深圳市港嘉工程检测有限公司 广东 深圳 518126

摘要：梁工程不仅仅投资高，施工难度大，而且一旦出现事故就是重大责任事故，将给国家人民造成了重大损失。桩基是桥梁的主要部分，它承受由桥跨结构墩台的巨大荷载，其质量的好坏，直接影响桥梁使用的长久性和安全性。

关键词：高速公路；桩基；检测；

在实际应用中，桩基常因下列因素而出现病害：桩基混凝土强度低，使其在成桩后因水冲刷形成孔洞；灌注混凝土时塌孔，造成桩身脱空；桩基施工时保护层太薄。为了保证桩基的质量，常常要求对其进行检测，而常用的检测方法包括静载荷试验法、声波透射法及动力测桩法等。

1桩基检测方法分类

桩基检测方法主要分为静荷载实验法，动力测桩法，声波透射法，还有钻孔取芯法，动力触探以及埋设传感器等辅助方法。静载荷实验法主要采用锚桩法，堆载平台法，地锚法，锚桩和堆载联合法以及孔底预埋法等。动测技术分为低应变动测法和高应变动测法。低应变动测法常用应力波反射法（锤击波动法）；高应变动测法常用CASE法或CAPWAP法。各类桩、墩及桩墙结构完整性检测，一般采用低应变或高应变动力试桩法检测。大直径桩宜采用声波投射法或钻芯法检测。由散体材料桩或低粘结强度桩和土组成的符合地基，采用静载荷试验也可采用静力触探分别对桩和土进行检测，确定复合地基承载力。

2工程案例概述

某高速公路某互通立交、旱桥1两座桥梁，共计38个基桩。被检桥墩均为旱桥，桥墩的柱体附近为平地，具备开展钻芯法和其它检测方法的场地条件。被检测的桥墩为多桩承台形式，分为工字型和王字形。工字型和王字形的外侧以下为基桩。承台为钢筋混凝土结构，设计强度C40。桩基为钻孔灌注桩，直径有1200mm和1350 mm两种，设计强度C20。根据同类工程经验，设计强度C40的承台混凝土结构的压缩波波速约4000m/s、密度约2.4×103kg/m3。设计强度C20的桩身混凝土的压缩波波速约3 500m/s、密度约2.37×103 kg/m3。当桩身混凝土存在缺陷时，缺陷内强度下降，压缩波波速、密度等地球物理参数均低于正常值；且缺陷部位存在导水的可能，缺陷与完整的混凝土之间存在明显的压缩波波速、密度等物性差异。

3检测方法

3.1钻芯法

在待检基桩的中心钻孔，钻芯孔从现状地面开始钻探。开孔口径φ110 mm，钻入承台顶面以下0.2 m后安装孔口管。改用口径φ76 mm钻具钻进，深度至承台底面以下12 m终孔。采用清水清洗钻孔。全孔取芯、编录，拍摄岩芯数码彩色照片。待物探检测完成后，采用高标号水泥浆回填钻芯孔。根据工程需要，需检测至承台底面以下10.0m。钻芯深度预计为15m，包括：地面至承台底面3.0m、需要检测的桩身段10.0 m、孔内可能存在沉渣加深2.0 m。如钻孔不在桩内，全孔安装PVC检测管。管外采用水泥浆回填。待物探检测完成后，采用水泥浆回填管内空间。

3.2管波探测法

管波探测法（中国专利，专利号ZL200310112325.0）是在钻孔中利用“管波”这种特殊的弹性波，探测孔旁一定范围内地质体的孔中物探方法，完美地解决了桩位岩溶探测的世界性关键技术难题。近几年，国内十余家勘察、设计、施工、检测单位，将管波探测法应用于桩基质量检测、水文孔含水层位置确定、钻孔分层资料核准等，应用超万例，并取得丰富的经验和成果。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据波动理论中的半波长理论，管波探测法的探测范围为以钻孔中心为圆心，半径为管波波长的1/2的圆柱状空间。考察本项目管波探测时间剖面，各钻孔中管波的波长各不相同，但总体上，约为2m，即管波探测法的探测直径约为2 m。在钻芯孔中开展管波探测法可有效查明承台、桩身缺陷，承台和桩顶结合质量。钻芯孔成孔后，全孔开展管波探测法，测点间距0.05m。

3.3单孔地震透射波法

单孔地震透射波法是目前较为成熟的既有基础探测方法。该方法是在与待测基础相连的既有建筑结构上激发弹性波，在旁侧的单个钻孔中观测透射波，来探测、检测建筑基础和基桩的物探方法。当检测孔位于桩内时，单孔地震透射波法对查明既有桩基的承台、桩身质量、承台与桩顶结合质量、桩底与持力层结合状况、具有很高的准确度。当检测孔位于桩侧时，单孔地震透射波法对既有基础类型的定性判定具有很高的准确度。当既有基础为摩擦桩时，测定基桩入土深度具有较高的准确度。当测定桩身质量、桩底与持力层结合状况、基桩类型时，具有一定的准确度。钻芯孔成孔后即进行测试，如钻孔不在桩内，待安装PVC后进行测试。测试时，先将高灵敏度多道水听器编织成道间距0.5 m的水听器链，将水听器链沉放至孔底，在柱体上用小锤激振，每次激振记录一张地震记录。记录采样间隔0.020 83ms，记录长度0.032s。按0.1m间距提升水听器链，逐点测试，至水听器链的12道提出孔口为止。

4综合对比分析钻芯法、管波探测法和单孔地震透射法的检测成果

4.1钻芯法

钻芯法揭露该孔0.00～2.50 m为填土层，主要为回填粉质粘土、块石。2.50～4.40 m为承台混凝土，胶结较好，粗细骨料分布均匀，钻遇钢筋，与桩顶接触良好。4.40～10.96 m为桩身混凝土，胶结良好，粗细骨料分布均匀。桩底0.3 m基岩破碎，夹泥质物。钻芯法揭露承台完整、桩底存在严重缺陷，承台与桩顶结合部位完整。

4.2管波探测法

管波探测法中，0.0～2.5 m管波直达波能量微弱，管波解释该段为土层。其深度范围与钻芯法一致。2.5～10.9 m段管波直达波能量强、波速稳定，顶底界面的反射波在层内传播，能量强、速度高。管波法解释该段为完整混凝土段。钻芯法揭露承台底埋深为4.40 m；管波成果图中，深度4.40 m处直达波速度高、能量稳定、波组连续、无明显反射界面，表明该处承台底与桩顶接触良好。10.9～12.1m段管波直达波能量微弱、在管波成果图中表现为“空白”区域。管波法解释该段为桩底破碎基岩段，存在严重缺陷。该段长度达1.2 m，管波法揭露的缺陷范围大于钻芯法揭露的范围。12.1～13.6段管波直达波速度高、能量稳定，解释为完整基岩段。管波探测法揭露承台完整、桩底基岩破碎，承台与桩顶结合部位完整。

4.3单孔地震透射波法

0.0～2.5 m段为填土层。该段直达波视速度低、频率低，波组明显下倾。2.5～4.0 m段为承台混凝土。该段直达波视速度高，频率高，能量强。4.0～11.0 m段为桩身混凝土。该段直达波视速度较填土层高、比承台段低，约为4 300 m/s。该段直达波频率较承台段低。据此可确定承台、桩身的深度范围。11.0～13.5 m段为岩层。在11.0 m附近存在能量强、频率低的强反射波组，表明该处存在明显的物性差异界面（破碎基岩）。与钻芯法、管波探测法揭露的缺陷位置完全吻合。单孔地震法揭露桩底存在严重缺陷。

4.4综合分析

当钻芯法、管波探测法、单孔地震透射波法揭露的缺陷范围及缺陷程度不一致时，综合分析三种方法作出最终检测结果。A4～D2基桩的检测结果为：承台完整，桩底基岩破碎、存在严重缺陷，承台与桩顶结合部位完整。

5结语

从水平荷载分配及裂缝宽度看，矮墩的受力更加不利，故矮墩高矮墩连续刚构桥下部结构设计的重点，设计中应给予足够重视。

论文作者:宾永根 论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期