和改善，数据分析软件功能研发也得到了极快地发展。但制约它被国内广泛应用的因素是在检测前需预埋声测管，且因准备工作繁锁检测数量不宜过多，无法检测基桩承载力。低应变法虽然目前尚只提供桩身完整性检测指标，但它操作简单，易学易用，可经济、快速、大范围、无损的普检，在公路工程中得以充分地利用。但它的缺点则是检测定性分析，难以达到定量化，且存在一定程度的误判和不确定性，承载力检测尚处于不断完善和研究阶段。高应变法则是以节省人力、物力、财力为目标的快速检测桩基质量方法，虽然它可检测完整性和承载力，但它的检测准确度、可靠
性，尤其是理论体系研究以及必须与静态荷载检测结果比较校验后方可使用等一系列问题使其在检测推广中存在一定的局限性。
（三）技术应用
（1）桩基的承载力的检测。①静荷载试验法。静荷载试验法用于检测基桩承载力静荷载试验法包括基桩竖向和水平承载力检测，工程中多用到竖向静载荷试验。静荷载试验法显著的优点是其受力条件比较接近桩基础的实际受力状况。静载试验主要适用于工程试桩的承载力检测，对于工程桩检测不能做破坏性试验。其检测精度高，相对误差在10%范围内。②高应变动测法(HST)。桩基高应变动检测，就是利用重锤对桩顶进行瞬态冲击，使桩周土产生塑性变形，在桩头实测力和速度的时程曲线，通过应力波理论分析得到桩土体系的有关参数，揭示桩土体系在接近极限阶段时的工作性能，分析桩身质量，确定桩的极限承载力。
（2）桩基的完整性检测。①低应变动测法(LST)。基桩的低应变动测法就是通过对桩顶施加较低的激振能量，引起桩身及周围土体的微幅振动，同时用仪表量测和记录桩顶的振动速度和加速度，利用波动理论或机械阻抗理论对记录结果加以分析，从而达到检验桩基施工质量、判断桩身完整性、预估基桩承载力等目的。②声波透射法(CSL)。声波透射法是利用超声波在混凝土中传播的声学参数，如声速C、频率F、振幅A 的变化及波形来分析桩身混凝土的连续性及断层、夹砂、蜂窝等缺陷的大小、位置。
结束语：通过上述试验可以看出矿下的原煤经过破碎也可以作为充填材料的骨料，同样，矿下比煤强度高的矸石更容易作为充填材料的骨料，这样就能扩大充填材料的骨料来源，减少大量运输且只经破碎而不用作其它处理。本文重点研究的是胶凝材料而对充填材料的配比研究的较少，使得充填材料的强度较高，若用于工业试验可以进一步降低胶凝材料的用量，使充填体强度满足巷旁充填支护的要求即可。
参考文献
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关键词：低应变反射波法，桥梁桩基 ， 检测，应用
中图分类号：V448.15+1文献标识码：A文章编号：
Abstract: the low strain reflection wave method as a more mature technology, has the characteristics of high efficiency, was used by many engineering. This paper low strain reflected wave detection technology in the highway bridge pile foundation engineering of the application of the talk about some experience.
Keywords: low strain reflection wave method, bridge pile foundation, testing, application
近年来，随着山区高速公路大规模开工建设，施工过程中大都采用大型桥梁代替路基工程。桥梁基桩属于地下隐蔽工程，施工过程中质量监督较为困难，其质量安全影响日后高速公路运营安全，因此对桩基进行质量检测非常必要。低应变反射波法作为一项比较成熟的技术，具有快捷高效的特点，在桩基检测中应用越来越广泛。本文就低应变反射波检测技术在公路桥梁桩基工程中的应用谈一些体会。
一、工程概况
某高速公路施工段全线共有大小桥梁135座，因地质条件的原因，基础设计大部分为钻孔灌注桩，钻孔灌注桩的质量好坏直接影响桥梁工程的工程质量，由于钻孔灌注桩的施工属于隐蔽工程，对其质量的评定通常采用无损检测，过去一般采用声测法进行检测，这种方法需要在混凝土施工过程中预埋导管，给施工带来麻烦，同时增加了造价。由于低应变反射波法具有方便、快捷、能满足工程要求等优点，本工程采用低应变反射波法检测桩基质量。
二、低应变反射波法检测技术概述
低应变反射波法又叫应力波法，是以手锤或力棒敲击桩顶，给桩一定的能量，产生一纵向应力波，该应力波沿桩身向下传播，由传感器(速度型或加速度型)拾取桩身缺陷及不同界面的反射信号，通过检测和分析应力波在桩身中的传播历程，便可分析出桩基的完整性，并根据桩身突然变化界面时(如:桩底沉渣过厚、桩身夹泥、断裂、扩径或缩径等)所产生的反射和透射波，来确定桩身缺陷性质，估算桩长或缺陷位置，且根据应力波在桩身中的传播速度来推断混凝土的强度。
1、基本原理
低应变反射波法是以一维弹性杆平面应力波波动理论为基础的。将桩身假定为一维弹性杆件（桩长>>直径），在桩顶锤击力作用下，产生一压缩波，沿桩身向下传播，当桩身存在明显的波阻抗Z变化界面时，将产生反射和透射波，反射的相位和幅值大小由波阻抗Z变化决定。安装在桩顶上的传感器，将接收到来自桩身各个波阻抗Z变化界面处反射上来的信息，根据这些信息，可对桩身完整性质量进行分析判断。
桩身波阻抗Z由桩的横截面积A、桩身材料密度ρ等决定，如式（1）。
Z=ρCA（1）
假设在基桩中某处存在一个波阻抗变化界面，界面上部波阻抗Z1=ρ1C1A1，上部波阻抗Z2=ρ2C2A2。
①当Z1=Z2时，表示桩截面均匀，无缺陷。
②当Z1>Z2时，表示在相应位置存在截面缩小或砼质量较差等缺陷，反射波速度信号与入射波速度信号相位一致。
③当Z1
当桩身存在缺陷时，根据缺陷反射波时刻与桩顶锤击触发时刻的差值t和桩身传播速度C来推算缺陷位置Lx，如式（2）。
Lx=t・C/2（2）
2、缺陷桩的判断
桩基存在的缺陷按其性质可分为两类，一类是外部形状较完整，混凝土的密度及反射波发生变化，即混凝土的弹性模量发生变化；另一类是桩身混凝土较均匀，桩身断面发生变化。在桩基检测中按桩基缺陷程度一般分为四类：
一类桩桩身结构完整，桩径均匀，混凝土密实，反射波波形规整，上下幅值对称，符合自由振动指数衰减规律。频谱曲线规则，主峰突出明显，频峰幅值是按一定规律衰减。
二类桩桩身基本完整，桩径略有变化（轻度缩径），反射波波形欠规整，上下幅值基本对称，近于自由振动衰减规律。频谱曲线基本规则，主峰较突出而明显，频峰幅值衰减虽有变化，但其他频峰与主峰幅值相比较小。
三类桩桩身完整性差，桩身局部断裂，严重缩径或混凝土严重离析，反射波波形不规整，上下幅值不对称，波形曲线不按自由振动衰减。频谱曲线出现双峰或多峰形，频峰幅值不按规律衰减，主峰之后频峰偏高，其峰值比大于0.65以上。
四类桩桩身完整性极差，判断为短桩、断桩，反射波波形极不规整，上下幅值极不对称，波形紊乱，不符合自由振动衰减规律，频谱曲线出现双峰或多峰。频谱曲线主峰不突出，其他频峰不按规律衰减，而峰值有时与主峰相近，有时高于主峰。
3、低应变反射波法的特点
低应变反射法与传统的静载试验法相比，具有以下优点：
（1）操作简单易行，测试设备轻便，成本低，不受作业条件限制，检测快速，单桩试验时间仅为静载试验的1／50左右。
（2）检测数量多，不破坏桩基，获得的数据准确可靠，规律性好，判读明了简洁，便于对桩基工程进行普查。
（3）费用低廉，单桩测试费约为静载试验的1／30左右，可节省静载试验锚桩、堆载、设备运输、吊装焊接等大量人力、物力。
三、检测技术要点
1、检测步骤（1）清理整平桩头。（2）调试仪器，选择适当参数；（3）将加速度传感器垂直安放在桩头的平整部位。（4）用小棰在桩头选择适当的能量激振。（5）选取较为理想的波形曲线并存储。（6）将数据传输至计算机，对记录曲线进行分析、计算，并评价桩身质量。
2、检测设备
本工程检测使用TK-PDS型基桩动测仪，该仪器采用的加速度型传感器，横向灵敏度低，锤击到一个有效脉冲时，传感器会记录一个信号，数据传输到现场接收计算机进行储存。锤击力量太大太小或传感器安装不当都会影响脉冲信号。IT-SYSTEM型桩基检测仪发射的反射波可以检验桩身混凝土的完整性，推判桩基的缺陷类型和在桩身中的位置，对桩长进行校核，对桩身混凝土的强度等级进行估判。
3、检测时应注意的问题
（1）桩头的处理。在现场信号采集工作中，桩头的处理是测试成功的第一关键，但在大多情况下，很多测试人员忽略了这一点。由于施工的原因，往往桩头部分有素混凝土（浮浆），有些测试人员忽略了对桩头的处理，直接就在素混凝土（浮浆）上进行测试，结果无论怎么改变传感器以及传感器的安装，无论怎么改变振源，测试信号都不理想，往往在测试信号的浅层部位存在较严重的反向脉冲。一般情况下，桩头的处理以露出新鲜含骨料的混凝土面为止，而且要尽量平整、干净（桩头不要破碎、不要有杂物、不要有水）；这可以通过随身携带凿子以凿平安装点和锤击点或委托施工方在测试前帮忙进行桩头处理，这样有利于传感器的安装和力棒的锤击。
（2）传感器的安装。传感器的安装对现场信号的采集影响较大，理论上传感器越轻、越贴近桩面、与桩面之间接触刚度越大，传递特性越好，测试信号也越接近桩面的质点振动。
对实心桩的测试，传感器安装位置宜为距桩心2/3～3/4半径处；对空心桩的测试，锤击点与传感器安装位置宜在同一水平面上，且与桩中心连线形成90°夹角，传感器安装位置宜为桩壁厚的1/2处。
（3）击振点及击振方式的选择。击振信号的强弱对现场信号的采集同样影响较大，对实心桩的测试，击振点位置应选择在桩的中心；对空心桩的测试，锤击点与传感器安装位置宜在同一水平面上，且与桩中心连线形成90°夹角，击振点位置宜在桩壁厚的1/2处。
对长大桩测试一般应当用力棒或大铁球或击振，其重量大、能量大、脉冲宽、频率低、衰减小，适宜于桩底及深部缺陷的检测，桩底及深部缺陷的信号反射较强烈。但由此很容易代来浅层缺陷和微小缺陷的误判和漏判。当根据信号发现浅层部位异常时，建议用小钉锤或钢筋进行击振，因其重量小、能量小、脉冲窄、频率高，可较准确的确定浅层缺陷的程度和位置。
（4）传感器的影响。目前大多数测试人员在对基桩进行低应变反射波法测试时选用速度或加速度传感器。其中速度计在低频段的幅频特性和相频特性较差，在信号采集过程中，因击振激发其安装谐振频率，而产生寄生振荡，容易采集到具有振荡的波形曲线，对浅层缺陷反应不是很明显。同速度计相比，加速度计无论是在频响特性还是输出特性方面均具有巨大优势，并且它还具有高灵敏度的优点，因此用高灵敏度加速度计测试所采集到的波形曲线，没有振荡，缺陷反应明显。所以我个人建议在对基桩进行低应变反射波法测试时选用高灵敏度加速度计检测。
（5）桩周土层的影响。在对基桩进行低应变反射波法测试时，要充分考虑到桩周土层对所采集波形曲线的影响。检测人员往往只注意到桩身波阻抗变化造成的信号反射，而忽略了应力波在桩身中传播时，不仅受到桩身材料、刚度及缺陷的影响，还受到桩周土层的土模量大小的影响。当桩周土从软土层变化到硬土层时，采集的波形曲线会在相应位置处产生类似扩径的反射波，而当桩周土从硬土层变化到软土层时，采集的波形曲线会在相应位置处产生类似缩径的反射波。如果不考虑桩周土对采集波形曲线的影响，不了解桩侧的地质情况，容易对基桩产生误判。
（6）波形指数放大的优缺点。在现场信号采集过程中，桩底反射信号不明显的情况经常发生，这时指数放大是非常有用的一种功能，它可以确保在桩头信号不削波的情况下，使桩底部信号得以清晰地显现出来。但有些测试人员认为它使波形失真，过分突出了桩深部的缺陷，这种观点有一定的道理，过分的指数放大甚至有可能人为地造出一个桩底反射。但是如果结合原始波形，适当地对波形进行指数放大，作为显示深部缺陷和桩底的一种手段，它还是一种非常有用的功能。
（7）滤波的影响。滤波是波形分析处理的重要手段之一，是对采集的原始信号进行加工处理，它是为了将测试信号中无用的或次要成分的波滤除掉，使波形更容易分析判断，在实际工作中，多采用低通滤波，而低通滤波频率上限的选择尤为重要，选择过低，容易掩盖浅层缺陷，选择过高，起不到滤波的作用。
四、结束语
本工程共施工526根机械钻孔灌注桩，检测526根基桩，其中：完整桩：326根，占检测基桩总数的62%；一般桩：200根，占检测基桩总数的38%；缺陷桩：无。桩长均满足设计要求，桩身质量均合格。
就目前国内的技术状况及实际工程情况而言，笔者认为，利用低应变反射波法简便、快捷、高效的检测特点，辅以超声透射法或钻芯法检测，可以避免误差，提高检测的精确度，可以在较短的时间内完成大量检测工作，是基桩无损检测的一种重要方法。
参考文献：
关键词：公路桥梁；桩基施工；注意事项；检测技术
在公路桥梁桩基施工中，通常是先使用机械进行钻孔，然后灌注混凝土。也可以根据地质及地下水情况，有针对性地采用挖孔作业，然后再进行混凝土的灌注，挖孔工艺在桩基施工中显示出很大的优越性。如现场作业面小，占地范围不大，可以开展平行和流水交叉作业，可以很好地进行桩的偏位和竖直度控制，能够有效地避免钻孔导致的扩孔率、混凝土用量增大，还能够有效地控制混凝土灌注过程中产生夹层、断桩等不利因素。这两种桩基各有优缺， 需结合实际情况灵活应用，避重就轻。
一、钻孔灌注桩施工中应注意的事项
1钻孔灌注桩在钻孔开始时，需稍提钻杆，在护筒内旋转造浆，开动泥浆泵进行循环 ， 等泥浆均匀后以低挡慢速开始钻进，使护筒脚处有牢固的泥皮护壁，钻至护简脚下1m后，方可按正常速度钻进；在钻进过程中，应注意地层变化，对不同的土层，采用不同的钻进方法；在黏性土中钻进，宜选用尖底钻头，中等钻速，大泵量，稀泥浆；在砂土或软土层中钻进，宜用平底钻头、控制进尺、轻压、低挡慢速、大泵量、稠泥浆钻进；在土夹砾( 卵) 石层中钻进，宜采用低挡慢速、优质泥浆、大泵量、分两级钻进的方法钻进。
2对于泥浆护壁桩基，钻孔能否成功，泥浆是关键。在钻孔过程中，要不断向孔内补充新泥浆，以保持泥浆的稠度和比重。泥浆顶面要高出地下水位线 50cm 以上，以保持孔壁的稳定。同时要严密注视地质条件的变化，并随时调整泥浆的性能和配合比。在钻进过程中，根据地质情况适当调整泥浆比重，一般地层以 1．1 ～1．3为宜，松散地层以 1．4 ～1．6为宜。
3 当孔深距设计标高差50cm时，将钢筋笼、导管及其他机具、材料等准备就绪，以避免成孔后等待机具、材料而造成时间间隔，引起由于地质不良发生的塌孔现象。
4 清孔，当钻机钻到设计高程时，就立即进行清孔,清孔后泥浆比重控制在1.15～1.2之间，如果泥浆比重太大，则不利于混凝土的浇筑，如果太小可能会引起塌孔。
二 人工挖孔桩施工中应注意的事项
1 人工挖孔成孔方案存在弊端，最大的弊端就是井下作业不安全因素较多，必须严格按照安全生产条例执行，时刻保持高度重视，仔细地查找、消除不安全隐患。井下作业人员必须佩戴安全帽，进、出井孔要系保险绳，挖孔作业中必须搭设掩体，提取土渣的吊桶、吊钩、钢丝绳、卷扬机等必须经常检查。钢丝绳安全系数宜取5以上，发现有断丝要立即更换。井口围护要高出地面20cm～30cm， 防止土、石等杂物落入孔内伤人，并阻止地面水流入孔内，挖孔工作暂停时，要及时罩盖孔口，以避免孔壁干燥吸收混凝土中水分及安全事故的发生。
2 如果孔壁有少数位置土质不好，或有渗水现象，会发生掉块、滑坍、塌孔等现象，孔壁一定要进行支护，宜采用现浇混凝土护壁。支模时下口大,上口小，呈“锥形”，以利于混凝土的浇筑,振捣,还能增大桩身摩擦力。护壁混凝土作为桩身的一部分时，其标号不能低于桩身混凝土标号。
3 当挖孔中遇到坚硬地层，如岩石等，需进行爆破时，应用浅眼爆破法，严格控制用药量， 并在炮眼附近加强支护，防止震塌孔壁。爆破产生的烟雾、有毒气体应使用机械通风方法排出孔外，直至孔内空气符合人体健康标准要求后方可继续作业。
4 在挖孔过程中或灌注桩基混凝土之前，若孔底积水较多，可用水泵抽取，积水较少时可用水桶人工排除。
5挖孔达到设计标高后，对孔底的松散土渣、淤泥、沉淀等扰动过的软层要进行清除， 最后达到孔底平整、原状土外露要求。若桩底进入斜岩层时，应凿成水平或台阶状。
6在实施人工挖孔的过程中，当发现地质或水文地质与钻探资料有较大出入且不利于人工挖孔时，应根据具体情况回填后采取机械重新钻孔或钻机完成剩余孔深等方法，以确保安全。
7 挖孔过程中如遇大的孔洞、裂缝，要会同业主、设计、监理等有关单位技术人员共同查看，查明原因后，再依照具体情况，采用浆砌片石填缝或采用流动度较大的混凝土、片石混凝土浇筑填塞等办法解决。
三 桩基检测技术
1 成孔检测
在我国，成桩检测技术要优于成孔检测技术。从防患于未然的层面来看，桩的成孔检测应比成桩后检测更为重要。大力提倡成孔检测技术的开发，特别是对桩承载力有很大影响的灌注桩桩底沉渣厚度测试手段的研究，今后仍是我国桩基工程中的迫切任务。
2静载荷试验法
管在目前桩的静载试验仍被国内外公认为评价桩承载力最直观、可靠的方法，但由于测试仪表的精度、试验方法的限制、分析方法的差异和工程判断的能力等因素，其测试误差也能达到1 0％。因此,如何改进静载试验测试、分析方法，提高静载试验的可靠度，长期以来是工程界所关心的课题。近年来 ，试验吨位有了很大提高，国内已有不少单位可以从事30000kN以上吨位的加载,也有许多研究人员对相关的负摩阻现象进行了研究和探讨,对于大吨位的桩，在桩底埋设千斤顶和传感器进行载荷试验。
3声波透射法
这虽是一项传统技术，以前应用却并不广泛。随着近几年来交通系统投资的增加， 以桥桩为代表的各种大直径钻孔灌注桩的大量涌现，声波透射法在国内已得到越来越广泛的应用，在这种方法的应用过程中,数字化声波仪已取代了传统的模拟声波仪，不仅在使用的方便程度上有了质的飞跃，而且在分析手段上也有了很大提高，声失时判读已不再是唯一的选择，声幅和声频已开始进入了分析判断领域，尤其令人欣慰的是,CT声波已步入实用阶段，为声波透射法的后续研究提供了广阔的前景。
4 应力波反射法完整性检测
尽管近年来国内外对于这种方法的研究未见本质性的进展，但在实用和普及方面国内却有较大提高，这些不仅表现在国产桩基动测仪和配套用传感已达到或接近国外先进仪器方面，也表现在许多单位认真研究各个测试细小环节和分析环节方面，更主要的是表现在许多管理部 门已开始认真总结应力波反射法完整性检测的得与失， 开始使这种方法的应用回归到一种正常的位置，如广东省正在将这种方法定位于为后续检测提供前期技术准备,这种定位已与该方法解决问题的真实能力完全对应。
5高应变动力试桩法
在我国,高应变动力试桩法的研究是起自20世纪80年代中后期,90年代初期已有相关的软硬件问题,其实际应用效果已不弱于国外，其后面向国内大量的灌注桩检测,已有单位在模型改进、拟合技巧、参数选定等方面进行了大量工作，也有应用者在桩如何才算被充分激发方面进行了研究。值得一提的是，桩基动测方面，国产仪器和软件业已达到国际先进水平， 许多方面甚于更具有中国特色。
6动静法
由于高应变动力试桩法力的作用时间过短，桩只能被视为弹性体进行分析，国外有人提出了一种动静法，采用技术将力的作用时间延长，使沿桩身传播的应力波波长大于实际桩长， 进而将桩视为刚体，回避了应力波的传播问题。应该说这种方法既克服了传统静载试验的笨重与费时，也克服了高应力方法的过分间接性，是一种较好的方法，但由于该方法对锤的配重要求太高,具体操作仍有较大难度。
【关键词】桥梁；检测技术；工程质量；应用发展
1、桥梁工程检测技术的具体内容及发展现状
1.1桥梁工程检测技术包含的主要内容
桥梁工程的检测技术涉及内容非常之广，检测具体内容包括基础检测、桥梁表观的缺陷与桥梁结构的专项检测。目前，对桥梁表面缺陷的检测，绝大多数还都是在依靠人工目测检测评估，这种单一人工估测的方法，既缺乏准确性又缺乏技术精准性[1]。对各种桥梁的结构缺陷问题检测内容具体有以下几个方面：①缺陷的大小，以及它的具体分布情况；②具体发生缺陷的方位及其走向；③把握缺陷变化及其发展的情况[2]。首先，我们要做的是依据缺陷具体的特点、特征，分析查清其原因和性质，还有就是分析可能的危害程度大小；其次，还要依据具体情况分析，结构需不需要修补，如若需要修补，就要尽快为其制定出可靠可行的修补方案。而有关桥梁工程结构的专项检测，则主要需要检测桥梁的各个部件，关于它的承载力和技术状况都要进行详细的调查与评估。基础检测主要是对桥梁的基础结构承载能力与其完整性的检测。
1.2国内外的桥梁工程检测技术的发展现状
目前，国内外的一些学者经过不断的探索研究，已经在有关桥梁工程检测技术方面有了新的进展，并且在对桥梁的结构检测工作当中，探索出了较为系统适用的方法[3]。比如：累积了一些关于桥梁检测结构状态中的敏感参数的理论实践的相关经验，可以有效的利用这些实践中得来的数据，对计算模型进行修改矫正。此类探究主要应用强迫振动和环境振动测验，来分析有关车的速度、车载重量，以及路面状况。此外就是，检测桥梁结构的拟态参数，对于整体桥梁结构局部的承受能力情况的影响。还创造了针对动力系数、振型及振动频率等的各种动力特性和结构特性参数的一系列检测技术与方法。在基础检测方法上，学者们也都纷纷通过理论实践研究验证，进而总结了以动侧原理为基础的，关于桩基础的完整性与其承载力的检查方法。分别包括：高低应变法、声波透射法；高应变和单桩静载的测试等等。现在对其完整性的检测技术主要采用的是声波投射的方法，当然，有时也会采用低应变法和钻心法。不过钻心法多用于检测木桩混凝土的长度、强度及其底部厚度的完整性，用来鉴别判断木桩的顶端岩石土质。
2、桥梁桩基的检测的主要方式及存在的问题
随着桥梁工程的逐渐增多，自然少不了桩基础的大量使用，它被看做是桥梁的基础，因此，对于桩基础的质量检测就显得尤为重要，这也自然成了越来越多的人们关心关注的原因[4]。对于桥梁桩基的检测，是为了保证桩基的质量，确保桥梁的安全使用，这对于保护人们的生命安全有着十分重要的意义。
2.1桥梁桩基检测的方式方法
目前，我们所采用的对于桥梁桩基的检测方法，主要是动测法与钻芯法。其中的动测法又可分为两种方法（声波透射和低应变法），前者是对声学参数是否发生了不正常的情况，而判定其桩基的合格与否；后者则是对木桩内的频域及时域信号是否有明显的缺陷，而判断其桩基的合格与否。
2.2桥梁桩基检测技术应用中存在的问题及评定标准
某些由非检测技术的原因，发生的错误判断或者疏漏判断都会形成桥梁工程质量的安全隐患问题。同时，桥梁工程检测人员的专业技术水平不可能在一个平面上，那么，就必然会存在对检测方法、标准、质量上的理解差异性，这就形成了检测结果桩基的质量存在着十分明显的判断偏差。现在全国各个地区的桥梁工程建设，虽然都对桥梁的桩基进行了检测，但由于其评定标准，在质量范围上至今没有明确的规定，而个人对质量的规范检测评估把握上不尽相同，其结果就一定会有很大的不同。
本文笔者通过对大量文献资料的研究，加上自己在这方面的认识了解，把对关于桩基质量评定的标准分为几个类别：①完整的桩基：在检测时，动测波形是呈现有规律的衰减，波形正常，混凝土的强度达到规定标准。②较为完整的桩基：在检测时，动测波形呈现小范围的变形，桩身不如完整桩完整，会存在一些小的缺陷，波速、强度均正常，基本可以达到规定设计标准。③存在明显缺陷的桩基：动测波形一般会呈现较为明显的不规律波动，桩身有明显的裂纹、夹泥等等，这种桩身强度通常达不到规定标准，使用时要对其承载力进行测试后，再根据具体情况决定是否使用。④存在严重缺陷的桩基；动测波形呈现非常不规律的变化波动，夹泥现象严重，甚至断桩。此类桩要进行相应的处理，一般情况下是不能够使用的。虽然对于桩基类型分析比较细致，但有时我们依然很难准确的掌握和区分每一类的桩基，检测上也还是会存在一些准确的性问题。
3、桥梁工程检测技术发展情况及对未来的展望
3.1桥梁检测技术发展阶段
桥梁的检测技术的发展历史历经了三个阶段：①专业的专家级人物凭借自己的理论实践经验和专业的技术感官进行检测，对所获得的信息数据做简单的操作处理；②这一阶段是应用动态波形检测方法和信号传感技术，现在这项技术，在桥梁工程检测技术中已经被大范围的应用，成为了较为主要的检测手段。③近几年，为更好的对大中型桥梁工程进行检测，桥梁工程检测的技术进入到了第三个阶段，就是集知识处理、信号处理、数据处理三位一体的智能化检测方式，而且，这种方式在逐渐成为桥梁工程检测技术的主流[5]。
3.2桥梁工程技术未来发展方向
①尽快将通过无线电通讯方式进行的数据采集系统开发出来，并应用到实践中去。开发出能够适应风荷载和交通荷载等的最优传感器测试技术，以便于更加快速、精确、便利的采集相关数据。②组装能进行自动损伤识别的系统，及时快速的自动进行识别、反馈检测报告。③把现代网络系统的先进技术应用到桥梁工程检测技术系统中，双双结合，发挥各自优势，进而达成网络技术资源的共享。④建立设计、施工到营运的各个环节的完备数据资料统计库，方便随时进行校对及安全检测等。
可以预见，未来关于桥梁工程检测技术的研究探索还将继续，朝着延长系统使用年限、增强其可靠性等的多个方面进行系统研究方向发展，做到尽量减少桥梁工程中的不安全因素，进而保证桥梁工程的质量。
参考文献
[1]王大山，李业勋.港口工程中桩基质量检测浅析与比较[J].山西建筑.2010（25）：88-89.
[2]段忠东.岸边集装箱起重机的现状与未来市场的发展趋势[J].起重运输机械.2010（05）：1-3.
[3]林健邦.声波透射法在桥梁桩基检测中的应用[J].科技创新导报.2008（17）：39.
关键词:轻轨桥梁; 基桩; 设计试桩; 试验
1 概述
天津市区至滨海新区快速轨道交通工程一期工程
2 工程地质及设计概况
(1) 桥梁基础一般采用直径0. 8 m 的钻孔灌注桩,部分大跨 度和特殊工点桥采用了直径1. 0 m 和1. 5 m 的钻孔灌注桩。全线基桩根数约1. 5 万根,桩长一般在35～45 m 。津滨轻轨高架桥梁上采用无碴轨道和超长无缝线路,且桥梁结构大部分采用3 跨一联的连续梁结构,因此对桥梁的工后沉降要求非常严格,桥梁设计中基础不均匀沉降按5～10 mm 控制,工后总沉降量按20 mm 控制。该项目地质勘察依据《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》( gb50307 1999) ,而设计则主要依据相关的铁路桥涵设计规范,地质勘察所提供的基础数据与铁路桥规的匹配性需加以验证。另外,由于该项目工程规模巨大,在设计中采取各项合理的地基系数进行桩基础设计,以确保桥梁结构安全和控制工程投资是必要的。因此,为验证桩基础设计选取桩周土极限摩阻力值及桩底支承力折减系数值的准确性和科学性,进行大规模设计前的设计试桩具有非常重要的意义。www.133229.coM
根据沿线总体地质情况,共选取了3 处有代表性的工点进行了3 组设计试桩,每个试桩工点为1 组,每组试桩共计3 根,试桩位置距轻轨线位旁约5 m 。试桩及锚桩的施工由滨海快速交通发展有限公司委托天津地质新技术开发应用中心完成,静力及动力检测委托中国石油天然气总公司工程技术研究院完成。下面结合ck21 + 320 工点的设计试桩对桩基设计及试桩的原理、方法及试验成果进行分析介绍。
(2) 试桩设计
该工点处桥梁孔跨为3 25 m 预应力混凝土连续梁,桩基采用8 根<80 cm 的群桩,初步估算桩长为36 m。考虑承台厚度为2 m , 从地面向下算起取值为38 m 。为了施工方便, 利于试验和检测, 桩头露出地面0. 3 m , 共计桩长38. 3 m 。该桩单桩允许承载力〔p〕的确定采用铁路桥规公式〔p〕= (uσfili) / 2 + m0 a〔σ〕式中,桩周土极限摩阻力fi 的取值根据地质报告中土性的描述和土工实验报告中提供的土体物理、力学指标进行选取:对于粘性土主要根据其液性指数在规范规定值的范围内内插确定;而砂类土则根据其密实度等性质在规范规定值的范围内取中值,各土层fi 取值详见表1 。对于公式中桩底支承力折减系数m0 ,根据土体性质在规范规定值范围内取中下限值。
按上述公式计算得到单桩允许承载力〔p〕= 2 068. 95 kpa , 桩极限承载力为容许承载力的2 倍,为4 137. 9 kpa 。本次试验设计采用锚桩法, 每组试桩为3 根, 每根试桩需4 根锚桩。为减少锚桩数量,降低投资, 试桩及锚桩呈梅花形布置,其平面布置如图1 所示。
图1 试桩平面布置(单位:cm)
图1 中s1 ～ s3 为3 根试桩,m1 ～ m8 为8 根锚桩。s1 ～ s3 试桩的配筋及对混凝土要求与工程桩相同,主筋采用14 根<16 mm 、长24. 8 m 的ⅱ 级钢筋,混凝土采用c20 ;m1 ～ m8 锚桩的桩长采用38 m ,桩内设置通长纵向主筋,采用14 根<25 mm 的ⅱ 级钢筋,并延伸至桩头以上1. 2 m 长,以便与反力梁进行连接。
3 基桩检测
3. 1 基桩动力检测
试验桩与锚桩施工完成后,为验证试验桩桩身的完整性,并为将工程桩动测信号进行对比作准备,在试验桩静载试验之前进行了低应变动测检验。低应变动力检测方法采用反射波法,检测仪器采用美国pdi 公司生产的pit v 型桩基检测系统(该系统由主机、加速度传感器和力棒组成),依据中华人民共和国行业标准《基桩低应变动力检测规程》(j gj/ t93 95) 执行。采用该方法可检测桩身混凝土的完整性, 推定缺陷类型及其在桩身中的位置,也可对桩长进行核对,对桩身混凝土的强度等级作出估计。本次试验对3 根试验桩逐一进行了动测,实测信号表明3 根试验桩桩身完整,有较明显桩底反射,无其他不良反射信号。经评定,3 根桩均为ⅰ 类桩。
3. 2 基桩静力检测
静载试验采用锚桩法,采用接近于竖向抗压桩的实际工作条件的试验方法确定单桩竖向抗压极限承载力。本次试桩为破坏性试桩,设计单桩极限承载力为4 137. 9 kn 。
(1) 试验加载装置
本次试验加载装置采用锚桩横梁反力装置,锚桩、反力梁装置能提供的反力不小于6 000 kn , 每根试桩配置锚桩4 根,试验时在每根锚桩桩顶设置百分表以对锚桩的上拔量进行监测。试验加载是通过油压千斤顶顶反力梁实现的,荷载通过放置于千斤顶上的应变式测力传感器直接测定。锚桩反力法静载试验装置如 图2 所示。
图2 试验加载装置
(2) 试验方法
试验方法采用慢速维持荷载法。由于轻轨工程桩基和以往的铁路桥梁、市政、公路桥梁、工业与民用建筑均不完全相同,因此,本次试验的加载分级、沉降观测、终止加载条件、卸载及卸载沉降观测,综合了《建筑桩基技术规范》(j tj 94 94) 和《铁路桥涵施工规范》(tb10203 2002) 所规定内容进行试验。
(3) 资料整理及结果
根据试桩的原始试验记录, 编录静载试验结果汇总表,绘制qs 、s lg q 、s lg t 曲线,并分别依据以上2 个规范确定单桩竖向抗压极限承载力。检测结果如表2 所示。
表2 试桩检测结果
注: qu 为单桩极限承载力; quk 为单桩极限承载力标准值《建筑桩基技术规范》(j tj94 94) ; pu 为单桩极限荷载值; puk 为单桩极限承载平均值《铁路桥涵施工规范》(tb10203 2002) 。试验过程中对每组锚桩的上拔量进行了监测,当加载到最大一级荷载时,最大锚桩上拔量为3. 17 mm , 均小于规定最大上拔量6 mm 。
(4) 试验结论
①3 根试桩均加载到4 500 kn 时达到终止加载条件而停止加载。
② 依据《建筑桩基技术规范》(j tj 94 94) 中对单桩竖向极限承载力的判断方法,3 根试桩发生明显陡降的起始点均为4 200 kn , 综合判定该试验桩的单桩极限承载力为4 200 kn 。
③ 依据《铁路桥涵施工规范》( tb10203 2002) 要求,单桩竖向抗压极限荷载为终止加载时最大一级荷载的小一级荷载(后期每级加载为300 kn) ,判定单桩极限承载力为4 200 kn 。
④ 经试验对比,采用2 种规范所要求的试验方法没有明显的区别,试验结论基本一致。
⑤ 依据《铁路桥涵地基和基础设计规范》(tb10002.5 99),铁路桥梁工程基桩安全系数为2 ,因此,试验桩单桩容许承载力为〔p〕=2 100 kn 。
