公路桩基检测的影响因素及质量控制分析
发布时间：2021-09-23
摘要：为提高公路桩基的施工质量，减少质量问题的出现，对公路桩基检测的影响因素进行总结，主要包括桩头、传感器、桩周土体、检测时间、检测点和激振点、滤波等，并提出了相应的检测质量控制措施，需要加强声波透射检测，采用低应变检测、利用静载荷试验法或多种方法结合的检测措施，从而提高检测的精度，确保公路桩基的质量。
关键词：桩基检测;影响因素;检测技术
1公路桩基检测质量的影响因素
1.1桩头
桩头的处理效果是影响桩基质量检测效果的重要因素。其中，传感器与桩顶锤击的操作效果对反射波信号的产生与收集具有重要影响。为此，在实际检测过程中，应最大程度保证桩侧与桩顶面的平整度。在检测工作进行前，检测人员应对桩侧与桩顶进行打磨处理，确保桩身两侧处于垂直状态，使反射波能够顺利传播。在进行实心桩桩头的处理过程中，检测人员应利用打磨器，在桩头的合适位置打磨出平整平面，以此避免对桩体主筋产生不必要的影响。
1.2传感器
在应力波反射法中，桩基的检测效果会受到传感器的影响。通常，桩锤击反射波会直接传递给传感器，然后再借助振动的作用转换成电信号。由此可见，桩体数据的准确性很大程度受制于传感器质量。为此，在对传感器的使用过程中，应重点加强以下几方面工作：(1)高应变检测传感器的安装应保证与桩顶部平面保持垂直，且安装要对称;(2)传感器安装过程中应使用膨胀螺栓、耦合剂，以此辅助连接工作的进行;(3)根据不同桩型，选择不同型号的传感器。在空心桩与实心桩的安装中，传感器位置具有明显的不同。例如，实心桩低应变法检测传感器，应设置于距离桩心2/3处;(4)传感器安装工作结束后，检测工作开始前，测试传感器是否能够正常工作。
1.3桩周土体
由于应力波会受到桩体的影响，所以桩体周边的土体也会对应力波的传递产生一定影响。因为桩基的土层存在从软弱土到硬性土的变化，所以传感器接收到的反射波也会在桩基土层上产生扩径变化。如果在桩基检测过程中，未能对桩周土体进行全面考量，将直接影响最终检测结果的准确性。鉴于此，检测人员在检测工作开展前，认真熟读工程地质勘察报告，并对岩土进行全面的研究与分析，以此明确桩周土体的具体情况，最终为桩基检测工作的有效推进提供保障。
1.4检测时间
保证工程桩的类型、强度、弹性模量等信息参数的准确性，是确定桩基检测时间的重要数据参考。例如混凝土灌注桩，其施工过程对时间间隔要求较为严格，只有其强度满足相应标准时，方可进行下一道工序的施工。当混凝土强度以及弹性模量满足一定参数要求后，要对其进行锤击，然后产生应力波。因为应力波的传播只能在桩体中进行，所以如果混凝土的弹性模量未能符合检验参数要求，则无论锤击力度有多大，也不会产生反射波。基于此，只有当桩身的相关参数满足桩基检测数值后，尤其是达到规定的混凝土养护期限后，才能进行相关的检测工作。
1.5检测点和激振点
测桩的主要目的是检测桩的纵向振动振型，但相较于桩顶横截面尺寸，激振点位置是集中力作用，当位于桩顶处时，则会出现同桩的径向振型相对应的高频干扰。当出现桩径增加或锤击脉冲变窄现象时，就会产生三维尺寸效应干扰问题的加重。因为激振点与传感器安装点的距离和位置不同，所以其受到的干扰程度也会存在一定程度的差异。安装点通常是在距离实心桩中心点2/3的位置，此位置被干扰的可能性更小。而就激振点与空心桩安装点而言，还因为二者在平面上都形成90°夹角，且位于桩壁厚的1/2处。
1.6滤波
因为滤波可以消除测试信号中多余的波，所以其可以有效地加强波形判断的正确率。在实际的桩基检测工作中，应注意科学选择低通滤波应用时的上限。如果上限过高，则滤波无法发挥其作用，如果太低，则难以获取浅层的问题。一般而言，较常见的缺陷主要表现为缩颈和夹泥。因为入射波与反射波相同，所以若想基于时域曲线来对这些缺陷进行明确分析，则较为困难。为此，检测人员在检测过程中，就应将其与施工地的地质情况、施工实况等进行综合考量，然后在此基础上判断和研究缺陷。
2公路桩基检测质量控制
检测公路桩基的过程中，若检测有缺陷，首先要找出问题所在，之后通过调查分析，明确问题形成的原因以及可能会引发的其他缺陷，通过相关仪器设备检测后，综合评估问题，若要进行修复，则需要尽快设计出修复方案。
2.1加强声波透射检测
当前，声波透射检测技术被广泛应用，在很大程度上提高了公路桩基检测效果。应用声波透射检测时，若遇到波速过小但波形正常的情况，需要再次进行检测。若管口测线刻度一致的情况下，波速过小可能是由于两根声测管没有平行安设所造成。在检测时，若桩基完整性发生问题，应尽快展开现场复测，使检测的结果更具精准性，避免错误判断桩基的完整性。特殊地质情况下，桩基可能会有地下水，使得桩头长时间处于水中，若在检测操作中发现桩顶的数据有问题，需要尽快展开复测工作。如果其问题不是桩基缺乏完整性，而是由于地质具有特殊性，需要做好正确判断;若是桩基地下水较浅，则要先支护模板，并且不能提前涂脱模剂，否则会造成脱模剂在水中悬浮，使检测桩基过程中测线变得滑油，导致深度计数轮与测线之间发生摩擦，并使实际的距离不符合深度计数轮计数的距离。
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此外，检测桩基前要探测声测管，更好地安放换能器，但检测中存在一系列不确定因素，导致换能器难以顺利安放，使声测管被卡住。出现这类问题时，不可将换能器直接提拉，避免扯断测线，需要使测线与声测管壁进行密切贴合，将侧绳轻微摇晃，使其避开换能器以后，再拉出侧绳同时提出换能器。当前技术的发展过程中，数字化声波逐步取代了以往的声波仪，不但更便于使用，同时提升了桩基质量检测效率和效果，为声波透射法的进一步研究奠定了良好的基础。
2.2采用低应变检测
在进行桩基质量检测的过程中，低应变检测是比较常见的一种方法，其原理主要是通过桩基顶部得到一定的瞬态震力，然后从桩顶产生了向下的纵向压力波，这种压力速度波在向下传播的过程中与变异波相交，就会产生传播受阻的现象，这时就会产生反射波，通过观察反射波的变化从而检测出桩基的质量问题。低应变反射波具有检测面广，速度和性价比都比较高的特点，成为其被广泛应用的原因。但在使用低应变反射法进行检测的过程中，会受到周边土层的影响，周边的土层会对射线和曲型波线的正常投射产生一定的干扰作用，使得桩基测量的准确性受到很大影响。根据对桩基检测中的低应变反射波法的应用理解，在桩基的完整性检测和评价中，对低应变反射波法的应用应与具体环境情况结合。
2.3利用静载荷试验
静载荷试验法能够更加直观可靠地计算单桩承载力，同时也是近些年出现的新检测方法。通过对比静载荷试验结果，进一步形成相对关系，使检测的结果更加可靠。静载荷试验法可分为纵向抗压性、排字阻力、负荷试验等。静载荷试验使用锚横梁反作用力的多个机械装置，在高压泵压力下进行重力负荷。
2.4多方法结合
在检测公路桩基时，为提高检测的准确性，必要时需要将多种检测方法进行结合，例如声波透射检测和低应变检测方法进行结合;静载荷试验法和声波透射检测结合;静载荷试验法和低应变检测进行结合。但不论采用多少检测方法，都需要确保检测的经济性和准确性。
3结语
综上所述，随着公路工程建设标准的不断提升，为确保工程施工质量，做好桩基施工质量检验至关重要，及时发现桩基施工中和施工后的质量问题，采取有针对性的措施进行处理，以此更好地确保公路桩基的质量。——论文作者：马宋辉
