公路工程在役桥梁基桩PST无损检测技术应用（论文）.pdf

·114 · 公路工程在役桥梁基桩 PST 无损检测技术应用 秦祖品 1，郑   妍 1，薛凤蕊 1，葛林才 1，马明畅 2 （1.山东高速股份有限公司菏泽运管中心，山东菏泽 274000；2.山东省交通科学研究院，济南 250031） 　　 ［摘　要 ］ 桥梁基桩质量是交通基础设施重要的承载构件，针对高速公路养护期桥梁，基于无损检测方 法，开展在役桥梁基桩PST侧向敲击激振能量波传递缺陷反射研究。现场开展大量试验研究，通过数据采集、 缺陷分析及现场验证等综合手段，得出在役桥梁基桩缺陷反射规律，分析PST无损检测实用方法。结合工程实 例，通过现场钻孔取芯法，验证基桩质量检测结果的可靠性。为类似工程提供理论依据和技术支持。 　　 ［关键词 ］ 在役桥梁；基桩质量；PST无损检测；反射规律；现场验证 　　 ［中图分类号］  U416.1 　　　　［文献标志码］  A　　　　　［文章编号］  1001 -523X （2022 ）19-0114 -03 APPLICATION OF PST NON-DESTRUCTIVE TESTING TECHNOLOGY FOR BRIDGE FOUNDATION PILES IN SERVICE IN HIGHWAY ENGINEERING Qin Zu-pin ，Zheng Yan ，Xue Feng-rui ，Ge Lin-cai ，Ma Ming-chang 　　 ［ Abstract ］ The quality of bridge foundation piles is an important bearing member of transportation infrastructure. For bridges in the maintenance period of expressway, based on non-destructive testing method, the research on the reflection of PST lateral impact excitation energy wave transfer defects in in-service bridge foundation piles is carried out. A large number of experimental studies were carried out on site. Through comprehensive methods such as data collection, defect analysis and field verification, the reflection law of defects in bridge foundation piles in service was obtained, and the practical method of PST non-destructive testing was analyzed. Combined with engineering examples, the reliability of the quality inspection results of foundation piles is verified by on-site drilling and coring method. Provide theoretical basis and technical support for similar projects. 　　 ［Keywords ］ bridges in service; foundation pile quality; PST nondestructive testing; reflection law; field verification 桥梁基桩质量是交通基础设施重要的承载构件。 随着我国经济建设的快速发展，大部分交通基础设施 进入到养护期或改扩建工程。 然而由于基桩具有历史性、复杂性和时空性等特 点，基桩质量如存在缺陷可能导致整个桥梁结构发生 沉降或裂缝，严重时会引起交通事故。 国内外大多数学者和工程技术人员对基桩完整性 进行了大量研究与应用。对于在役桥梁基桩完整性的 检测具有局限性和复杂性。通常采用低应变方法和旁 孔法进行试验，其中低应变方法受外界影响较大，例 如：桩柱混凝土尺寸和强度不同、盖梁横向连接的影 响等因素。 旁孔法是通过在基桩两侧土层中打孔进行超声波 的测试，该方法能较准确地判定桩身完整性，但打孔 耗时较长，且对于河流中间的桩柱无法测试。 针对高速公路养护期桥梁，基于无损检测方法， 开展在役桥梁基桩PST侧向敲击激振能量波传递缺陷 反射研究。现场开展了大量试验研究，通过数据采 集、缺陷分析及现场验证等综合手段，得出了在役 桥梁基桩缺陷反射规律，分析了PST无损检测实用 方法。 结合工程实例，通过取芯法对检测结果进行对 比。对比结果表明，该技术的桩长检测结果与取芯法 相差较小，桩基完整性检测结果基本对应，可为工程 技术人员提供借鉴参考。 1 基本原理 在役桥梁基桩顶部具有上部结构，无桩顶和声速 管可利用；且弹性波场内反射面众多，在役桥梁基桩 桩身内部构成复杂的弹性波场等原因，导致传统的低 应变检测等方法难以实施。 PST技术是专为具有上部结构的在役桥梁基桩检 测开发的，在混凝土桩侧敲击后，激发的声波会沿桩 身向上下传播。当遇到桩体结构断面变化、损伤与缺 陷、地基地层界面时声波发生反射。 上部结构的反射波向下传播，称下行波；下部结 构的反射波向上传播，称上行波。PST 技术通过检 波 收稿日期 ：2022–06–02 基金项目： 山东省交通运输厅科技计划项目（2021B40） 作者简介 ：秦祖品（1989—），男，山东济南人，工程师，主要研 究方向为高速养护管理。 EC?? 建   ?    ~   6   开   发 Roads and Bridges Building Technology Development 第49第 19期 2?328 · 115 · 器串记录桩体中声波的传播，并将下行波与上行波进 行有效地分离，根据波的走势与混凝土波速，确定桩 体中发生反射的结构部位。 通过分析排除结构截面变化与地层结构的影响， 可确定桩体中的缺陷与损伤的部位及程度。据此对桩 体的质量与