桥梁桩基检测中无损检测技术的应用

王泽博

中南安全环境技术研究院股份有限公司 武汉 430000

摘要：对于道路桥梁的施工管理来说，桩基础的施工质量直接会影响到整个工程的建设质量，为了保障桥梁的施工安全，必须做好桩基础的质量检测工作。而桥梁桩基础的检测又是一个项目系统的工作，通过无损检测技术，可以在不对桥梁整体结构造成破坏的情况之下，发现其中所存在的质量隐患，从而进一步保障桩基础的质量，目前被应用在桥梁桩基础检测的无损检测技术，主要有红外成像法、冲击回波法，超声法，超声回弹法等，本文主要针对于桥梁桩基检测的无损技术进行研究分析。

关键词：桥梁桩基础；无损检测；应用分析

一、无损检测技术的介绍

无损检测从定义上讲，就是通过一定的物理手段在不对检测物体外观和内部造成破坏的情况下，对其从宏观和微观上进行系统化全面化的检测。对于桥梁桩基础而言其主要检测的目标有整个检测物的力学性能和结构性能。与传统的破坏性检验技术相比，无缝检验的优势也非常的明显。首先就是不需要对桥梁桩基础进行破坏，不改变其原本的结构，不影响现在的使用以及现阶段的构造。其次，基于无损检测可以对桩基础所能承受的最大应力进行分析，并对混凝土内部的结构特征和强度情况进行分析，从而进一步判断出内部混凝土的状态。而且相对于其他的检测方法，无损检测技术的成本比较低，效率比较高，基本上不会对桥梁的正常使用状态产生任何的影响。

二、无损检测技术的特点

1、检测速度快

无损检测是不破坏原本桥梁桩基础的结构的前提下所进行的一个检测，只需要使用特定的仪器设备对需要检测的目标完成相应的操作即可，整个过程只是涉及到检测动作的触发以及各种对应数据的回收。一般在准备就绪之后在短时间内便可连续检测多根桩基础，从而具有速度快效率高的一个特点。在道路桥梁施工中，传统的检测技术必然会影响到整个工程的进度，而无损检测的速度比较快，基本上不会对整个进度造成影响，保障了道路桥梁工期的连续性。

2、对桥梁桩技术无损伤

无损检测的一个基本前提就是不会损害到桥梁桩基础的外部结构和内部结构，不会对基础造成任何的影响和损害。与检测过程主要相检测的对象发射某些物理量，然后对检测的数据进行收集，再结合数据特征进行分析桩基础的内部结构。整个过程是不会对桩基础产生任何损害或负面影响的，也正是因此目前无损检测，在道路桥梁桩基础检测中被广泛应用。

三、桥梁桩基础检测中常用的无损检测技术

1、红外成像检测技术

该技术的原理就是任何物质在非绝对零度下都会向外产生红外辐射，红外辐射属于不可见光的类型之一。但基于红外眼镜和监测设备可以监测到红外线。桥梁桩基础的主要材料为混凝土，通过特定的设备对桥梁桩基础的红外发布情况进行收集分析其不同位置的红外趋势，如果桩基础内部出现裂缝或存在质量缺陷时热量的传导必然会存在着较为突出的变化。因此基于红外的热成像图可以快速的发现混凝土的缺陷位置。在基于红外线法进行检测的时候需要使用特定的设备，在非接触的情况下对桩基础进行左右和上下的扫描，基于扫描结果更加快速直观的发现混凝土存在裂缝的部位，尤其在混凝土结构的隔离检测中，非常的高效。

2、超声检测法

超声检测法是目前应用最早也是最普及的检测方法之一。其原理可以简单的理解为超声波在不同结构面下的穿透和折射性能是不一样的。首先使用设备将探测目标发射超声波，让超声波在检测的构件内进行传播。再根据材料学以及声学等学科对波形和穿透的情况进行分析，达到对构件内部情况一个检测的目的，目前超声波检测方法可以根据其类别分为脉冲反射法、衍射时差法，穿透法和共振法等，应用较广泛的是脉冲反射法。

桥梁桩基础在施工过程中受制于地质条件、管理水平，机械设备等多种因素影响，可能存在着断裂、夹泥、混凝土离析、桩底沉渣较多等问题，这些问题突出时会直接影响到整个桩基础的结构安全性和稳定性，通过超声波检测法可以对桩基础内部的情况做出一个客观的分析，更直观的了解到桩基础结构内部所存在的混凝土缺陷。

3、电磁感应法

电磁感应法在桥梁技术检测中应用的原理是根据电磁传感器的原理，电磁感应器的结构主要有线圈，铁芯，衔铁等组成，铁芯和衔铁为导磁材料。当电磁感应器的衔铁移动时或者衔铁与线圈之间的距离发生改变时，整个线圈中的磁阻也会发生一定的变化，发生的变次变化可以通过感应线圈直接变化为较为直观的线圈电流数值。根据线圈中电感值的变化，对桥梁基础的情况做出一个分析和检测。

在检测实践中经常使用电磁感应法，对桥梁基础的钢筋排列方式焊网形式等进行检测。当桩基础中的钢筋出现断裂或严重锈蚀时可以很直观的检测出来，同样，如果钢筋中杂质量超标或混凝土中存在着其他的铁质元素，较高的话，也会影响到检测结果，而且有些混凝土浇筑时，保护层的厚度也并不均匀，这也会进一步增大检测的误差。比如钢筋混凝土较厚的情况下会产生较大的磁损情况，从而降低电池的检测精度。为了保证检测结果的合理性、可靠性，一般该方法需要与其他方法同步使用，需要注意的是如果周边存在着高压电网、大型铁矿或其他磁场的情况下，该方法并不适用。

4、冲击检测

桥梁桩基础结构主要为混凝土材料，当混凝土材料受到外部冲击或路面荷载作用下可能会出现损伤，持续增大或超出其承受范围内裂纹会进一步扩大，从而影响到整个桩基础的安全性和稳定性。而冲击波的特点是可以对桥梁桩基础结构的厚度和缺陷进行无损检测，其检测的方案主要包括表面冲击波检测、IES扫描式冲击回波等检测形式，其中IES扫描式冲击回波检测的更加准确，而且可以快速持续检测，并可以基于软件系统对缺陷的情况进行三维建模，更直观的发现桩基础的缺陷位置。

3.5 回弹法

回弹法一般被用于桥梁桩基础某一个区域面的质量检测。其检测原理利通过回弹检测仪器里面的弹簧驱动重锤锤击到混凝土的表面，再根据重锤被混凝土表面弹回来的距离获得表面强度的相应的指标，再根据相应的函数关系来推算混凝土的强度，由于该方法只能用于混凝土的表面强度，属于一种混凝土表面硬度检测法，再根据表面硬度与混凝土结构本体应有强度之间的关系，建立一个混凝土质量的检测关系。该方法也有着较大的局限性，比如说当混凝土受到严重的高温冻害或化学腐蚀时不能使用，整个构架的厚度小于10厘米的情况下不能使用，构件的内部质量和外部质量存在明显差异的情况下无法使用。

结束语：

无损检测技术在桥梁桩基检测中的有效应用有利于提高相关结构或构件的质量，使桥梁整体更为安全稳固,基于此,技术人员要结合工程实况合理使用无损检测技术,明晰有关技术适用范围,还需根据技术规定合理使用检测方法，做好检测设备养护工作,充分利用检测结论,使桥梁桩基施工效果更优,继而保障桥粱桩基质量达标。

参考文献：

[1] 罗丽. 无损检测技术在桥梁桩基检测中的应用探讨[J]. 建材发展导向, 2021, 019(004):222-223.

[2] 邱衍坚. 无损检测技术在桥梁桩基检测中的应用[J]. 2021.

[3] 王一飞. 无损检测技术在桥梁桩基检测中的应用研究[J]. 四川建材, 2022(007):048.

[4] 吴庆祝叶挺庆. 超声波检测技术在桥梁桩基检测中的应用研究[J]. 华东科技（综合）, 2021, 000(004):P.1-1.

[5] 王肖. 桥梁桩基检测中混凝土超声波检测技术的应用[J]. 交通世界, 2021(33):2.