桥梁桩基检测

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桥梁桩基检测范文第1篇

关键词：桥梁桩基分类检测

中图分类号：TV551.4文献标识码： A

一、引 言

近年来，我国经济飞速发展，大规模基础设施建设方兴未艾，其中公路工程的质量显得尤为重要。桥梁工程是公路工程中的重要项目，投资规模巨大，施工技术要求高。桩基是结构物的主要承重部分，承受着由桥跨结构传给墩台的巨大负荷，其质量的优劣直接决定了桥梁的安全性和使用寿命。桥梁桩基工程属于隐蔽工程，要想控制好其质量，先进的检测技术是前提。本文简述了我国桥梁桩基的质量分类，总结了桥梁桩基常用的检测方法，并探讨了这些方法各自的优缺点和适用范围。

二、桥梁桩基分类（按质量优劣）

一般地，按质量优劣分为四类：

1、完整桩：动测波形呈规则衰减，波速值也正常，达到设计桩长，桩身完好，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。2、基本完整桩：动测波形呈现小畸变，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。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。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。三、桥梁桩基检测方法

一般地，桥梁桩基常用检测方法有如下几种：

1、静载试验法

这是目前公认的检测基桩竖向抗压承载力最直接、最可靠的试验方法。但在工程实践中发现，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，试验过程产生位移的问题。

2、钻芯法

这种方法具有科学、直观、实用等特点，在检测混凝土灌注桩方面应用较广。一次完整、成功的钻芯检测，可以得到桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性的情况，并判定或鉴别桩端持力层的岩土性状，但是抽芯技术对检测判断的影响很大。某工程先用XY－1型工程钻机，采用硬质合金单管钻具，用低压慢速小泵量及干钻相结合的钻进方法，结果采芯率不到70%，芯样完整性极差，大多呈碎块；后来改用SCZ－1型液压钻机，采用金刚石单动双管钻具，采芯率达99%，芯样呈较完整的圆柱状。所以，《技术规范》对钻机和钻头作了相应的规定，就是为了避免抽芯验桩的误判。

3、反射波法（瞬态时域分析法）

在国内，绝大多数的检测机构采用反射波法检测桩身完整性，主要原因是其仪器轻便、现场检测快捷，同时将激励方式、频域分析方法等作为测试、辅助分析手段融合进去。当然，低应变法检测时，不论缺陷的类型如何，其综合表现均为桩的阻抗变小，而对缺陷的性质难以区分，这是其最大的局限性。

图1反射波法

表1 桩身结构完整性评判分类表

类别 桩身结构完整性定义 波形特征

Ⅰ 桩身结构完整。 无缺陷反射波、或有扩颈反射波，有明确（正常）的桩底反射信号，波速正常。

Ⅱ 桩身存在轻微缺陷，但桩身结构完整性基本不影响桩的正常使用。 缺陷反射波幅值小，有明确（正常）的桩底反射信号，波速正常。

Ⅲ 桩身存在明显缺陷，应采用其它方法进一步抽检确定其可用性。 缺陷反射波幅值较大、桩底反射不明显。

嵌岩桩桩反射波与入射波相位相同。

波速不正常。

Ⅳ 桩身存在严重缺陷或断桩。 缺陷反射波幅值大。

周期性缺陷反射波。

4、高应变法

高应变法的主要功能是判定桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。在判定桩身水平整合型缝隙、预制桩接头等缺陷时，能够在查明这些“缺陷“是否影响竖向抗压承载力的基础上，合理判定缺陷程度，可作为低应变法的补充验证手段。在某些地区，利用高应变法增加承载力和完整性的抽查频率，已成为一种普遍做法。

5、声波透射法

与其他完整性检测方法相比，声波透射法能够进行全面、细致的检测，且基本上无其他限制条件。但由于存在漫射、透射、反射，对检测结果会造成影响。

图2声波透射法

6、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 20～30 cm 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。

图3低应变动测法

7、超声脉冲法

超声脉冲检测法是检测混凝土灌注桩连续性、完整性、均匀性以及混凝土强度等级有效方法。它能准确地检测出桩内混凝土中因灌注质量问题造成的夹层、断桩、孔洞、蜂窝、离析等内部缺陷，并能测出混凝土均匀性及强度等级等性能指标，其具有准确、直观、迅速、简便、费用较低等优点，是我国灌注桩质量检测的重要手段之一。

图4超声脉冲法

四、结束语

当前，桥梁桩基检测技术的研究和发展正方兴未艾，欲提高桩基检测的质量与效益， 一方面要不断改善已有仪器的硬件性能和质量，并努力开发出新的仪器；另一方面也要加强对桩基检测技术理论的研究工作，以寻求更精确的物理模型。

桥梁桩基检测范文第2篇

关键词：桥梁桩基础；特点；混凝土配制；桩基检测

中图分类号：K928.78 文献标识码：A 文章编号：

1公路桥梁桩基的施工

在现实的公路桥梁桩基施工过程中，一般采取先进行机械钻孔后灌注混凝土，也可因地制宜，根据地质、地下水情况采用针对性挖孔作业，然后进行混凝土灌注。

1．1 人工挖孔桩施工技术

人工挖孔成孔方案存在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 20～30cm，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。

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。护壁混凝上作为桩身的一部分时其标号不能低于桩身混凝土标号。

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。

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。在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。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。

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。

1．2 钻孔灌注桩施工技术

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，钻至护筒脚下 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。

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。

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。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。

2 目前桩基检测的主要技术

随着我国城乡建设事业的迅速发展，桩基工程越来越多，因而桩基工程检测技术也就成为一个热门而得到广泛重视，检测领域取得了长足的发展，有关桩基工程检测的标准，规范相继、施行，使桩基检测工作进一步规范化，对保证工程质量起到了良好的作用。 桩基检测一般有以下几种方法：

2.1 高应变检测法

高应变检测已有近百年的历史，它的主要功能是判定桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。 高应变法在判定桩身水平整合型缝隙、预制桩接头等缺陷时，能够在查明这些“缺陷”是否影响竖向抗压承载力的基础上，合理判定缺陷程度，可作为低应变法的补充验证手段。 在某些地区，利用高应变法增加承载力和完整性的抽查频率，已成为一种普遍做法。

2．2 低应变反射波法

低应变反射波法是用于检测桩身的完整性，预制桩，人工挖孔桩不可能缩径； 许多的缺陷或质量事故都发生在流水处或地层变化处；地层变化对波形也会产生影响（会产生反射波）等等。 因此查看地质资料，了解施工记录对确定缺陷位置有很好的帮助。 利用定量分析软件对基桩缺陷程度的判定，虽然定量分析软件本身存在一些不足，但它分析了应力波在桩身传播的详细过程， 只要桩周土的参数选择合理，它的作用远远大于我们凭肉眼对波形缺陷程度的判断。 当然，低应变法检测时，不论缺陷的类型如何，其综合表现均为桩的阻抗变小，而对缺陷的性质难以区分，这是其最大的局限性。

2．3 声波透射法

声波透射法是在桩内预埋纵向声测管，将超声脉冲发射和接收探头置于声测管内充满清水作混合剂，由仪器发出周期性电脉冲，通过发射探头发射并穿透混凝土被接收，探头接收并转换成电信号。 由仪器中的测量系统测出超声脉冲穿过桩体所需要时间,接收波幅值,接收脉冲主频率,接收波形及频率等参数。 最后由数据处理系统按判断软件对接收信号的各种参数进行综合判断和分析，即可对混凝土各种内部缺陷的性质,大小,位置做出判断并给出混凝土总体均匀性和强度等级的评价指标。 与其他检测法相比，声波透射法能够进行全面、细致的检测，且基本上无其他限制条件。 但由于存在漫射、透射、反射，对检测结果会造成影响。 声波透射法开始用于检测混凝土灌注桩的完整性。声波透射法以其鲜明的技术特点成为目前混凝土灌注桩（尤其是大直径灌注桩）完整性检测的重要手段，在工业与民用建筑、水利电力、铁路、公路和港口等工程建设的多个领域得到了广泛应用。

2. 4静载荷试验法

桩基质量的检测的程序比较复杂，其中对于单桩竖向承载力的检测是检查的重点和关键，目前针对单桩竖向承载力的检查比较通用的检测方法静载荷实验法。该种方法是比较早的检测方法，主要通过通过P-S曲线的特征来确定承载力，进而判定桩基的质量，从目前的检测数据来看，该种检测方法的数据最可靠。但是由于该种检测方法程序比较复杂，因此耗费时间比较长，需要大量的设备和人力资源的投入，所以其成本投入大，处于经济原因的考察，施工单位尽量避免采取这种手法。

在以上检测方法和技术标准中，对于实际工程中要应用哪种桩基检测理论和方法来有待于我们进一步探讨和总结，这对于提高桩基检测工作的质量和检测结果评定的可靠性以及对确定整个桩基工程的质量与安全有重要意义。

3.结语

近年来，我国经济不断的发展，公路桥梁建设也越来越受到重视。桥梁施工控制是确保桥梁施工宏观质量的关键，而公路桥梁基础施工是具体体现桥梁规划、设计思想和意图的一个过程。桩基础是公路桥梁基础施工常用的技术手段，因此，深入研究并总结桩基础施工质量控制措施，对于提升施工桥梁整体质量具有十分重要的现实意义。

参考文献

［1］陈晓光.浅谈公路桥梁基础施工技术[J].科技与企业,2011,(14).

桥梁桩基检测范文第3篇

关键词:钻芯;检测;桩基

中图分类号:TU7文献标识码:B文章编号:1009-9166(2010)005(C)-0039-01

前言:随着加快公路基础设施建设,桥梁建设事业飞速发展,桩基工程被大量的应用。由于桩基属于地下隐蔽工程,因此对桩基的质量检查是十分的重要。由于自动化技术的革新以及计算机的普及应用,桩基测试技术分析手段取得长足的进展。桩基础在桥梁工程中,主要有钻孔灌注桩与挖孔灌注桩。桩基的质量检测方法主要常用的有:超声波检测法、低应变动力检测法、钻芯取样检测法等。超声波与低应变动力检测法属无破损检测法,对于重要工程或重要部位的桩基逐根进行,而钻芯检测法属局部破损检测法,应对桩的质量有疑问时采用。通过钻芯检测法可以判断桩身的完整性、混凝土强度、桩长、桩底沉碴及持力层性状能否满足设计及规范的要求。

一、工程实例。九江某大桥的桩基工程,要求采用D6t桩锤施工,设计桩断面500×40mm,桩长25m,双节桩,桩总数140根,桩身砼强度等级C40,总工期90天,施工单位按国家标准及设计要求在工期内完成了施工的全部内容。待桩身混凝土强度达到设计要求时,业主请桩基检测单位来对所有桩(包括试验桩)取芯检测时,发现有一根桩不符合规范要求。在施工单位认真研究了施工过程的施工工艺和对混凝土原材料控制,均符合要求;最后施工单位请求另外一家更权威的检测单位来对此桩进行重新检测,结果此桩符合要求;最终原因在于取样位置不同。由此可见,在钻芯检测法中,钻取芯样是主要环节,采取的芯样质量好坏直接关系对整个桩基质量评价的准确性。

二、芯样钻取的要求。大家都知道,钻取的混凝土芯样可分为两种状况,一种是形状规则完整、表面平整光滑;另一种是取出的芯样表面粗糙,完整性差,粗骨料与水泥胶结差,甚至难于钻取完整的芯样。产生后一种芯样的原因除了由于桩基本身质量较差外,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性不能代表该桩的混凝土质量。因此,钻取芯样过程,要求保证芯样的原状性、代表性,对不完整的、破碎的芯样要能作出准确的分析判断。1、钻机的使用要求。应选择有资质、有经验的钻探单位进行钻芯取样工作。钻机应选择振动小、调速范围广、扭矩大、液压操纵的高速钻机。钻机设备安装必须水平、周正、稳固,如钻机不稳,则钻机容易发生晃动、位移,这不仅影响芯样质量,也影响钻机的使用寿命,且容易发生卡钻。2、钻取混凝土芯样直径的选择。《公路工程水泥混凝土试验规程》(JTJ053)规定芯样直径应为混凝土所用集料最大粒径的3倍,一般为150mm或100mm。桩基所用粗集料最大粒径一般为40mm,则取芯直径应为120mm,但芯样直径大,取芯费用较高。因此,通常是选用100mm左右的芯样直径。3、取芯要求。取出的芯样要自上而下按顺序编号排列,不得颠倒、丢失、更换,芯样上写明孔号、回次数、起至深度、总块数、块号,并在取样试验前及时拍摄芯样全部照片。取芯过程及取出的芯样应由监理工程师监督检查及验收,芯样还应妥善进行保存。

三、钻芯取样判断桩基的完整性。对桩的质量有疑问,这疑问有两方面:一是施工过程发现的疑问;二是进行无破损检测时发现信号异常提出的疑问,对此,检测单位往往建议进行钻芯检测作进一步的判断。因此,钻芯检测结果,对桩基的取舍处理是至关重要。影响桩身完整性及质量的主要缺陷有:断桩、夹泥桩、缩径、桩底沉渣太厚、混凝土离析、胶结差、强度不足等。在取芯过程,遇到钻进速度突然加快,则可能钻遇断层、夹层、混凝土严重离析层、缩径层、灌注时坍落进入桩身的砂土等,遇此情况应立即停钻,测量孔深位置,记录异常情况,然后才可继续钻进穿过病害层并取出相应层位的芯样。对局部缺陷的桩,如夹泥、缩径等,因缺陷范围只占桩截面的部分,则有可能取芯孔未穿过该部分而未能发现缺陷,从而留下事故隐患。对此,当施工过程或无破损检测怀疑桩基有此类缺陷,就应增加钻芯孔数,钻孔位置布置时可将孔位偏向外测,如按等距离布置三个钻孔取芯,这样才能比较准确反映此类桩的缺陷情况。钻孔布置一般又不能太靠近边缘,且钻孔要垂直钻进,否则易碰上钢筋笼而无法钻进或钻眼斜出桩体外而取不到芯样。桩身出现缺陷的原因主要有:清孔不彻底、灌注水下混凝土过程中导管进水、坍孔等。对挖孔桩非水下灌注混凝土,如孔内有一定的渗水量,在混凝土浇筑过程中间又有停顿,混凝土顶面易形成积水层,如积水达到一定量又未能排除,继续浇筑混凝土则该处会出现混凝土严重离析、胶结不良的缺陷。

四、芯样抗压强度试验。钻取芯样之后,除了对桩基的完整性作出评价外,当混凝土试块强度不足或对试块的强度结果有怀疑时,应对钻取的芯样取样进行抗压强度试验,对桩身混凝土强度作出评价,从对质量严格要求的角度出发,应取最差部位的芯样进行强度评定。在施工技术规范中,是以边长15cm的立方体试块的强度作为混凝土强度验收与评定标准。因此,芯样强度必须根据其直径、高径比转换成立方体试块的强度。这种转换包括三个部分内容:①芯样试件长度与直径比(高径比)的换算。②不同直径芯样的强度换算成直径15cm的强度。③圆柱体试件强度换算成标准方块试件强度。芯样试件制作完毕可立即进行抗压强度试验。混凝土芯样试件的抗压强度试验应按现行国家标准《普通混凝土力学性能试验方法》GB/T50081――2002的有关规定执行。抗压强度试验后,当发现芯样试件平均直径小于2倍试件内混凝土粗骨料最大粒径,且强度值异常时,该试件的强度值不得参与统计平均。混凝土芯样试件抗压强度应按下列公式计算:`F_(CU)=Ξ*(4P)/(ΠD^2)`式中`F_(CU)`――混凝土芯样试件抗压强度(MPA),精确至0.1MPA;P――芯样试件抗压试验测得的破坏荷载(N);D――芯样试件的平均直径(MM);Ξ――混凝土芯样试件抗压强度折算系数,应考虑芯样尺寸效应、钻芯机械对芯样扰动和混凝土成型条件的影响,通过试验统计确定;当无试验统计资料时,宜取为1.0。

桥梁桩基检测范文第4篇

关键词：小波分析；低应变反射波法；成桥桩基

0.前言

随着国民经济和交通事业的快速发展，据了解中国现有桥梁中相当一部分由于设计荷载标准偏低，以及地震、洪水的影响，出现了不同程度的桩基破损、龟裂甚至断桩等严重问题，极大地影响了其正常使用，部分旧桥已经处于危桥状态。必须采取有效的检测方法检测成桥桩基，判定其损害程度，以便为旧桥加固或拆除提供决策依据，消除安全隐患，创造良好的社会和经济效益。

PIT(Pile Integrity Tester)检测基于低应变反射波法理论，已在中国桥梁的桩基检测中广泛地应用。但是对于成桥桩基检测，由于承台和桥墩的影响，工程中经常出现对桩基检测结果的误判、漏判等，致使很多工程技术人员对该种检测方法的可靠性提出质疑。

20世纪80年代后期发展起来的小波分析具有多分辨率或多尺度分析特征和在时频两域中均可表征信号局部特征的能力。因此，它被誉为信号分析的数学显微镜。王靖涛论证了小波分析可以应用到桩完整性检测上的理论根据，并通过模型桩试验和大量工程桩检测结果的小波分析，提出了桩完整性检测的小波分析方法。本文借鉴某检测机构的检测结果，对汶川地震后具有承台和桥墩的某成桥进行小波分析，选择dbl0为小波基对PIT检测的低应变波进行小波分解，判定桩身完整性，并对分解的第一层信号db1做Hilbert包络和谱分析，对于成桥桩基缺陷和小裂纹的程度给出了量化指标，用以快速分析评估桩身损害的程度。

1.小波变换理论

传统的信号分析是建立在傅里叶变换的基础上，但是，傅里叶分析使用的是一种全局的变换，即要么完全在时域，要么完全在频域，它无法表述信号的时频局域性质，而时频局域性质恰恰是非平稳信号最根本和最关键的性质。

小波分析属于时频分析的一种。小波变换是一种信号的时间―尺度(时间―频率)分析方法，它具有多分辨率分析的特点，而且在时频两域都具有表征信号局部特征的能力。即在低频部分具有较高的频率分辨率和较低的时间分辨率，在高频部分具有较高的时间分辨率和较低的频率分辨率，很适合于探测正常信号中夹带的瞬态反常现象并展示其成分，所以被誉为分析信号的显微镜。

1.1离散小波变换

在实际运用中，尤其是在计算机上实现，连续小波必须加以离散化。这种变换主要体现在尺度 和位移 的离散化，使之转化为离散小波变换，记为DWT。

(1)尺度的离散化。目前通用的方法是对尺度进行幂数级离散化，即取 。

(2)位移的离散化。通常对 进行均匀离散取值，以覆盖整个时间轴，为了防止信息的丢失，要求采样间隔 满足Nyquist采样理论，采样率大于等于该尺度下频率的2倍，即取 。

所以对应的离散小波函数以 (t)可写为：

（1）

离散小波变换定义为：

（2）

其重构公式为：

（3）

1.2 Daubechies(dbN)小波

Daubechies函数是由世界著名的小波分析学者Inrid Daubechies构造的小波函数，Daubechies系中的小波基记为dbN，N为序号，且N=1，2，⋯，10。除了dbl(即haar小波)外，其他小波没有明确的表达式，但转换函数h的平方模是很明确的。dbN函数是仅支撑标准正交小波，它的出现使离散小波分析成为可能。在这里，给出dbl0小波的尺度函数、小波函数、分解滤波器和重构滤波器的图形(图1)。

图1 dbl0参数图

2.成桥桩完整性检测的小波分析实例

四川省某桥在汶川地震后发生了部分桥面垮塌，桥墩基本完好。相关单位要求在不破坏现有桥墩和承台的前提下，对成桥桩基进行检测，以便为拆除或进行旧桥加固提供决策依据。

某检测机构利用PDI公司的PIT―V型桩基完整性检测仪的专用软件对桥桩进行检测。把传感器安装在承台上部紧贴桥墩的地方，锤击点设置在桥墩另一侧。此桩为钻孔灌注桩，套有钢筋笼，对应桩长为22.55m，桩基截面面积17671.5cm2(即半径为0.75m)，波速4000 m／s。记录为ID．PTE，选出任意一数值(图2)，进行小波分析。

图2采集波形图

导出数据到Matlab的小波工具箱，数据共205点，点之间的时间间隔为0.11628 ms，频率为8600 Hz。图3为小波树图，S为原始信号，al～a4都为波分解出来的低频信号，dl～d4为高频信号，共将dbl0分4层，即四尺度分解。

图 3 小波树图图4 四尺度分解图

图4为四尺度分解图：反射脉冲在前2个尺度上都比较显著，在第3个尺度上已经不太明显，而在第4个尺度上消失。

在原始信号S中，12点为第一个波形出现的地方，即承台上表面。桩底位置时间：(T2一T1)=L1×2÷C，即T2=L1×2÷C+T1=22.55×2÷4000+12×0.11628×0.001=0.01267036s，即109点。

在d1图中，分别在18、26、40附近有高频反射脉冲；在d2图中，只在26附近出现较高的反射脉冲；在d3中，只在26附近略显高频反射脉冲。

根据波形特征，18点处的位置L2：L2=C×(T2一T1)÷2=1.39536m判为可能缩颈，即承台下表面(1.4m处)与桩接触的地方；26点处的位置L2：L2=C×(T2一T1)÷2=3.25584m判为3.3m处可能有裂缝；40点处的位置L2：L2=C×(T2一T1)÷2=6.51168 m判为6.5 m处可能有夹泥(或离析)。

3.桩的破损程度快速分析判断方法

利用小波分析进行尺度分解在上一节判断了成桩可能存在缺陷的位置，但其破损程度尚未清楚，必须有量化的指标进行快速评定。在这里，利用小波细节信号的Hilbert包络以及谱分析，得出d1细节信号Hil―bert包络后的功率谱(图5)，以及显著区域包络后功率谱的放大图形(图6)。

图5 Hilbert包络图图6显著区域(450～1000)放大包络图

由图5、6所知，利用显著区域与总功率的比值，可得：

（4）

其中 称之为完整性效率因子。即 越大，桩身结构越不完整。

根据以往的处理经验，实测曲线浅部缺陷(O.3的桩，可判为Ⅲ类桩；结合其他方法判别，在

对于深部缺陷(>O.2 m)的判别，可根据上述结果进行推论。假设桩身及桩周土等阻尼变化，弹性波在桩身传播过程中，能量损耗均匀。 ，即根据比值 判为Ⅲ类桩；

4.结论

桥梁桩基检测范文第5篇

近年来，随着我国经济的飞速发展，推动了交通运输业的发展速度，各类公路桥梁工程日益增多。在桥梁工程的建设过程中，桩基础是应用较多的一种形式，为了确保桩身的完整性及其质量，需要在成桩后，对其进行检测。声波透射法以其自身诸多的优点，被广泛应用于桥梁工程桩基检测当中。基于此点，本文首先对声波透射法检测技术进行概述，并在此基础上对桥梁桩基检测中声波透射法检测技术的具体应用进行研究。

关键词：桥梁；桩基检测；完整性；声波透射技术

中图分类号： K928 文献标识码： A 文章编号：

一、声波透射法检测技术概述

（一）检测原理

声波透射法检测的基本原理如下：在桩内预埋一定数量的与桩身纵轴平行的声测管，并将声波发射装置置于测管当中，再将由发射系统传送出来的电信号转换为脉冲信号向桩身内部进行辐射，借此来对桩身混凝土进行逐点、逐段的探测。在检测过程中，声波会在混凝土中进行传播，当其到达一个声测管之后，便会被置于其中的声波发射换能装置接收，装置接收到的声波信号会由于各个部分混凝土质量的不同，而使频响和波形发生相应的改变，通过这些特征变化，可对桩身混凝土是否存在缺陷以及缺陷的准确位置进行判断，从而得出桩身的整体质量状况。

（二）声波透射法的优越性

声波透射法在检测方面巨头以下优点：其一，检测较为全面、系统，检测范围能够有效覆盖整个桩身长度的各个断面；其二，检测结构直观、可靠、准确。全桩长的断面扫描检测，加之短距离时声波对小范围的缺陷也十分敏感，能够准确测出桩身上各处缺陷在深度方向的具置以及径向范围，有助于桩身缺陷分析与处理；其三，由于声波透射法能够对整个桩身进行检测，所以检测过程不会受到桩长和桩径的限制，并且整个检测过程也不会受到施工场地的制约。正是因为该检测技术具有的种种优点，使其在桥梁建设工程中获得了广泛应用，通过声波透射检测，能够对桥梁工程项目的施工质量进行有效控制。

二、桥梁桩基检测中声波透射法检测技术的具体应用研究

在桥梁工程建设中，对桩基进行完整性检测是非常重要的环节之一，其直接关系到桥梁的整体质量。下面本文重点对声波透射法在桥梁桩基检测中具体应用进行研究。

（一）检测前的准备工作

1.声测管的选用。现阶段，声波透射法检测中，常用的声测管主要有以下几种：钢管、塑料管和波纹钢管等。这几种声测管在使用方面格局优缺点，但不管选用何种管材，最为基本的要求是其都必须具备足够的刚度和强度，以确保在混凝土灌注过程中，管材本身不会发生变形和破损，并且还要具有足够大的透射率。在上述几种管材中，钢管具有安装方便、刚度大等优点，并且在埋入桩身之后能够基本保持良好的平行度和平直度，此类管材在大直径钻孔灌注桩的检测中应用较多，其唯一的缺点是价格比较昂贵；塑料管本身由于声抗率相对较低，从而使其具备较好的声透性，但因为塑料材料具有热膨胀性，当混凝土固结时，会由于温度下降使塑料管发生径向和纵向收缩，这样极有可能是塑料管与混凝土局部分离，从而形成空气或是水分的夹缝，由此便会造成反射强烈的界面增大，最终可能导致判断失误，此类管材仅适用于小桩径的检测；波纹钢管的优点是管壁较薄、抗渗性好、高耐压、高强度、省钢材等，唯一的缺点是管材本身柔性较大，在安装过程中需要保持其与轴线的平行。在实际工程中，可按照桥梁桩基的性质选取最为合适的管材作为声测管，在没有特殊要求的前提下，尽可能采用波纹钢管，这有助于提高检测结果的准确性。

（二）声测管的绑扎与埋设

1.通常情况下，可以采用焊接或是绑扎的方式将声测管固定在钢筋笼的内侧，并在成孔后、灌注前将其一并随钢筋笼下放至桩孔当中。在埋设时声测管应置于桩底位置处，若是被检测的桩基采用的不是常规配筋，则应当在无钢筋笼的位置处设置加强箍筋，以此来确保声测管的平行度；当声测管壁相对较薄时，若是采用焊接固定的方式，为避免焊接过程中造成声测管被焊透的情况发生，应每隔3m左右使用较粗的铅丝进行绑扎，并且只需要在管口的接头位置与主筋出进行焊接即可。

2.在没有特殊要求的前提下，声测管的内径应尽可能选取50-60mm的为宜，同时导管的底部应当采用钢板或是套管封堵，并再上端加盖，管口位置应当略高出桩顶10mm左右，并确保所有声测管的高度一致。此外，在同一标段内的声测管应当采用同一种管材，这样便于扣除零声时中的误差。

3.声测管的连接与埋设质量不仅是确保检测工作顺利进行的关键之所在，而且也是决定检测数据准确性与否的重要环节，在工程实践中必须对本环节予以足够的重视。桩身内部的混凝土波速应以该距离除以两根管间的声时得出，若是桩身某一段声测管向内部弯曲时，它的波速有可能偏大，这样容易造成等级偏差，必须采取相应的措施确保声测管的垂直度。

（三）桩基检测

1.检测仪器。通常情况下，声波透射法的检测仪器主要是由数据采集系统和换能装置组成。所谓的换能装置又被称为发射与接收探头，此类设备的生产厂家较多，在选择时应当选取质量较好的设备，这有助于提高检测的准确性。设备购入后应当对其进行率定，确保声时准确、波形清楚后方可使用。在实际监测过程中，除了需要考虑换能装置的精确度之外，还应当按照测距的大小以及混凝土质量的优劣状况，确定最为合适频率。在正式检测前，应对系统的零声时进行确定，常用的方法有以下两种：一种是按照规范的规定要求进行公式计算，另一种是在现场进行率定，由于公式计算需要具体的数值，在此不进行详细介绍，仅对现场率定进行介绍。首先取现场切割下来的声测管两根，并向管内注满清水，然后将两根声测管紧靠在一起放置到水池当中，测量3个以上的数据取平均值作为零声时。

2.现场检测。对桩基的现场测试工作主要分为两个部分，一部分是检测数据的采集，另一部分是换能装置的升降，这两个部分的工作需要互相配合完成。首先，采用直尺对两根声测管的外径距离进行两侧，精确到厘米级，然后将该数据报给采集作业人员，并输入到检测参数的测距一栏当中。进行正式检测前，可先用假探头进行试放，以此来检查换能装置是否能够在声测管内自由升降，确保声测管畅通后便可进行正式检测。将接收换能装置通过放大器与声波检测仪进行连接，设定好仪器参数后便可开始检测，先将换能装置下放至测管底部位置，从下向上每间隔20-30cm左右设一个测点，进行数据采集，测试完毕后看是否存在异常测点，如波速或是波幅较低等情况，若是存在应当进行复测。

3.数据处理。现场检测工作完成之后，应当将图形用打印机打印出来，并将全部检测数据传输到计算机中进行保存，检测结果则应通过检报的形式发给有关部门，检测仪器应当妥善保管。

参考文献

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