成橋樁無損檢測技術PST現場應用及驗證

樁基是承受和傳遞上部結構荷載的重要結構，歷史悠久，應用廣泛。樁基工程質量，關乎其所支撐的建筑物的安全，故而對既有樁基進行檢測的需求甚廣。一方面，在眾多既有建筑改建或重建工程中，為達到對其再利用的目的，往往需要開展既有樁基長度和完整性的檢測工作。另一方面，既有建筑的樁基，由于在地震、滑坡等自然災害或車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，從而導致樁身和上部結構發生傾斜、變形、沉降、開裂等質量問題，急需對其進行檢測。目前，經過業內專家學者的長期研究，已形成了一套對樁基完整性的檢測技術，并在建筑、公路、鐵路等行業進行大量應用。但是，由于既有樁基其上部結構（如已經完成蓋梁、承臺、建筑物）的存在，不具備低應變法、高應變法、超聲透射法等以往樁基檢測技術所依賴的樁頂檢測環境，常規樁基檢測方法為之受限，無法勝任。

PST（Pile Sonic Test）是用于既有橋梁樁基（成橋樁）的無損檢測技術，具有以下特點：1.在樁身(柱身)側面布置激發點和接收點：采用錘擊激發，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，樁底/蓋梁/系梁/缺陷/地層等結構表現為在不同時間處出現的上/下行波；3.資料處理中，在上下行波場分離的基礎上，采用偏移成像技術，計算、描繪各反射界面的位置和反射波強度。

現場應用及驗證

某高架橋受洪水沖擊影響，其中99#樁附近邊坡巖石垮塌，并發現樁基礎明顯出露，如圖15所示。為避免對其承載力產生影響，遂采用PST成橋樁檢測技術對其樁長及完整性進行檢測。該樁基設計長度為38m，設計強度為C30，樁型為嵌巖樁。檢測時按照上述方式在柱身側壁布置排列，偏移成像結果如圖16所示，檢測結果見表1。

圖1 樁基外觀及檢測現場

表1 PST樁基檢測結果

圖2 PST偏移圖像成果圖

為了驗證檢測結果的可靠性，開展了旁孔透射波法對比，旁孔法計算結果為40.05m。設計樁長、PST計算結果、旁孔法計算結果之間相差小于1%，可以相互印證。且早在施工期開展的聲波透射法檢測結果顯示，10-13m位置輕度離析，在PST偏移圖像中變現為在該段存在眾多紅藍條紋，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檢測方案對既有樁基長度及完整性檢測的具有高度可行性，結果準確，極大豐富了既有樁基無損檢測手段。

由于常規樁基檢測方法的觀測排列方式對于既有樁基檢測不再適用，同度物探小編本文介紹了一種新型的無損檢測技術——PST成橋樁檢測技術。PST技術采用樁身側面布置觀測排列的檢測方式，適用性更廣；采用多道檢波器串的接收方式，利于波場分離；采用波場分離技術，區分上下行波場，避免假象；采用時間-波速域二維掃描技術，確定混凝土波速，不僅能用以評價混凝土質量，還令反射界面位置的定位，樁長的計算更準確；采用偏移成像技術，將反射界面繪制在圖像中，使缺陷、樁底等檢測目標更直觀。開展了一些列試驗研究，總結出PST檢測結果的工程解釋規律，對在役既有樁基的應用結果表明，PST成橋樁檢測技術結果準確，可供檢測人員參考、使用，應加以推廣。

成橋樁無損檢測技術PST現場應用及驗證

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