摘要:主要对低应变反射波法、超声波透射法、钻芯法综合检测技术应用相关问题进行分析，探究3种技术的主要原理及应用特点，对比分析3种检测方式的优势与劣势，结合工程实例对3种技术综合检测应用方式进行研究并提出相关应用建议。
关键词:桥梁基桩;质量;综合检测
0引言
基桩作为路桥工程结构的重要支撑部分，对其实际投入使用后的安全性与稳定性具有直接影响，但是考虑到基桩属于隐蔽工程，质量检测难度较大，现有技术难以精准判断基桩工程是否存在质量问题，这就导致路桥工程可能存在一定质量隐患。因此，采用综合检测技术对桥梁基桩质量进行检测成为相关工程建设的重要环节。
1桥梁基桩质量综合检测技术
1．1低应变反射波法。低应变反射波法在实际应用过程中主要依托于一维弹性杆件波动理论实现对基桩质量进行检测目的，在实际应用过程中，技术人员主要采取对桩顶进行锤击的方式产生检测所需应力波，若桩体存在断桩、裂缝等质量问题，应力波在传输过程中会产生反射波，技术人员通过专业设备接受反射波，并根据其传输时间、波形特征等信息对基桩缺陷位置与类型进行判断［1］。该技术的主要特点在于应用方便且经济性较好，可以快速检测基桩是否存在重大质量问题，但是易受地质条件、桩身截面阻抗等各种客观因素影响，在桩身质量与桩长方面的检测精准度相对较低。
1．2超声波透射法。超声波透射法在实际应用过程中主要利用声波透射或折射原理实现检测目的。该技术在实际应用过程中需要技术人员使用专业设备有规律地发射超声脉冲，通过接收换能器接受脉冲，通过分析超声波在砼介质中传播时间、频率等参数信息判断基桩是否完整，或对缺陷位置等信息进行判断［2］。该技术的优势在检测结果较为细致，通过加密、斜侧等方式可以有效提升基桩缺陷检测精准性，技术人员可以利用该技术对桩顶低强度区与桩底沉渣厚度等进行检测，同时还可以对基桩砼强度进行估算。但是该技术在实际应用过程中需要埋设相应声测管，此环节对施工技术要求较高，若声测管出现问题，会大幅降低超声波检测精准度。
1．3钻芯法。钻芯法是一种当前较为常用的基桩破损检测方式。该技术在实际应用过程中主要通过由桩顶向桩身下进行钻取的方式提取混凝土芯样，通过记录并分析所提取芯样特征、位置等信息对基桩可能存在的缺陷进行检测［3］。同时通过对芯样进行试压检测还可以有效判断基桩混凝土强度是否满足质量需求。此外，通过钻芯法还可以对桩底沉渣厚度、混凝土与持力层接触情况进行检测。1．43种基桩检测方式优劣势对比3种方式优劣势对比情况如表1所示。
2实际工程应用案例分析
在新建公路工程的桥梁基桩完整性检测工作中，技术人员需要采用低应变反射波法对长度与直径分别小于40m、1．5m的基桩完整性进行检测，或者根据基桩实际情况在其周围埋设2～4根声测管进行超声波透射检测，钻芯法通常用于对上述2种检测方式所得结果进行验证所用。技术人员在实际检测过程中，通过钻芯法对超声波透射检测法所得结果进行验证时通常可以取得一致结果，因此可以认定超声波透射法所得结果可信度较高，而低应变反射波法在实际检测过程中可以有效反应出基桩中浅部区域缺陷，但是无法精准展示出缺陷程度与位置，尤其是在桩顶与桩底部分，低应变反射波法难以对其缺陷程度进行检测。因此，本文选取3项具有代表性的案例，对其进行2种或3种综合检测。
2．1案例一。基桩存在一处缺陷，采用3种检测方式进行综合检测。在某公路桥工程中，其中一处承台设计桩数为4根，桩长与直径分别为64m与1．5m，基桩混凝土强度等级为C30。桩周主要存在3种不同地质层，由上至下分别为黏土、粉土与粉质黏土。技术人员在所检测基桩处预埋3根声测管，但是经过检测发现其中一根声测管在存在堵塞现象，通过其他声测管检测所得波形参数结果发现，基桩在24．25～25．75m存在异常。由于声测管堵塞，本次测验无法获取完整的检测结果，因此技术人员采用低应变反射波法对基桩进行补充检测。在检测波设定在4200m/s条件下，检测结果显示基桩23m处出现缺陷反射。为验证检测结果，技术人员采用钻芯法进行取芯作业，在钻取深度达到28m时，技术人员发现在24．3～25．8m处仅能提取少量破碎芯样。经过3种检测方式综合检测后，技术人员判定本基桩属于Ⅳ类桩。通过选取芯样中最长的一根并对采用低应变反射波法对其验证后可得混凝土波速为4364m/s，基桩缺陷定位于24m处，与超声波透射法检测结果一致。
2．2案例二。基桩存在多种缺陷，超声波透射法可以有效获取全部缺陷信息，但是低应变反射波法可能存在漏判情况。在某公路桥工程中，技术人员对某设计桩长与直径分别为44m、1．2m，混凝土强度为C40的基桩进行完整性检测过程中，通过采用超声波透射法，分别发现本基桩在2．5～4．5m处、12～13m处及17．5～18．5m处分别得到缺陷反应，因此技术人员将其判定为Ⅳ类桩。在经过低应变反射波法检测后，所得结果如图1所示，可以判断出低应变反射波法未能对基桩下部缺陷做出有效检测。在某公路桥工程中，技术人员对某设计桩长与直径分别为42m、1．2m，混凝土强度为C30的基桩进行完整性检测过程中，通过采用超声波透射法发现在基桩7m与10m处存在严重缺陷，因此技术人员判定为Ⅳ类桩［4］。而通过低应变反射波法进行检测发现只有7m处缺陷存在明显缺陷反射，10m处为获得有效信息，根据此结果可以判定本基桩为II类桩。由此，可以得出结论，如果在实际完整性检测过程中仅采用低应变反射波法进行检测，那么极有可能将不合格漏判或误判为合格桩，对桥梁使用可靠性造成严重威胁。
2．3案例三。在针对基桩顶部或底部进行完整性检测时，受低应变反射波法技术原理限制，可能会出现漏过缺陷的情况。在某特大桥工程建设过程中，技术人员对一个设计桩长与桩径分别为54m、1．5m，混凝土强度为C30的基桩完整性进行检测时，通过利用超声波透射法对其进行检测发现，基桩桩顶2m范围内存在缺陷，主要为混凝土质量出现问题。通过对该问题进行深入调查后，技术人员得出结论，此处混凝土质量问题主要是因为混凝土灌注过程中存在超灌不足，导致掺杂浮渣的差混凝土留存在基桩顶部，这种情况是实际施工过程中常见问题，对基桩质量完整性不存在明显影响。而利用低应变反射波法所得出的检测结果则无法检测出基桩存在缺陷，具体表现主要呈现出不同混凝土之间由于阻抗变化而导致的发射波，技术人员如果以此进行判断，极有可能判断本基桩为扩径桩。在对某大桥工程基桩质量完整性进行检测时，技术人员需要对一根设计长度与桩径分别为47m、1．2m，混凝土强度为C30的基桩进行检测。技术人员在应用超声波透射法对其进行检测时，由于其中一根声测管堵塞，无法检测出桩底7m处存在的明显缺陷，通过钻芯法对检测结果进行验证，所需桩底芯样存在破碎情况，无法有效取出。而通过低应变反射波法对基桩进行检测发现，检测波形无法对其进行有效检测。
3结语
通过上述3个有代表性的案例分析，可以发现超声波透射法、低应变反射波法与钻芯法各有优势，也都存在一定局限性。因此，技术人员在基桩质量完整性检测过程中需要认识到这一点，利用3种检测技术优势互相补充、验证。普检过程中，技术人员可以利用低应变反射波检测法经济、操作简单的优势进行，但是需要认识到该技术的局限性，因此，技术人员在怀疑基桩存在质量缺陷时应注意结合钻芯法验证;如果在实际检测过程中存在2个或以上数量的钻孔时，技术人员可以利用超声波透射法进行补充检测［5］。在实际条件允许的情况下，技术人员应尽可能地采用超声波透射法对基桩进行检测，最大限度地降低基桩潜在的质量问题。
作者:包琦 单位:甘肃省交通科学研究院集团有限公司
