桥梁桩基检测论文精选(九篇)

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第1篇：桥梁桩基检测论文范文

[关键词] 桥梁；桩基；检测；技术

[中图分类号] U443.15 [文献标识码] A

1 桩基工程及桩基检测技术的分类研究

1.1 桩基工程分类

桩基工程根据其不同的应用功能，受力情况和施工方法，有着不同的分类，对应的桩基检测方法也会有所不同。不同桩的桩身完整性的判别标准亦不同，一般按照桩身完整性类别不同可将其化为以下四类：一类桩桩身完整且能正常使用；二类桩桩身基本完整仅有轻度缺陷，仍可使用；三类桩桩身缺陷明显影响桩身结构承载力；四类桩桩身缺陷严重影响桩身结构承载力。

1.2 桩基检测技术分类

目前我国常使用的桩基检测技术主要分为四大类，每类又分为两种不同的检测方法，一般来说，各类技术的选择是以检测目的和技术优缺点为基本的评判依据，而事实上每类技术都有其适用的范围[1]。

2 常用桩基工程检测技术的功能及优缺点分析

根据以上笔者对桩基工程及桩基检测技术的分类研究，下面我们就几类常见的不同桩基检测技术的检测目的和功能，以及相应的优缺点进行对比分析。

直接检测技术中的取样试件试验可以反映灌注混凝土强度及灌注前混凝土性能，是混凝土灌注桩施工质量验收主控项目，常用于检测混凝土是否达到设计要求的强度等级。

在辐射检测技术中，常用超声波透射法检测灌注桩的桩身缺陷及其位置，以判定其桩身的完整性的类别，这种检测方法过程比较细致，且不受桩径桩长的限制，但因要预埋声测管，成本高，最终无法定量地判断桩身缺陷。

动力试桩技术主要有低应变法和高应变法。其中低应变法测试简便、原理清晰、成本低、成果可靠，常用于检测各类桩基桩身缺陷及其位置，以判定桩身完整性类别。但这种检测方法也存在局限，如桩头混凝土比较松软时，应力波不能沿桩身往桩底传播，将无法获取桩底的反射信号；当桩身缺陷较多时，会影响后续的缺陷反射信号测试；当桩身存在扩颈或缩颈等变化较缓慢的缺陷时，将会使变化界面处的反射信号不太明显，造成误判或漏判；检测效果还会受桩长径比的影响，如对深部的缺陷反应不灵敏；该检测方法还存在缺陷只定性而不能定量分析的不足。相对低应变法而言，高应变法所用设备较为笨重，效率低且费用高，但其有效检测深度和激励能量较大，尤其是其在用于判定桩身水平整合型缝隙或预制桩接头等缺陷时，可有效查明是否影响到竖向抗压承载力，因此这种方法常用于判定单桩竖向抗压承载能力是否满足设计要求，除此之外还可用于分析桩侧和桩端阻力，但波形分析中的不确定性依然会导致其误差偏大。

在静力试桩技术中，可分为钻芯法和静载试验法。其中钻芯法所取岩芯可制作成试件进行强度试验，因此常用于检测灌注桩桩长，桩身混凝土强度（只反映小部分的混凝土质量），桩底沉渣厚度，还可以判断桩身完整性类别，但也存在盲区，且设备庞大，操作费工费时，价格也较高昂。而静荷载试验根据其受力因素的不同，可分为单桩竖向抗压、抗拔和水平静载试验。单桩竖向抗压静载试验既可用于确定和判断单桩竖向抗压极限承载力是否满足设计要求，还可通过桩身内力及变形测试来测定桩侧、桩端阻力，同时还能验证高应变法的单桩竖向抗压承载力检测的结果。单桩竖向抗拔静载试验主要用于确定单桩竖向抗拔极限承载力，判定其是否满足设计要求，以及测定桩的侧摩阻力，但它也有与单桩竖向抗压静载试验相同的局限之处；单桩水平静载试验主要用于确定单桩水平临界和极限承载力，推定土抗力参数，判定水平承载力是否满足设计要求，测定桩身是否弯矩和挠曲[2]。但这种三种检测方法都很费时、费工、费钱，且用数量较少的桩作静载试验所得出的结果较为片面，难以代表全体桩基的质量情况，都不适用于高承载力桩。

3 我国常见的几类桩基检测技术有效检测和综合使用

根据目前普遍使用的桥梁桩基检测方法一般规定为声波透射法、低应变动测法及钻孔取芯法等普检技术，这些技术方法因各自的理论假设及各种因素影响，均存在一定的局限性，因此有必要充分和有效利用各种方法的优点来解决工程上的实际问题。

3.1 各类桩基检测技术的有效检测方法

若桩基检测在低应变动测法所适用范围内，尽量采用动测法，动测结果桩基施工存在沉渣及持力层不符合要求时，可用低应变动测法对声波透射法进行校核；对于动测法之外的地质条件复杂、主墩桩或较重要部位的桩基，则可用声波透射法进行检测。若动测法受到地质条件的影响，使得桩底持力层、沉渣等难以判断，可采用钻孔取芯法进行校核，当取芯时，通过加固处理难以解决桩基存在的局部缺陷或持力层稍差现象时，可采用高应变动测法进行承载力检验。

3.2 各类桩基检测技术的综合应用

采用一种方法对桩身质量（完整性）做出正确判定时，根据检测目的，检测方法的适用范围，并综合考虑各种因素如地质情况、设计、施工因素以及受检桩类型等，同时选用多种方法进行检测，实现优势互补，以提高检测结果的准确性和可靠性[3]。如可联合低应变法和钻孔取芯法处理大直径灌注桩的完整性。

结语：桥梁桩基工程及检测技术分类繁多，为了保证各类桩基工程用到合适的桩基检测技术，笔者建议应综合各类检测技术的优点，研究出一套高效的综合检测技术，以适用当前形势的需要。

参考文献：

[1]黄梅，刘浩.浅析桥梁桩基的分类及其检测技术[J].民营科技，2010（6）：198-198.

[2]刘冀.桩基检测技术的综合应用[D].中南大学硕士学位论文，2011（1）：9-27.

[3]冯建亚.桥梁桩基检测技术应用与探讨[J].职业教育―科技与向导，2011（8）：148-148.

第2篇：桥梁桩基检测论文范文

【关键词】桥梁；桩基；钻孔；监理；施工

由于地质条件复杂和地表自然条件多变的影响，钻孔灌注桩的施工工作一直以来都是难点，特别是桥梁建设工程中的这一部分施工，更是难点中的难点，同时作为桥梁建设的基础施工部分，其重要性不言而喻，因此加强对钻孔灌注桩的施工监理工作的研究，具有重要的意义。笔者从自身工作经验出发，就如何在桥梁项目建设过程中发挥监理的作用进行阐述，就在钻孔灌注桩施工过程中的重要施工步骤中的注意事项进行收集整理，权作参考。

1 施工前准备工作

凡事预则立，作为重大建设项目的基础施工部分，桥梁的桩基施工关系到整个工程的成败与时度，必须加以重视，决不能把重心放在事后监督上，而是要防微杜渐，从根源上排除一切可能存在的问题，切实保障工程质量。要实现这一目标，在施工前要做以下几点准备工作：

2 认真审核施工计划

施工计划是确保施工工程进展顺利的首要条件，作为项目监理，必须要对施工现场的自然条件，如地质情况、水文资料、气候数据进行了解，并在此基础上审核施工单位提交的计划，对计划的可行性进行评估和优化。

3 仔细检查施工材料

对于施工材料的检查是监理工作的必经程序，尤其是桥梁桩基工程，要做好材料特别是水下砼的试配工作，要督促施工单位多准备向个配合比方案，比严格按和易性以及28天后的实际强度来确定最佳的配合比。此外，对于碎石、中砂的材料也马虎不得，要组织抽样，进行压碎实验，保证进场材料的安全性。

4 做好人员组织和设备检测工作

设备的检测亦不能忽略，由于水下作业部分无法用肉眼观测，必须要通过设备的保障来实现工程质量的达标，因此，钻孔的桩机的质量必须得到保证，这与桩的垂直度、孔身的形状有着直接的关系。此外，设备的水密性、设备间的结合情况等，都需要加以重视。

5 施工过程中的监理工作开展

5.1 护筒的埋设和安装

护筒的安设必须准确。为了便于随时检查，可在护筒边打骑马桩，用棉线拉直，相交点便为桩位的中心点。施工前应反复校正该点，检查骑马桩是否移位。对潮汐地区护筒的高度要考虑最大涨潮的水位。

5.2 钻孔进度的控制和泥浆浓度的调整

开钻后，要指导钻机操作手根据不同的地层调整钻（冲）进的速度。若遇上较纯的粘土层时，钻进速度要减慢，以避免糊钻现象，若用冲击锤施工则应减小冲程，适当降低泥浆浓度，也可以填砂、砾石；若遇上卵石、砾石层，也要减缓钻进速度，否则可能会导致断钻杆的现象发生，冲孔时也要减慢速度，并要减少扬程，以避免孔位的偏差，同时应适当加大泥浆浓度：若遇到松散的粉砂土或流砂，亦要控制进尺速度，选用较大浓度、粘度和胶体率的泥浆，需要时可以掺入适量的卵石和粘土，以加强护壁；若遇到软硬地层时，应吊着钻杆控制进尺，低速钻进。

5.3 终孔和清孔

若孔位的实际地质情况与设计图纸相符时，可按设计标高终孔；若实际的地质情况与设计图纸相差较大时，必须马上通知设计单位，以变更桩长。对嵌岩桩，监理必须认真对待，要多次取样品考证，以确认岩性情况，务必保证嵌岩桩嵌入基岩的深度。终孔后，要准确地量出实际孔深，检查孔位的垂直度和平面偏差，并在骑马桩处作标

5.4 钢筋笼的制作和安放

钢筋笼的制作必须严格按照图纸的要求，如遇较大的工程要求，则可事先制作支架来固定钢筋笼，要特别注意检查各焊点的质量，避免出现虚焊等问题，由于钢筋笼需要吊装，其垂直度亦是需要检查的，而钢筋笼的刚度也需要同时检查，如果达不到要求，必须加密钢筋。清孔后，迅速将钢筋笼安放，从而保证落笼迅速且不损坏泥浆层，落位后，要固定住笼子，可考虑采用较粗的钢筋直接焊接的方法固定。

5.5 导管和漏斗的安装

落笼后应再检查一下沉渣厚度，若合格，就应抓紧安装导管。作为监理必须清楚孔深与导管长度的关系，明确导管底至孔底的距离，同时要检查导管的接头是否紧密，有没有漏水。另外要检查导管间的螺丝是否能打开，有没有砼块盖住，或严重的锈蚀。要对上述的每一环节作详细检查。至于漏斗，在施工前就应计算其容积，是否能满足首批砼灌注后的导管埋深。考虑孔底有扩孔的可能，为安全起见，漏斗的容积最少能使导管埋深1.0m（按设计孔径计）。安装漏斗时要注意检查漏斗四周是否光滑，是否能保证砼顺利下滑。如有必要，可以在漏斗四周涂上少许油。与此同时，安装好隔水栓，并检查其是否漏水。

5.6 水下砼的灌注

在安装好设备后，监理人员应当就孔底的沉渣厚度进行再次的测量，如未能达到设计要求，则需要再次清孔，如能够达到要求，则可开始灌注，从而完成整个工程。

6 桩基施工检测及判断

桩基施工质量的判断是监理工作的另一处困难所在，特别是桥梁建设项目，其钻孔灌注桩在水下，仅凭经验以及对施工步骤、施工材料的观察进行推断，是不完整的，必须借助于仪器，如RS-1616K型动测仪等设备，对桩基部分进行小应变测试。而在面对复杂的自然环境与地质条件下的施工，笔者建议要尽快完成第一根桩的施工，从而尽早进行检测，对后续的工作质量进行把握和指导。

参考文献：

[1]杜晓光，周兴国，刘海燕.石灰稳定砂砾土基层石灰的使用与反射裂缝的防止[J].辽宁交通科技，1995（3）.

[2]杨锡武，梁富权.水泥（石灰）粉煤灰混合料基层在成渝公路上的应用[J].华东公路，1995（3） .

第3篇：桥梁桩基检测论文范文

关键词：公路桥梁；钻孔灌注桩；质量控制；要点

中图分类号：U445 文献标识码：A

引言

钻孔灌注桩在各类土木工程中广泛应用，具有抗震性好、承载力大、施工噪音小、可以解决特殊地基沉载力等诸多优点。目前在国内公路桥梁基础工程领域中钻孔灌注桩基础已占据了重要地位，但灌注桩地下施工不可预计因素多，工程质量较难控制，桩基施工既有机械操作，又有钢筋加工、混凝土拌制和灌注等多种工作，工序种类繁多，影响因素多，水下混凝土施工要求严格，稍有不慎，就可能出现孔底沉泥、缩颈、夹渣、断桩等，可能造成质量事故，因此，施工中必须严格监管质量。

1.施工工艺流程及准备工作

1.1 施工工艺流程

施工前必须撑握钻孔灌注桩的施工工艺，现以反循环冲击式钻机成孔为例，其主要施工工艺流程为:平整场地测量放样埋设护筒钻机就位开钻成孔第一次清孔检孔吊装钢筋笼骨架安装导管第二次清孔水下混凝土灌注拆除导管成桩。

1.2 主要准备工作

(1)首先必须预审施工组织设计根据业主、设计要求施作钻孔灌注桩超前地质钻探，进一步探明地质状况，补充完善地质钻探资料，调整变更设计桩长及嵌岩深度，保证桩基工程质量。

(2)测量定位要求准确，测量定位是保证成桩质量的前提，关系到孔位的准确性及钻孔的垂直度。施工中须严格执行三检制，与监理方复核、验收相结合，控制偏差在设计或规范允许范围内。

(3)护筒、钻机安装准确、稳固。根据桩顶设计标高及自然地面高程，用人工配合机械平整场地，按钻孔平面布置修筑钻孔机械进出场道路。场地面积要满足摆放钻机、摆设泥浆池及沉淀池的位置。

护筒有桩位固定、钻孔导向、保护孔口土体坍塌和隔离孔内外表层水的作用。护筒要求坚固、耐用、不漏水、装卸方便和能重复使用等功能。一般采用钢质护筒，由3-5毫米厚钢板制作，在护筒外侧加焊劲肋增加刚度，防止变形。埋置时应保证平面位置正确，偏差不得大于5cm，且高出施工最高水位1.0-2.0m;在水下埋设的护筒应沿着导向架借助自重、射水、震动或锤击等方法将护筒下沉至稳定深度。

钻机是钻孔、吊放钢筋笼、灌注混凝土的支架，要安装稳定、安全。施工中成孔中心必须对准桩位中心，钻机架必须保持平稳，不发生位移、倾斜和沉陷;安装就位时，详细测量后底座用枕木垫实塞紧，并在钻孔过程中经常检查，保证转盘面水平、机架垂直，进而确保桩身的垂直度和孔径。

2.公路桥梁钻孔灌注桩施工技术要点

公路桥梁钻孔灌注桩施工非常重要，直接关系着桥梁建成后的质量和使用寿命，因此必须要抓住灌注桩施工技术中的各个要点，确保钻孔灌注桩的施工进度及质量，保障公路竣工后正常使用。本文就从如下几个方面分析施工中的技术要点。

2.1清孔

为了彻底清除孔底的沉渣，就必须要采用清孔，避免孔底有沉渣而影响到灌注桩的承载能力。而清孔主要是利用了泥浆流动之时具备一定动能，利用该动能来冲击孔底部沉渣，将沉渣中砂粒、岩粒等成为悬浮状态，再采用泥浆胶体具备的黏结力将沉渣随泥浆循环带出桩孔，最后把桩孔中沉渣全部清除，起到清孔与排渣作用；从钻孔灌注桩的清孔与护壁来看，对泥浆实施制与清孔是确保灌注桩具有优质质量之关键环节。在施工技术中对泥浆控制指标做了相应规范：黏度的测定时间为17到20min、含砂率小于6%、胶体率要超过90%等，在施工技术中都要作为要点来严格控制，施工之时不能够就地取材，必须要使用专门的泥浆制备，采用高塑性的粘土或者膨润土，拌制泥浆要依据施工工艺、机械以及施工土层来实施，设计好配合比。

2.2钢筋笼的制作与吊放

在制作之前要检查钢材的质量，合格之后才能依照设计与施工的要求验收钢筋长度、直径、数量、规格及制作质量。验收之时，还必须要注意钢筋笼的吊环长度是否达到设计的标高，其长度应该依据底梁的标高变化而变化；在吊放钢筋笼的过程中，还要逐节检查连接缝的焊接质量，对于不符合要求的焊缝及焊口都要及时补焊。还要注意能够顺利将钢筋笼下放，严禁强制性将钢筋笼下放，这样有可能造成钢筋笼变形、坍孔等现象，遇到不能下放就要立即停止并查出根源，比如没垂直吊放导致不能下放、成功偏斜等，这些都需要纠偏，重新验收之后确保无误才能吊放钢筋笼。接长之时要快速焊接，尽量降低沉放时间。

2.3做好灌注水下的混凝土前泥浆制备

在灌注水下的混凝土之前要制备好泥浆，而且在第二次清孔灌注桩到设计标高时，应该采用钻杆原位实施第一次清孔，一直到孔口的返浆比重低于1.00到1.20；如果孔底的沉渣厚度低于50mm，就要抓紧时间沉放混凝土的导管与吊放钢筋笼；在沉放导管之时要检查导管连接是不是密实与牢固，防止漏浆漏气影响到灌注。在灌注混凝土之前还要使用导管做第二次清孔，确保孔口返浆比重以及沉渣厚度合符规范要求。一旦各项指标达到要求，就要及时灌注水下混凝土。

2.4灌注水下混凝土

对于水下钻孔灌注大都使用导管灌注，必然存在混凝土离析现象，因此就要采用良好配合比来降低离析的成都。当然现场配合比并不是一沉不变，而是要随着水泥品种、石料规格以及含水率、中粗砂之变化而调整，并要确保每根桩的配合比准确无误，搅拌混凝土之前要对配合比进行复核校验其准确性，严格测试管理与计量，并填写好各种原始计量与制作试件。同时对于钻孔灌注桩施工中，还要将水下灌注的砼性能参数作为技术要点，做好砼的灌注操作技术。

3.常见故障处理

在钻孔灌注桩施工中往往会遇到坍孔、卡管等故障，一般可分别采用回填重钻、淤泥吸拔等方法解除故障。下面将浅谈卡管及导管进水处理：

3.1卡管处理

在灌注过程中，混凝土在导管中下不去为卡管，有两种情况：初灌时隔水栓卡管，或由于混凝土本身的原因，如坍落度过小，流动性差，夹有粒径较大碎石，拌和不均匀以及运输途中产生离析，导管接缝处漏水，雨天运送混凝土未遮盖等，使混凝土中的水泥浆被冲走，粗集料集中而造成导管堵塞。处理办法:可用长杆(可采用ф25以上的钢筋)冲捣管内混凝土，用吊绳抖动导管，或在导管上安装附着式振捣器等使隔水栓下落，如仍不能下落时，则须将导管连同其内的混凝土提出钻孔，进行清理修整，重新吊装导管，重新灌注。机械发生故障或其他原因使混凝土在导管中停留时间过长，或灌注混凝土的时间过长，最初的混凝土已初凝，增大了导管内混凝土下落的阻力，混凝土堵在管内。其预防方法是，灌注前检查设备性能，准备备用机械，发生故障时，立即调换机械，同时采取措施，加速混凝土灌注，必要时，可在首批混凝土中掺加缓凝剂，以延缓混凝土的初凝时间。

3.2导管进水处理

导管进水一般是首批灌砼量不足或导管口提升过高以至无埋深或误测导致导管提升至砼面外。其处理办法：①第一种原因进水，用导管作为吸管，用空管吸泥的方法将孔内混凝土吸出，重新灌注；②第二种原因进水，若表面砼没初凝，可将导管重新插入砼中，用泥浆泵抽出管内的泥浆，重新浇灌砼；若表面砼已超过初凝时间，则作为废桩。

4.结束语

在灌注桩施工过程中，严格按施工实施细则要求，按工序进行质量控制，坚持每道工序实施检查验收许可制、成桩辅以适当的检测方法，就能保证属于地下隐蔽工程、施工难以控制的混凝土灌注桩质量达到设计要求。

参考文献：

[1]吴成海 桥梁钻孔灌注桩施工过程中质量控制[期刊论文]-科协论坛（下半月） 2008(9)

第4篇：桥梁桩基检测论文范文

【关键词】钢护筒；施工控制；钻孔灌注桩

一、引言

随着我国公路、铁路建设规模的增大，跨河、跨海大桥施工技术得到了不断的提高，对桩基钢护筒施工技术要求也越来越高。本文根据新建铁路福厦客运专线木兰溪特大桥桩基钢护筒施工过程中遇到的问题及处理方法，着重从工程实际施工的角度，重点阐述深水钻孔灌注桩钢护筒的现场施工控制、出现的问题及处理方法。

二、工程概况

木兰溪特大桥桥梁全长6829.377m，共201跨，全桥采用：29×32m+3×24m+3×32m+（32+48+32）m+48×32m等截面连续梁+1×128m系杆拱+11×32m+1×24m+11×32m+（48+3×80+48）m变截面连续梁+34×32m+1×24m+37×32m+1×24m+13×32m的孔跨结构，桥梁基础采用钻孔灌注桩。其中木兰溪河主跨采用：48+3×80+48m变截面连续梁，位于木兰溪河中，主墩基础采用12根孔径为2.0m钻孔灌注桩。

三、水文、地质情况

（一）水文：桥址位于木兰溪段在靠近入海口附近的山前区滨海感潮河段，河流的水文特性受潮汐影响，潮汐均为正规半日潮，潮涨潮落对施工影响较大。木兰溪中间河道河床标高为-4.7m，涨潮最高水位为+5.05m，一般涨潮水位为+3.8m，退潮最低水位为-2.1m，涨退潮水位高差达7.1m。

（二）地质：覆盖层为冲积层，地层结构依次为淤泥层、卵石（圆砾）层、全风化花岗岩、强风化花岗岩、弱风化花岗岩，主跨设计要求桩基施工嵌入弱风化层不小于5.0m。

四、护筒施工控制

木兰溪涨退潮水深变化较大，钻孔桩护筒施工控制就显得尤为重要，主要从以下几方面控制：

（一）护筒选择

（1）护筒直径

据施工规范要求，一般护筒应比桩径大20cm，但实际施工时为了节省材料或其它原因，有些做法是护筒直径仅比桩径稍大数公分，这样会对施工带来很多问题，对于深水桩，根据施工经验，在材料即得到合理利用又满足实际施工的要求，钢护筒比桩径大40cm较合理，护筒埋深较大时，钢护筒内径也应加大，一般可用该公式计算内径：

φ=d+0.2+1%×L

式中：φ―钢护筒直径（m），d―钻孔桩直径（m），L―护筒长度（m）

（2）钢板厚度选择

护筒钢板厚度根据护筒总长度及直径而定，从经济的角度考虑，下面护筒厚度应大于或等于10mm，压力较小的上面部分用8mm即可满足要求，施工过程中，对护筒接口处加焊钢板，增加护筒刚度。

（二）护筒入土埋深控制

护筒的主要功能是固定桩位、引导钻头方向、隔离河水、保证孔口不坍塌，并保证孔内水位高出施工水位一定高度，形成静水压力，以保护孔壁免于坍塌等作用；受潮水影响时，护筒应具有一定入土深度，以免穿孔漏浆。

根据木兰溪特大桥的水位地质条件和施工情况，施工水位至河床表面深度为9.10m（河床标高为-4.7m，平均潮位4.4m），护筒内水位与施工水位之差取0.3m

护筒内泥浆容重：γ浆=1.3×104kN/m3，

河水容重：γ=1.03×104kN/m3，

土层均以淤泥层计，容重γ土=1.7×104kN/m3

护筒埋置深度可以下式计算：

L=〔（h2+h）×γ浆-（h2+h）γ〕/（γ土-γ浆）

计算得出：L=6.4（m）

安全系数采用2.0，则护筒埋置深度为L =12.8m

（三）护筒导向架（井字架）施工控制

木兰溪特大桥水中桩施工时钢护筒下沉导向采用双层井字架，层距5.0m。施工井字架，首先应根据水流速度、流向、冲力确定水流冲击偏斜系数，木兰溪特大桥水流冲击偏斜系数为0.4%～0.8%；施工时上层井字架轴线偏离桩轴40mm，下层井字架轴线与桩轴重合。

由于涨落潮时，各个时间、潮位流速、流向、冲力均不同，施工过程控制比较困难，经过施工比较，采用上、下层井字架完全对称方式，即上、下层井字架轴线与桩轴线重合，井字架采用[20槽钢作主受力结构，竖向用4根50钢管控制垂直度。吊装护筒时，将两节（共12m）护筒对接好，在最位或最低潮位静流状态振动下沉护筒，一次嵌入河床3m以上，使土层产生对护筒的约束限位作用。检测垂直度，满足要求则继续加护筒，振动护筒下沉至设计标高或振动不下为止。

（四）护筒振动下沉过程控制

（1）垂直度控制。垂直度在振动护筒下沉过程中极为重要，护筒倾斜状入土，会影响护筒的沉入深度，造成护筒的平面位移，护筒扭曲变形，接口焊缝开裂折断。施工过程中，按6m节护筒控制，垂直度控制在上下中心点差为2cm以内。要做到良好垂直度，首先要确保精确的导向架，灵活的操作控制，还要选择适当时间，以减少水流速度的影响。

（2）焊接质量控制。节段焊接对钢护筒极为重要，特别是不同厚度钢板焊接的，焊接控制不严格容易造成护筒扭曲，垂直度、中心偏差，对接时，对接护筒的中心严格对位。

五、施工过程中出现的问题及处理

（一）护筒节段开裂

在护筒下沉过程中，由于振动锤与钢护筒的连接，在振动力作用下护筒会发生同频率的径向弹性变形，使护筒对接缝振裂、加劲板稀疏处钢板条脱焊等不良现象发生，经分析认为：焊缝处刚性大、弹性小、性脆，仅能采用单面焊，加劲板条分布不均匀，振动时间长等是焊缝开裂的主要原因。在采取加在对接破口增加加劲板等分圆周分布，每次振动下沉时间不超过30s的具体措施后，得到了有效地解决。

（二）护筒刃脚卷口

护筒下沉时，护筒刃脚卷口，分析认为：护筒下沉遇到孤石或较大的卵石（块石），护筒刃脚刚度不够造成卷口。在施工中，最下面一节护筒采用厚钢板，在最下面一节外侧加一圈钢板，增加刃脚刚度，振动下沉感觉到有孤石或大块漂石停止振动，待钻孔穿过护筒脚时二次跟进。

（三）护筒挤扁、爆裂变形

原因分析：涨潮时护筒内水位没有及时跟上，护筒内、外水位差过大，产生较大压力，将护筒挤扁；退潮时护筒内水位没及时调整，生较大压力，将护筒挤爆。

处理方法：在护筒适当位置开水位平衡孔，及时调整护筒内外水位差，待下沉护筒需要时再封口。

六、结语

作为桥梁的根基――桩基施工质量将是一座桥梁的根本，是桥梁工程中最重要的一个环节，对于深水桩，钢护筒施工是保证钻孔桩施工的前提，但往往却被忽略，故我们施工中应给予严格控制 ，严格按照国家技术规范施工的同时，积极总结经验，查找出现问题的原因，把质量隐患消除在萌芽中 ，为桥梁施工打下坚实基础。

参考文献：

[1]黄茂生；深厚软土地基上沉拔钢护筒机理研究[D]；北京交通大学；2008年

第5篇：桥梁桩基检测论文范文

[论文摘要]分析混凝土桥梁常见裂缝的危害，并总结混凝土裂缝检测与监测的方法，最后介绍裂缝的修补及加强技术。

一、裂缝的危害性

（一）加速混凝土碳化

混凝土裂缝的存在，使空气中的CO2极易渗透到混凝土内部，在潮湿的环境下CO2能与水泥中的氢氧化钙、硅酸三钙、硅酸二钙相互作用并转化成碳酸盐，中和水泥的基本碱性，使混凝土的碱度降低，导致钢筋的纯化膜遭受破坏，易引起锈蚀，同时由于混凝土碳化会加剧混凝土收缩开裂，导致桥梁结构破坏。

（二）降低混凝土抵抗各种侵蚀性介质的耐腐蚀性能力

（1）溶蚀型混凝土腐蚀。即当水通过裂缝渗入混凝土内部或是软水与水泥石作用时，将一部分水泥的水化产物(如氢氧化钙)溶解并流失，引起混凝土破坏。这种腐蚀在桥墩上表现突出。（2）盐酸(酸性液体)腐蚀和镁盐腐蚀。这类腐蚀的主要生成物不具有胶凝性，且易被水溶解的松软物质，这些物质能被通过裂缝或孔隙渗透入混凝土内部的水所能溶蚀，使混凝土中的水泥石遭受破坏。（3）结晶膨胀型腐蚀。它是混凝土受硫酸盐的作用，在裂缝和硅孔隙中形成低溶解度的新生物，逐步积累后将产生巨大的应力使混凝土遭受破坏。

（三）影响混凝土结构物的结构强度和稳定性

混凝土裂缝直接影响混凝土结构物的结构强度和整体稳定性，轻则会影响桥梁结构外观的正常使用和耐久性，严重的贯穿性裂缝可能导致桥梁的完全破坏。

二、裂缝的无损检测与监测技术

（一）超声波检测。超声波法用于非破损检测，就是以超声波为媒介，获得物体内部信息的一种方法，目前超声法己应用于医疗诊断、钢材探伤、鱼群探测等许多领域。在这些领域里，由于组成颗粒小密度大，密度分部也很均匀，所以声波能很好地传播，对其内部缺陷及其位置等都能准确地检测出来。掌握混凝土表面产生的裂缝深度，对耐久性诊断和研究修补加固对策有重要意义。测定裂缝深度，基本上都是将发射探头和接收探头，布置在混凝土同一面上的裂缝附近，但由于所选用的波形种类(纵波、横波及表面波)和声学参数(声速、频率、相位等)的不同，已有许多种具体方法。

（二）冲击弹性波法

一般把弹性体内传播的波总称为弹性波，用人工发射弹性波到弹性体内，探测弹性体内的状态，是广义的弹性波探测法。冲击弹性波法与超声波法的原理是一样的，但远比超声波测定的裂缝深度深，冲击弹性波法只能检测扩展方向与表面成直角，没有分支的单纯裂缝。

（三）声发射检测法

声发射检测法也是利用弹性波进行声学检测的具体检测方法检测裂缝，和其他方法最大的不同是只能检测正在发生的裂缝，不能检测已发生的旧裂缝，对正在发生的裂缝可检测裂缝发生的位置(声发射源定位)，裂缝的大小，扩展情况和种类，以及裂缝的深度等。

（四）摄影检测法

摄影检测法主要用作调查混凝土表面的裂缝摄影法包括普通照相机、录象机、放射线、红外线摄影等进行检测。

（五）传感仪器监测

利用埋设在混凝土中的仪器进行裂缝监测，常规技术是利用卡尔逊式或弦式测缝计，其控制范围仅0.12~1，属点式检测，由于裂缝出现的空间随机性，因此往往漏检，为了及时无遗漏地监测裂缝，必须实施大范围的、连续、分布式监测，即所谓全分布监测。

（六）光纤传感网络监测

在各国竞相开发的结构监测高科技领域里，光纤传感以其独特优势居于中心地位，它灵巧、精度高、抗电磁干扰，且可靠耐久，易于光纤传输组成自动化遥测系统。光纤传感应用于结构工程监测始于20世纪90年代初，如航空航天器、桥梁等的温度、振动、应变检测等裂缝的发生可以用埋设在混凝土中光纤的光强变化监测，而裂缝的定位可用多模光纤在裂缝处的光强突然下降或诊断完成，通过衰减曲线上的裂缝损耗突变点，可以准确地确定裂缝的位置，针对混凝土裂缝检测的特点，研制出基于光时域反射技术的光纤裂缝传感网络，可实现桥梁混凝土结构的分布检测，凡裂缝与光纤传感网络相交，均可感知，并可定宽、定位、定向。

三、裂缝修补方法

（一）表面封闭法

（1）表面涂抹通常是在混凝土表面沿宽度较小的裂缝涂抹树脂保护膜，在裂缝宽度有可能变动时，可采用具有跟踪性的焦油环氧树脂等材料，在裂缝多而且密集或者混凝土老化，砂浆离析的结构物上也可大面积涂抹保护膜。（2）凿深槽嵌。先沿裂缝凿一条深槽，槽形根据裂缝位置和填补材料而定，然后在槽内嵌补各种粘结材料，如环氧砂浆、沥青、甲凝等。（3）表面喷浆。喷浆修补是在经凿毛处理的裂缝表面，喷射一层密实而且强度高的水泥砂浆保护层来封闭裂缝的一种修补方法，根据裂缝的部位、性质和修补要求与条件，可采用无筋素喷浆，或挂网喷浆结合凿槽嵌补等修补方法。（4）打箍加固封闭法。当钢筋混凝土产生主应力裂缝时，可采用在裂缝处加箍使裂缝封闭的方法，箍可用扁钢焊成或圆钢制成，可以直箍也可以斜箍，其方向应和裂缝方向垂直，墩台或桩基等下部结构承载能力不足，出现裂缝时也可以采取这种方法。

（二）灌浆法

先将结构物的裂缝或孔隙与外界封闭，仅留出进浆口及排气孔，然后将较低粘度的浆液通过压浆泵以一定的压力将浆液压入缝隙内并使其扩散，胶凝固化，以达到恢复整体性、强度、耐久性及抗渗性的目的。浆液主要有：水泥浆、水泥-水玻璃、环氧糠酮、聚氨脂、丙凝和甲凝等后几种方法都属于化学灌浆法，其强度高效果好。

（三）粘贴加固法

（1）注入法粘贴钢板。这种方法是在混凝土表面与钢板之间加垫块等使两者之间保持一定空隙，并用环氧树脂胶泥封闭四周，而后从注入口注入环氧树脂，同时排出空隙中的空气，由于是从一方注入因而容易残留气泡，施工时一般用木槌随时敲打钢板来确定是否灌实，这种施工法虽然费时，但即使混凝土表面不平整也可进行施工。（2）压粘法粘贴钢板。这种施工方法是在混凝土表面及钢板表面各涂上1~2厚的环氧树脂，然后利用已固定在混凝土中的锚杆把钢板压紧在混凝土面上，随着环氧树脂被挤出，粘贴面之间的空气也被排出，用这种方法几乎不会残留气泡，粘结效果也好，此法适用于混凝土表面平整的场合。（3）粘贴碳纤维布。粘贴碳纤维布修补技术是一种新型的技术，它是利用树脂类粘结材料将碳纤维布粘贴于混凝土表面，利用其良好的抗拉性能达到修补加强的目的，这种修补方法基本不增加原结构的自重及尺寸。（4）混凝土损伤自愈合。模仿动物骨组织结构，并基于生物组织对受创伤部位能自愈合的机理，在混凝土材料中复合具有特殊修复功能的材料，在混凝土内部形成仿生自愈合的网络系统，当混凝土出现裂缝时，损伤部位的粘结材料被释放流出并深入微裂缝，使裂缝重新愈合，恢复甚至提高混凝土材料的性能。目前，此种方法尚处于研究开发阶段，今后将会是混凝土智能材料的发展方向。

参考文献：

第6篇：桥梁桩基检测论文范文

关键词：荷载试验、承载能力、结构刚度、动力特性

1 大桥概况

福建省罗宁高速公路改造工程罗源段红毛里2号大桥连续刚构桥桥址地处丘陵区，地形起伏较大，高差约80 米，植被稍发育，桥台地形坡度10-20度，场地上部覆盖人工堆积层和冲洪层及残坡积层，下伏燕山早期花岗岩和辉绿岩，桥位区的地下水类型主要为冲洪积层和残坡积层的孔隙潜水及风化岩中的网状孔隙裂隙水，主要接受大气降水的补给，富水性较差，水量较小。

主桥平面位于缓和曲线及直线上，采用跨径（40+70+40）m的预应力混凝土连续刚构箱梁，采用悬臂浇筑法施工。

上部构造为变截面单箱单室，垂直腹板。单箱顶宽12m，底宽6.8m，翼缘板长2.6m，支点处梁高4.2m，跨中梁高2.0m，箱梁自根部至跨中梁高及底板厚按二次抛物线变化。腹板变厚度60cm（支点）～40cm（跨中），底板变厚度60cm（支点）～28cm（跨中），顶板厚度25cm，支点横隔板宽2m，跨中横隔板宽0.3m。箱梁顶面设2%单向横坡，腹板上方设通气孔。

箱梁采用三向预应力体系：纵向预应力钢束采用平、竖弯相结合的方式布置，两端张拉；横向预应力钢束以直线形式布置于顶板上缘，一端采用固定锚预埋于翼缘板，在另一端张拉；竖向预应力钢束以直线形式布置于腹板中，下端预埋，在箱梁顶面张拉。

主桥主墩下部构造采用钢筋混凝土矩形薄壁墩身、单排桩基础，墩宽1.5m、桩径2.4m，过渡墩采用双柱式桥墩，均采用钻孔灌注桩基础。

试验时，中跨合龙段的挂篮未拆除，据施工方介绍，挂篮重约45t。

2 荷载试验目的

基于新桥鉴定验收这一根本目的，本次荷载试验力求达到如下具体目的：

（1）通过测定桥跨结构在试验荷载作用下的控制截面应力和挠度，并与理论计算值比较，检验实际结构控制截面应力与挠度值是否与设计要求相符。

（2）通过测定桥跨结构的自振特性以及在试验动荷载作用下桥跨结构的动力响应，拟评定实际结构的动力性能。

（3）通过现场加载试验以及对试验观测数据和试验现象的综合分析，对实际结构做出总体评价，为交工验收提供技术依据。

3 静载试验加载方案设计

根据静载试验的加载原则和现场情况，本次静载试验分别选取边跨（1#墩～2#墩）、中跨（2#墩～3#墩）作为试验跨。工况确定如下：

工况Ⅰ：检验边跨跨中截面（1#截面）在最不利汽车荷载(分中载和偏载两种工况)作用下的最大正弯矩效应；

工况Ⅱ：检验中跨跨中截面（3#截面）在最不利汽车荷载(分中载和偏载两种工况)作用下的最大正弯矩效应；

工况Ⅲ：检验2号墩顶截面（2#截面）在最不利汽车荷载作用下的最大负弯矩效应。

表1试验工况荷载效应

工况Ⅰ的加载车辆布置如图3所示，限于篇幅，其他工况的车辆布置在此不一一列出。加载前，对每辆试验车辆进行称重，并记录每台车辆各个轴重。

4测点布置

4.1 应变测点布置

在桥轴线方向，每个控制截面都是应变测试截面，采用在混凝土表面粘贴标距为150mm的钢弦应变计，匹配有应变测试仪进行测量，该应变计还可同时记录试验时各测点的温度，这对于准确结构分析是非常有用的。1号控制截面应变计布置情况如图4所示，由于篇幅限制，其它控制截面的应变计布置在此不一一列出。由于中跨跨中处挂篮未拆除，应变测量截面与之偏离4.5m。

4.2 挠度测点布置

在各试验跨L/2、L/4、3L/4及各支座截面，在试验跨的相邻跨的L/2和支座截面布置挠度测点，左右两侧对称布置，如图5所示。挠度测试主要采用高精密水准仪进行，选取不受荷载影响的稳定的后视点。采用精密水准仪进行测试。

5 静载试验成果与分析

由于该桥试验工况较多，限于篇幅，本文仅列出工况Ⅰ的数据进行分析。

该桥在加载工况Ⅰ下实测挠度数据(取左右两测平均值，并消除支座影响后，单位mm)以及经换算的校验系数如表2所示，表中挠度以向下为正，向上为负。从实测数据来看，校验系数基本满足《公路桥梁承载能力检测评定规程》要求的0.6～1.0的范围。相对残余也小于《公路桥梁承载能力检测评定规程》规定的最大值0.20。挠度测试结果均小于理论计算值，说明结构处于良好的线弹性状态，整体刚度满足设计荷载（公路-Ⅰ级）要求。

表2-1 工况I中载挠度表（mm）

主梁在加载工况Ⅰ下的应变数据如表3所示，应变以拉应变为正，压应变为负。根据测量结果，工况Ⅰ主梁应变校验系数基本满足《公路桥梁承载能力检测评定规程》的要求（即介于0.5-0.9之间）。各工况下卸载后的相对残余均小于《公路桥梁承载能力检测评定规程》规定的0.20，由图5 可知各控制截面在荷载作用下应力沿高度符合线性分布，基本满足平截面假定，因此结构属于正常的线弹性工作状态。

表3-1 工况I中载下1#截面应变表(με)

试验过程中及试验后，对关键截面的底板、腹板进行仔细检查，未发现梁体出现裂缝。

6 动载试验

6.1 原理及测点布置

941拾振器可分别测出结构的振动加速度和振动位移（实为相对振幅）。加速度或位移振动信号由941型拾振器拾取，经相应的放大器放大后，进入北京东方所生产的INV306振动分析仪的数采装置直接进行采集并记录，并可实时在笔记本电脑上观察采集的时程曲线。动力测点布置示意图如图6所示。全桥共需竖向拾振器5个、水平拾振器4个。

6.2动载试验成果与分析

限于篇幅，本文只列出自振特性和模态阻尼比成果及分析数据。

本桥采用自由振动（跳车试验）的测试方法进行试验。图7为实测一阶竖向自振频谱图，图8为识别模态阻尼比的自由衰减振动信号图。试验数据表明梁体的一阶竖向自振频率为2.125 Hz，大于理论计算值1.921，说明实际的动刚度比计算动刚度大。同时，从结构自由衰减振动信号还可得出结构模态阻尼比，识别模态阻尼比的方法是对数衰减率法，识别结果约为6.9％。

7 荷载试验结论

7.1结论

（1）对各控制截面内力所施加荷载的荷载效率系数在0.80－1.05之间，说明试验荷载能够反映设计荷载对结构的作用，试验结果有效。

（2）《公路桥梁承载能力检测评定规程》中规定的标准计算活载下钢筋混凝土与预应力混凝土桥主梁跨中挠度限值为L/600，即70000/600=116.7mm，本桥满载时跨中截面的最大挠

度为11.11mm，远小于限值，说明试验跨桥跨结构的竖向刚度满足设计荷载（公路-Ⅰ级）要求。

（3）《公路桥梁承载能力检测评定规程》中给出的预应力混凝土桥挠度校验系数的常值范围为0.60～1.00，应变（应力）校验系数的常值范围为0.50～0.90。满载时各工况下挠度测点校验系数在常值范围之内。故3个试验截面的承载能力均能够满足设计荷载要求。

（4）《公路桥梁承载能力检测评定规程》规定，主要控制测点的相对残余应变和相对残余挠度不大于0.20，实测数据换算结果表明实测相对残余应变符合《公路桥梁承载能力检测评定规程》规定的范围内。各工况下截面受力符合平截面假定，结构属于良好的弹性状态。

（5）实测结构的一阶竖向自振频率为2.125 Hz，大于理论计算值1.921，说明实际的动刚度比计算动刚度大，一阶模态阻尼比约为6.9％，与一般桥梁结构临界阻尼比1.0％～10％接近，属正常范围。

第7篇：桥梁桩基检测论文范文

关键词：大型桥梁结构健康检测检测技术传感器

中图分类号： TU997 文献标识码： A

一、现代大型桥梁健康监测技术的概念

大型桥梁结构健康监测实际上是一个多参数(包括温度、应力、位移、动力特性等)的监测。所谓大型桥梁结构健康监测技术就是指利用一些设置在大型桥梁关键部位的测试元件、测试系统、测试仪器，实时、在线地量测大型桥梁结构在运营过程中的各种反应，并通过对这些大型桥梁结构关键部位的测试数据的现场采集、数据与指令的远程传输、数据储存与处理、结构安全状态的评估与预警等一系列程序，分析大型桥梁结构的安全状况、评价其承受静、动态荷载的能力和结构的安全可靠性，为运营及管理决策提供依据.

大型桥梁结构健康监测技术涉及多个学科交叉领域，随着现代检测技术、计算机技术、通讯技术、网络技术、信号分析技术以及人工智能等技术的迅速发展，大型桥梁结构健康监测技术正向实时化、自动化、网络化的趋势发展。目前，包含多项检测内容、能对大型桥梁状态进行实时监测，并集成了远程通信与评判控制的健康监测系统，已经成为大型桥梁健康监测技术发展的前沿.

大型桥梁结构健康监测技术主要包括监测系统总体设计技术、传感器及其优化布设技术、数据自动采集与传输技术、结构仿真分析技术、健康诊断与结构安全评估技术等。

二、大型桥梁结构健康监测系统总体设计技技术

大型桥梁结构健康监测系统是集结构监测、系统辨识和结构评估于一体的综合监测系统。通常采用各种先进的测试仪器设备对大型桥梁在外界各种激励(包括交通荷载、环境荷载等)下的各种响应进行监测;然后对监测到的各种信息进行处理，结合结构模型等知识对结构进行诊断，分析结构的损伤状况;最后对大型桥梁结构的健康状态进行评价，并确定科学的大桥维修、养护策略。其监测内容一般包括

1)大型桥梁结构在正常环境与交通条件下运营的物理与力学性能响应，包括各种荷载下的内力(应力)、变形、固有频率、模态、混凝土的碳化、钢筋的锈蚀等。

2)大型桥梁重要非结构构件(如支座)和附属设施的工作状态;

3)大桥所处环境条件等。

大型桥梁结构健康监测是运用现代的传感与通讯技术，实时监测大型桥梁运营阶段在各种环境荷载条件下的结构响应与行为，对于具体的一座大型桥梁的监测系统设计，由于其本身的结构特点和监测重点的不同，其相应的监测方法、内容、规模、监测效果也各不相同，但总体上应遵循以下设计准则:

1、系统功能要求

不同的功能目标所要求的监测项目不尽相同。绝大多数大跨度大型桥梁结构监测系统的监测项目都是从结构监控与评估出发的。如果监测系统考虑具有结构设计验证的功能，那就要获得较多结构系统识别所需要的信息。一般来说，对于大跨度索支承大型桥梁，需要较多的传感器布置于桥塔以及加劲梁以及缆索、拉索各部位，以获得较为详细的结构动力行为并验证结构设计时的动力分析模型和响应预测。

另外，在支座、挡块以及某些联结部位需安设传感器获取反映其传力、约束状况等的信息。因此大型桥梁结构健康监测系统的功能应考虑以下几个主要方面:

1）结构整体行为方面:包括研究结构在车桥共同作用、强风、强地面运动下的非线性特性以及桥址处环境条件变化对结构动力特性、静力状态(内力分布、变形)的影响等。

2)结构局部问题:例如边界、联接条件，钢梁焊缝疲劳及其它疲劳问题;结合梁结合面的破坏机制;索支承大型桥梁缆(拉)索和吊杆的振动局部损伤机制。

3)抗震方面:包括各种场地地面运动的空间与时间变化、结构相互作用、多点激励对结构响应的影响等，通过对墩顶与墩底应变、变形及加速度的监测进行大型桥梁抗震分析等。

4)抗风方面:包括风场特性观测、结构在自然风场中的行为以及抗风稳定性。

此外，也应重视结构耐久性问题、基础变形规律、桩基的承载力等问题。

2、效益/成本分析

监测系统的设计首先应该考虑建立该系统的目的和功能，对于特定的大型桥梁，建立结构健康监测系统的目的可以是大型桥梁监控与评估，或是设计验证，甚至以研究发展为目的。一旦建立系统的目的确定，系统的监测项目就可以基本上确定，也就可以确定其功能的设计要求。但由于监测系统设计过程中各监测项目的规模以及所采用的传感仪器和通信设备等的确定需要考虑投资的限度，因此在设计监测系统时必须对监测系统方案进行成本/效益分析。根据功能要求和成本/效益分析将监测项目和测点数量设计到所需的范围内，以便最优化地选择安装系统硬件设施。

三、传感器及其优化布置技术

传感器的选择主要考虑以下几个方面的因素:传感器类型的选择以及传感器的精度、分辨率、频响及动态范围;传感器布设位置以及其周围动态环境的影响程度、测量噪声的影响程度等。

大型大型桥梁健康检测、监测过程中应用的传感器主要用来测量加速度、速度、位移及应变等参数，由于大型桥梁结构尺寸庞大，同时自振频率往往非常低，结构的响应水平通常也非常小，因此，要求传感器必须具有频响范围广、低频响应好、测量范围大的特点。传统的传感器有压电式力传感器、加速度传感器、阻抗传感器、应变片等，它们己广泛应用于各类工程结构的实测中，这里不再赘述.

目前新兴的传感器主要有:疲劳寿命丝、压电材料传感器、碳纤维、半导体材料和光纤传感器等。

光纤传感器是随着光纤通讯技术的蓬勃发展而涌现出来的一种先进的传感器，是用于长期监测的最理想材料。其主要性能特点包括:

1)具有感测和传输双重功能;抗电磁干扰、电绝缘、耐腐蚀，本质安全可靠，耐久性好;灵敏度高;重量轻、体积小、可挠曲，对被测介质影响小;

2)便于复用、成网，有利于与现有光通信技术组成遥测网和光纤传感网络;

3)测量范围广。可测量温度、压强、应变、应力、流量、流速、电流、电压、液位、液体浓度、成分等。

四、大型桥梁结构健康监测系统总体设计

现代大型桥梁结构健康监测技术不只是传统的大型桥梁检测技术的简单改进，而是运用现代传感与通信技术，实时监测大型桥梁运营阶段在各种环境条件下的结构响应与行为，获取反映结构状况和环境因素的各种信息，并由此分析结构的健康状况、评估结构的可靠性，为大型桥梁的管理与维修决策提供科学依据.

1 监测系统的组建，见图1：

图 1典型大型桥梁结构健康监测系统框图

2 监测系统的设计原则

1)目的与功能的主辅原则

监测系统的设计应该以建立该系统的目的和功能为主导性原则，建立健康监测系统的目的确定后，则系统的监测项目和仪器系统就可基本确定。一般而言，建立大型桥梁健康监测系统的主要目的是掌握结构的运营安全状况，因此健康监测系统的设计应首先考虑以结构安全性为主的监测原则，是能够关乎结构安全与否的重点监测内容，而其它目的则为辅的。

2)功能与成本最优原则

健康监测系统的成本通常比较大，其成本一般由三大部分组成:结构仿真分析费用、仪器系统费用及处理软件费用。结构仿真分析部分费用一般较小，但其意义重大。仪器系统是健康监测系统成本的主要部分，监测项目及传感器数量越多，监测信息就越全面，从而系统成本就越高;反之则降低系统成本，但同时可能会因为监测信息不足而使监测数据有效性减小。所以为使系统成本更合理，有必要对功能与成本进行优化，使用最小的投资，获得最大的有效监测信息。信息处理软件费用，其主要功能是对巨量信息进行解释、存储、传输及初步评价等，

该部分费用相对也比较小。

3)系统性和可靠性原则

监测分析、仿真计算、工程经验有机结合，也只有用系统分析原理，使测点之间、监测项目之间能相互结合，从而提高整个系统的监测功效;监测系统最基本的要求是可靠性，而整个系统的可靠性取决于所组成的各种仪器的可靠性、监测网络的布置及设计的统筹安排和施工上的配合等因素。

4)关键部件优先与兼顾全面性原则

关键部件是指各种原因导致的可能破坏区、变形敏感区及结构的关键部位，这些关键部件都必须重点监测。但也应考虑全面性，考虑对结构整体性进行监测，例如基础的总体安全性监控等。

5)实时与定期监测结合原则

根据监测目的、功能与成本优化确定监测项目后，应该考虑的是实时监测与定期监测分别设置的原则。由于监测项目的不同，有些项目不必长期实时监测，但其监测频率又远高于人工监测，这时可考虑采用定期监测，以减少后期维护成本和数据处理压力。

结束语：

交通运输是一个国家的经济命脉，而大型桥梁是交通的咽喉，大型桥梁的建造和维护是一个国家基础设施建设的重要组成部分，同时也是经济发展与技术进步的象征。本文简要分析了大型桥梁的健康系统的设计，希望对同行以帮助。

参考文献：

[1]孙全胜.智能大型桥梁结构健康监测的研究，东北林业大学博士学位论文.2005.

[2]廖延彪‘光纤传感发展近况[J].光电子技术与信息，2000, 13 (3): 27-29.

第8篇：桥梁桩基检测论文范文

关键词：桩基反射波检测应用桩基质量管理基桩缺陷

Abstract: with the rapid development of society, the engineering construction projects in China is increasing, and the application of engineering piles is also more and more, in high-rise buildings, heavy-duty workshop, Bridges, offshore platforms, harbor, wharf and nuclear power stations in the large engineering pile foundation, so the quality of pile foundation tests is more and more important. Therefore all kinds of test pile foundation quality method, this article only to low strain pile foundation reflected wave detection in pile foundation quality management application to talk about their point of view.

Keywords: pile foundation reflected wave detection application pile foundation quality management foundation pile defects

中图分类号：TU473.1文献标识码：A 文章编号：

低应变桩基反射波的检测的基本原理

基于桩基一般在地下或者在水下，并要求有一定的深度及厚度，无法用一些常规的简单方法对桩基进行质量检测，而且由受施工工艺等各方面的影响，桩基的质量无法保证。但是为了保障工程的质量，桩基的质量又是重中之重，因此在这种背景下反射波法，机械主抗法，水电效应法，动力参数法，共振法及球击法等各种检测桩基的方法产生了，而低应变桩基反射波检测技术也是其中一种。

低应变桩基反射波检测技术的基本原理就是在桩基的顶部进行竖向激振，弹性波就会沿着桩身向下传播。当桩基身存在桩底、断桩及严重离析等明显波阻抗差异的界面或者桩身存在如缩径或者扩径等截面积变化的部位，就会产生反射波。经过一系列的放大、滤波及数据处理，就可以识别出桩基身不同地方的信息，根据这些信息就可以判断出桩身是否完整和判断出混凝土的强度及桩基的长度等一系列数据的是否合格。

低应变桩基反射波检测技术特点

低应变桩基反射波检测技术是本世纪八十年代的时候由美国、日本、加拿大等国家运用地球物理勘探的纵波浅层反射法配合高分辨率野外数据采集系统及数据电算处理技术，以电子检测技术与结构动力学分析作为基础产生的一种新检测方法，它具有操作简单，快速，经济且能无破损检测桩基身的质量等优点，是目前桩基检测中应用最广泛的一种方法。

尽管静荷载试验能直观的反映桩基的承载力以及沉降量，钻孔取芯法能直接检测桩身的质量，但是这两种方法都有着设备笨重，工期长，成本高，检测数量少等缺点，无法对整个工程的质量进行全面的评价。因此，作为拥有轻便、快速、费用低、检测率高以及对桩基无损伤等优点的低应变桩基反射波检测技术获得了广泛的应用。

3、低应变桩基反射波检测中桩基的缺陷分析

桩基一般分为两类：预制桩以及灌注桩。预制桩的桩身的缺陷比较简单，最主要的有裂缝、碎裂以及裂纹等几种缺陷。而和预制桩相比，灌注桩的缺陷就比较复杂了，主要有离析、空洞、夹泥、断裂、桩底沉渣、扩径、缩径等几种缺陷。

桩基的完整性一般分为以下几类：

一类桩：桩基的桩身结构完整。桩基的桩底的反射波合理，波速在合格的范围内，在桩底的反射波返回前没有其他的反射波出现，那就证明桩基的桩身结构完整，桩基合格。

二类桩：桩基的桩身结构基本上完整，存在一些很小的缺陷，不会对桩基的桩身承载力有影响。桩基的桩底的反射波基本合理，波速在合格的范围内，缺陷的反射波相对较弱。

三类桩：桩基的桩身结构完整性在二类与三类之间，存在明显的缺陷，一般需要用其他方法进一步判断或者直接处理。收集到多个信号，形成了复杂的波形，并且没有合理的桩底反射波。按照反射波以及提供的桩长计算出来的反射波速明显不同于同类型完整的桩基的平均波速。

四类桩：桩基的桩身的结构存在十分严重的缺陷，就以桩身的结构完整性来说不能被使用。没有见到桩基的桩底反射波，出现了多道振幅较强的反射波，波值较强并且以一种大低频的形式出现，当反射波的振源脉冲的宽度十分窄的时候，并且伴随着连续的时间间隔很小的相同的反射波的时候，这就是典型的浅部断桩的特点。

在用低应变桩基反射波检测法检测桩基的过程中，大家基本上都认为实测曲线的读取与判断最主要的是根据操作人员的经验，就算是同一条曲线，不同的人也会有不同的解释结果。根据经验，实测曲线的解释可以按照以下的步骤进行：

（1） 确定桩基之间的反射波及其相位特征，并由此判断出多种缺陷性质的可能性。

（2） 当有多个桩基反射会信号的时候，就应该根据曲线的特征判断出事属于多次反射或者是多层反射。多次反射一般是证明了断桩的存在，而多层反射就需要判断哪个信号比较强以及是否有桩尖反射波，这有利于分析缺陷的性质及规模。

（3） 根据地质及地层的资料、桩基的类型以及施工的工艺，判断出哪种缺陷的发生率最高，哪个位置上也许会有其他的因素导致反射波，对打桩的记录进行分析，可以帮助判断桩基身的缺陷。

（4） 根据已经确定下来的缺陷性质以及反射波返回的时间，然后对缺陷的位置和规模进行计算分析，当单一的缺陷或者缺陷的规模不大的时候，可以用在桩基体的平均波速计算，当有多处的缺陷而且有一定的规模的时候，就可以用桩顶以及桩底的分段地推解释，以便定量计算的结果比较准确。

由上面来看，现在的低应变基桩反射波检测技术已经是一种理论及实践都比较强的检测技术，在工程建筑别是在桩基管理中被广泛应用。

4、结论

由上面所说，低应变基桩反射波检测技术在基桩质量管理中是一种行之有效的方法。这种方法不仅对单个的基桩进行比较精确的解释，而且对有多种缺陷的桩也有一定的判断力。因此基桩反射波检测因其成本低、设备简单、方法易行及高效率在国内成为了最流行的一种方法，在桩基质量管理中发挥了之分重要的作用。

参考文献：

[1].邬守清；陈竣；陈甲.桩基反射波检测的认识与分析[J].中国高新技术企业.2008年17期

[2].孔令军；蔡华明；张树林；贾东新.桩基反射波检测法及其应用[J].河北煤炭.2000年01期

第9篇：桥梁桩基检测论文范文

【关键词】钻孔灌注桩；后压浆技术；质量控制

随着我国公路桥梁施工技术的不断发展及成熟，钻孔灌注桩由于其较高的承载力广泛应用于大桥等大型工程中，近些年，为了减小沉渣和泥皮的影响提高单桩极限承载力，同时能够缩短桩长减少造价，广泛采用桩端后注浆技术。通过应用后压浆技术，钻孔灌注桩的承载力得到提高，沉降量缩小，从而可减少桩径、桩长、桩数、缩短工期、节省投资，具有明显的社会效益和经济效益。论文重点对钻孔灌注桩后压浆技术的施工工艺、施工中的常见问题及相应的对策、以及质量检验方法等施工中的关键技术进行了探讨。

1 钻孔灌注桩后压浆技术的概念及分类

1.1 钻孔灌注桩后压浆技术概念

钻孔灌注桩后压浆是指成桩过程中，在桩底或桩侧预置压浆管道，待桩身硅达到一定强度后(成桩后3~10天)，通过压浆管道，采用高压注浆泵，注入一定配比的水泥浆液(或其它化学浆液如硅酸盐)，浆液以渗透、填充、置换、劈裂、压密、固结或多种形式的组合作用等方式把桩端沉渣、桩身孔壁泥皮及附近松散的土料或裂缝胶结固化成为具有一定强度的“结石体”，使桩端阻力与桩侧阻力相应提高，从而也就提高了钻孔灌注桩的单桩承载力。

1.2 钻孔灌注桩后压浆技术的优点

1）后压浆装置构造简单、施工方便、施工成本较低，可靠性高，承载力增幅大。后压浆装置中的钢导管可与超声检测结合，能及时反馈桩基质量情况，压浆后的压浆管还可以取代等强度界面钢筋。2）后压浆可于成桩后2~30天内实施，不与成桩作业交叉，不破坏混凝土保护层。3）经后压浆处理的桩基，其承载变形性状改善，沉降减少30%左右，可简化上部结构设计。4）实行注浆量与注浆压力双向控制施工质量易于保证。5）可缩短桩长或减少桩的数量，降低施工难度，加快施工进度，节约施工成本。6）料广价廉、技术新、噪声小、速度快、效益高。

2 钻孔灌注桩后压浆技术的施工存在的质量问题

钻孔灌注桩承载性能与侧摩阻力和桩端阻力大小及作用特性有关，而桩侧摩阻力和桩端阻力的大小及作用特性不但与土层条件、桩的几何尺寸有关外，而且受施工工艺影响。钻孔灌注桩一般采用泥浆护壁，成孔质量不稳定，孔壁泥皮和孔底沉-渣是影响桩基承载力的主要因素。

钻孔灌注桩施工工艺造成的缺陷主要如下：1）桩侧泥皮对承载力的影响。在成孔过程中，为了保持孔壁稳定，防止产生塌孔和缩颈现象，一般采用优质泥浆护壁，泥浆颗粒吸附于孔壁形成泥皮，泥皮对孔壁起稳定保护作用。但是，由于泥皮的存在，阻碍了桩身混凝土与桩周土的粘结，相当于在桩侧涂一层剂，大大降低了桩侧摩阻力。实际成孔中往往由于孔壁存在易坍塌的非粘性土层，泥浆比重和稠度不得不加大；或由于混凝土供应脱节，造成灌注时间过长；或由于地层原因，成孔时间过长等原因，导致孔壁泥皮过厚，桩侧摩阻力会显著降低。2）终止压桨的控制。某些施工单位常以压力大大超过设计压力为由，在压浆量与设计要求相差较大时即终止压浆。压浆量虽然超过了设计要求，压力却很小即终止压浆。压浆量还未达到设计要求时，水泥浆从附近冒出地面就终止压浆。3）串桩。在进行压注水泥浆的桩，在压浆过程中，水泥浆突然从其它的桩上的压浆管喷冒出来的现象，称之为串桩。出现串桩的原因可能是注水泥浆的压力过大，或孔底土层有洞穴、经过钻孔被扰动、桩距较小、孔底虚土又较厚，同时又系砂或砂卵石容易塌方的土层等等。出现彼此串桩(实际上是彼此串浆)的现象是不难想象的。

3 公路桥梁施工中钻孔灌注桩的质量控制

3.1 桩端循环压桨施工要点

1）确保工程桩施工质量。满足规范对沉渣、垂直度、泥浆密度、钢筋笼制作质量等要求；安装钢筋笼时确保不损坏压浆管路，下放钢筋笼后，不得墩放，强行扭转和冲撞。2）压浆管下放过程中，每下完一节钢筋笼后，必须在压浆管内注入清水检查其密封性，若压浆管渗漏，必须返工处理，直至密封达到要求。3）压浆管接头可采用丝扣或接箍套节焊。必须保证管路密封，以防泥浆进入管内。4）压水开塞时，若水压突然下降，表明单向阀己经打开，此时应停泵封闭阀门10~20min，以消散压力。当管内存在压力时不能打开闸阀，以防止承压水回流。5）压浆管路清洗要点；①进浆口压浆时，打开回路的出浆口阀门，先排出注浆管内的清水，当出浆口流出的浆液浓度和进浆口相同时，关闭出浆口阀门，开始注浆；②每循环压浆完成后立即用清水彻底冲洗干净，再关闭阀门；③u形管回路在压浆每一循环过程中，必须保证压浆循环的连续性，压浆停顿时间超过30min，应对管路进行清洗；④每管三次循环压浆完毕后，阀门封闭不小于40min，再卸阀门。6）压浆顺序可采用先周边桩后中间桩的顺序。中间成片的桩压浆时可采用呈梅花状间隔压浆的顺序。这种压浆方法，能使桩底有效压浆量比较均匀，在工程范围内形成一个整体。不但能降低桩的沉降量，同时也能进一步改善持力层的工程地质特性，使沉降保持均匀。

3.2 终止压桨的控制

终止压浆量的控制原则是以压浆量为主，压力控制为辅。①压浆应低档慢压，先稀后浓，低档慢压既能有效防止压力增大无法压浆的情况，也能防止浆液顺着桩身上窜或从其它地方冒出，使桩端或桩周围土体被水泥浆液逐步填充，随着压浆量的增加，压力自然形成注浆增加的的状况。②同一根桩的压浆管，如其中一根确实无法压浆或压浆量不够，另一根压浆管压浆时应补足相应的压浆量。③如压浆量未达到设计要求出现浆液冒出地表时应暂停压浆，并将压浆管内的水泥浆用缓凝型的水泥浆置换出，停置1h左右再进行“复压”，如此往复，直至达到设计压浆量。④当场地附近出现渗浆现象或压浆量满足要求，压力较小时，不能盲目的认为压浆量达到要求就终止压浆，此时应采用间接复压、掺早强剂、封闭渗浆通道等方法，以保证有效压浆量。

3.3 串桩控制措施

一旦发现串桩，应立即停止压注水泥浆。把被串桩的冒浆导管堵死后，方能继续压注水泥浆。接着就须对串桩进行压浆施工。否则时间稍长串桩的导管因有水泥浆在其内可能发生初凝，甚至终凝堵死压浆管。串桩可能会产生群桩效应从而影响桩的承载力及变形，必须给予足够注意。

3.4 后压浆技术其他注意事项

1）钢筋笼在吊运过程中不得弯曲，并保证压浆阀完好无损，下放过程中不得悬吊、墩放、强行扭转、冲撞。2）在桩侧注浆时，钢筋笼必须下到孔位中心，其偏差不超过20mm，以确保注浆时浆液能够冲破表层混凝土。3）压浆管连接时要保证其密封性，管口用丝堵连接并缠生胶带拧紧，防止泥浆进入管中造成堵塞；空口位置应保证桩侧压浆阀顺利通过孔口护筒。4）下笼时避免严禁强力冲撞，做到轻提慢放，避免损伤注浆管。5）压浆施工中掌握整体先外后内、局部先上后下的原则。即先对外圈桩基进行压浆，让后由外向内压浆；对单根桩或几根桩压浆时，先进行桩侧压浆，待一段时间后进行桩底压浆。6）水泥及掺料应进行多次过滤，防止压浆过程中堵塞压浆管；7）压浆泵及高压管路使用完毕或停用3h以上，应进行清洗，压浆泵应专人操作。压浆施工人员应佩戴好安全帽，做好安全防护工作。

4 结语

总之，论文重点介绍了后压浆技术的施工过程中存在的主要问题，并探讨了后压浆技术的质量保证措施及一些提高后压浆效果的施工措施，旨在能够为公路桥梁施工中钻孔灌注桩后压浆技术的施工人员提供借鉴。

参考文献：

[1]张铁富.王靖涛.钻孔灌注桩后压浆技术研究[J].土工基础，2008，第22卷第3期:4~7.