現(xiàn)有橋梁樁基檢測工作的開展,核心難點來源于現(xiàn)場工況與檢測條件的適配沖突。樁基整體埋設(shè)于地下結(jié)構(gòu)內(nèi)部,且上方被承臺、墩柱等構(gòu)件完全覆蓋,檢測工作需要核定樁基實際長度是否契合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、排查縮頸、斷樁等結(jié)構(gòu)性缺陷,為橋梁病害研判、加固改造施工、限載等級評定等工作提供核心數(shù)據(jù)支撐。但受橋梁正常通車運營要求限制,檢測傳感器無法直接貼合樁身結(jié)構(gòu),同時禁止對現(xiàn)有通行結(jié)構(gòu)造成破壞性損傷,這一客觀條件制約成為樁基檢測的核心阻礙。中交路橋科技基于行業(yè)長期檢測實踐指出,既有橋梁樁基檢測技術(shù)的迭代與優(yōu)化,本質(zhì)是突破承臺、路面結(jié)構(gòu)的遮擋屏障,將探測設(shè)備精準(zhǔn)布設(shè)至樁身周邊有效檢測區(qū)域,同時最大限度降低檢測作業(yè)對在役橋梁正常運營的擾動影響。結(jié)合上述核心技術(shù)邏輯,現(xiàn)有樁基檢測方式可依據(jù)能否觸及樁身與檢測精度需求兩大核心維度分層選用。

在樁頂具備接觸條件的場景下,低應(yīng)變反射波法為優(yōu)先選用的常規(guī)檢測手段。若承臺頂面存在局部可鑿除區(qū)域,或樁基施工階段預(yù)留了樁頂檢測作業(yè)條件,工作人員可直接通過錘擊方式激發(fā)應(yīng)力波并采集反射信號,該檢測方式具備操作便捷、作業(yè)效率高、經(jīng)濟成本低廉的優(yōu)勢,是橋梁樁基常態(tài)化普查的核心方案。針對樁頂被承臺完全覆蓋、無直接接觸作業(yè)空間的工況,行業(yè)普遍采用鉆孔低應(yīng)變法開展檢測作業(yè)。該技術(shù)通過在承臺結(jié)構(gòu)鉆孔直達(dá)樁頂位置,利用砂漿對孔底基面進(jìn)行平整處理后安裝傳感設(shè)備,其技術(shù)原理仍依托一維應(yīng)力波反射理論,僅通過下移信號接收點位的方式,徹底消除承臺結(jié)構(gòu)對檢測波形的干擾問題。
當(dāng)橋梁檢測工作對結(jié)果可信度要求較高,或低應(yīng)變法采集的檢測信號存在異常、數(shù)據(jù)無法有效判定樁基狀態(tài)時,可采用旁孔地震波法完成檢測作業(yè)。該技術(shù)通過在樁基側(cè)邊布設(shè)單處鉆孔,依托多通道水聽器設(shè)備沿鉆孔深度全程采集樁身波導(dǎo)傳遞至土體中的能量信號,結(jié)合信號走時曲線的拐點特征精準(zhǔn)判定樁底實際位置。該檢測技術(shù)僅需單次鉆孔即可完成全流程作業(yè),有效平衡了檢測精度與施工擾動兩大核心指標(biāo),也是目前行業(yè)內(nèi)適配性最強、應(yīng)用范圍最廣的主流既有樁基檢測技術(shù)。

針對需要精細(xì)化復(fù)核的樁基,或是前期檢測結(jié)果存在爭議的樁基工況,跨孔彈性波法為高精度校核的最優(yōu)選擇。該技術(shù)需在樁身兩側(cè)對稱位置分別布設(shè)鉆孔,通過一發(fā)一收的信號對穿掃描模式結(jié)合層析成像技術(shù),重構(gòu)樁身剖面的波速分布圖像,實現(xiàn)樁基內(nèi)部結(jié)構(gòu)的精細(xì)化檢測。該方法擁有行業(yè)頂級的檢測精度與分辨率,但需要雙孔同步施工,作業(yè)工程量與檢測成本相對更高,主要應(yīng)用于核心重要墩臺樁基檢測,以及前期常規(guī)檢測結(jié)果存疑的精準(zhǔn)校核場景。
若橋梁樁基施工階段已提前預(yù)埋聲測管結(jié)構(gòu),檢測人員可直接采用跨孔聲波透射法開展樁長及完整性檢測,無需額外開展鉆孔施工,整體作業(yè)效率為各類檢測方法之最。但由于多數(shù)既有橋梁建設(shè)時期未普及預(yù)埋聲測管工藝,該檢測方式的實際適用場景相對有限。
鉆孔取芯法是既有橋梁樁基檢測體系中的終極判定與仲裁手段。當(dāng)各類動力檢測、聲波檢測的采集數(shù)據(jù)無法形成有效結(jié)論,或涉及橋梁重大安全風(fēng)險研判的核心工況時,可通過機械鉆孔提取樁基混凝土芯樣,直觀核驗樁基實際長度與混凝土澆筑質(zhì)量。該方法屬于破損性檢測技術(shù),僅適用于小范圍抽樣檢測,可作為其余各類無損檢測方法結(jié)果校準(zhǔn)的核心金標(biāo)準(zhǔn)。

中交路橋科技綜合各類技術(shù)的應(yīng)用場景與實操效果來看,旁孔地震波法憑借成熟的技術(shù)體系、穩(wěn)定的檢測精度與較低的施工擾動性,成為當(dāng)前既有橋梁樁基檢測領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛、技術(shù)成熟度最高、行業(yè)認(rèn)可度最優(yōu)的檢測技術(shù),也是國內(nèi)多數(shù)專業(yè)檢測機構(gòu)開展樁基長度與結(jié)構(gòu)完整性檢測的首選技術(shù)方案。