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成橋樁無(wú)損檢測(cè)技術(shù)PST現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用及驗(yàn)證

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成橋樁無(wú)損檢測(cè)技術(shù)PST現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用及驗(yàn)證
樁基是承受和傳遞上部結(jié)構(gòu)荷載的重要結(jié)構(gòu)，歷史悠久，應(yīng)用廣泛。樁基工程質(zhì)量，關(guān)乎其所支撐的建筑物的安全，故而對(duì)既有樁基進(jìn)行檢測(cè)的需求甚廣。

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成橋樁無(wú)損檢測(cè)技術(shù)PST現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用及驗(yàn)證

樁基是承受和傳遞上部結(jié)構(gòu)荷載的重要結(jié)構(gòu)，歷史悠久，應(yīng)用廣泛。樁基工程質(zhì)量，關(guān)乎其所支撐的建筑物的安全，故而對(duì)既有樁基進(jìn)行檢測(cè)的需求甚廣。一方面，在眾多既有建筑改建或重建工程中，為達(dá)到對(duì)其再利用的目的，往往需要開(kāi)展既有樁基長(zhǎng)度和完整性的檢測(cè)工作。另一方面，既有建筑的樁基，由于在地震、滑坡等自然災(zāi)害或車(chē)船沖撞等外力作用影響下，引起地基荷載與樁基承載力的變化，從而導(dǎo)致樁身和上部結(jié)構(gòu)發(fā)生傾斜、變形、沉降、開(kāi)裂等質(zhì)量問(wèn)題，急需對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。目前，經(jīng)過(guò)業(yè)內(nèi)專(zhuān)家學(xué)者的長(zhǎng)期研究，已形成了一套對(duì)樁基完整性的檢測(cè)技術(shù)，并在建筑、公路、鐵路等行業(yè)進(jìn)行大量應(yīng)用。但是，由于既有樁基其上部結(jié)構(gòu)（如已經(jīng)完成蓋梁、承臺(tái)、建筑物）的存在，不具備低應(yīng)變法、高應(yīng)變法、超聲透射法等以往樁基檢測(cè)技術(shù)所依賴(lài)的樁頂檢測(cè)環(huán)境，常規(guī)樁基檢測(cè)方法為之受限，無(wú)法勝任。

PST（Pile Sonic Test）是用于既有橋梁樁基（成橋樁）的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，具有以下特點(diǎn)：1.在樁身(柱身)側(cè)面布置激發(fā)點(diǎn)和接收點(diǎn)：采用錘擊激發(fā)，以橫波為主，采用快速耦合的16道檢波器拖纜等間隔接收；2.多道記錄內(nèi)，樁底/蓋梁/系梁/缺陷/地層等結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為在不同時(shí)間處出現(xiàn)的上/下行波；3.資料處理中，在上下行波場(chǎng)分離的基礎(chǔ)上，采用偏移成像技術(shù)，計(jì)算、描繪各反射界面的位置和反射波強(qiáng)度。

現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用及驗(yàn)證

某高架橋受洪水沖擊影響，其中99#樁附近邊坡巖石垮塌，并發(fā)現(xiàn)樁基礎(chǔ)明顯出露，如圖15所示。為避免對(duì)其承載力產(chǎn)生影響，遂采用PST成橋樁檢測(cè)技術(shù)對(duì)其樁長(zhǎng)及完整性進(jìn)行檢測(cè)。該樁基設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為38m，設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C30，樁型為嵌巖樁。檢測(cè)時(shí)按照上述方式在柱身側(cè)壁布置排列，偏移成像結(jié)果如圖16所示，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1。

圖1 樁基外觀及檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)

表1 PST樁基檢測(cè)結(jié)果

圖2 PST偏移圖像成果圖

為了驗(yàn)證檢測(cè)結(jié)果的可靠性，開(kāi)展了旁孔透射波法對(duì)比，旁孔法計(jì)算結(jié)果為40.05m。設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)、PST計(jì)算結(jié)果、旁孔法計(jì)算結(jié)果之間相差小于1%，可以相互印證。且早在施工期開(kāi)展的聲波透射法檢測(cè)結(jié)果顯示，10-13m位置輕度離析，在PST偏移圖像中變現(xiàn)為在該段存在眾多紅藍(lán)條紋，即有彈性波阻抗差異界面存在，表明該段樁身混凝土不均勻，存在缺陷。綜上所述，PST檢測(cè)方案對(duì)既有樁基長(zhǎng)度及完整性檢測(cè)的具有高度可行性，結(jié)果準(zhǔn)確，極大豐富了既有樁基無(wú)損檢測(cè)手段。

由于常規(guī)樁基檢測(cè)方法的觀測(cè)排列方式對(duì)于既有樁基檢測(cè)不再適用，同度物探小編本文介紹了一種新型的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)——PST成橋樁檢測(cè)技術(shù)。PST技術(shù)采用樁身側(cè)面布置觀測(cè)排列的檢測(cè)方式，適用性更廣；采用多道檢波器串的接收方式，利于波場(chǎng)分離；采用波場(chǎng)分離技術(shù)，區(qū)分上下行波場(chǎng)，避免假象；采用時(shí)間-波速域二維掃描技術(shù)，確定混凝土波速，不僅能用以評(píng)價(jià)混凝土質(zhì)量，還令反射界面位置的定位，樁長(zhǎng)的計(jì)算更準(zhǔn)確；采用偏移成像技術(shù)，將反射界面繪制在圖像中，使缺陷、樁底等檢測(cè)目標(biāo)更直觀。開(kāi)展了一些列試驗(yàn)研究，總結(jié)出PST檢測(cè)結(jié)果的工程解釋規(guī)律，對(duì)在役既有樁基的應(yīng)用結(jié)果表明，PST成橋樁檢測(cè)技術(shù)結(jié)果準(zhǔn)確，可供檢測(cè)人員參考、使用，應(yīng)加以推廣。

成橋樁無(wú)損檢測(cè)技術(shù)PST現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用及驗(yàn)證

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