桩基检测技术在公路桥梁施工中的重要性分析
摘要:公路桥梁的桩基质量影响着整个工程质量,是施工过程中应关注的核心要点。文章通过分析,明确了公路桥梁施工中桩基检测在保障公路桥梁施工质量、满足法规要求与监管标准、确保公路桥梁稳固性与安全性、提升公路桥梁社会与经济效益等方面的重要性,并以各类桩基检测技术优劣势、实施要点为基础,指出在桩基检测工作中要规范工作流程,保障检测工作的科学性、全面性,从而为公路桥梁施工提供依据。
关键词:桩基检测技术公路桥梁红外成像声波透射低应变
公路桥梁是交通网络中的重要组成部分,我国作为桥梁大国,截至2023年末,公路桥梁总数共计107.93万座,总长达9528.82万延米[1],其安全性、耐久性切实关系到大众生命财产安全和交通网络正常运作。在我国公路桥梁建设技术持续突破,建设规模持续扩大的同时,桩基建设需求日益增多。由于桩基隐蔽、步骤较多,建设质量受人为因素、环境因素影响,尤其是部分公路桥梁所处环境复杂,容易受潮汐、洪水等影响,在施工过程中随之显现出桩基强度不足、断桩、桩底沉渣等越来越多的桩基缺陷问题,若发现不及时或处理不当,极易引起桥梁上部结构问题。例如顺河桥9-2号桩在灌注过程中混凝土搅拌机出现故障,时隔约1小时再次灌注时,混凝土已凝为半固体,施工人员虽使用钻机架振动导管使其下落,但半固体难以全面填充空间,出现了桩基空洞、蜂窝等问题(如图1)。
除以上实例以外,国内外由于装机缺陷导致的工程事故屡见不鲜,造成了严重的人身安全威胁和经济损失。桩基检测是评价桩基工程质量最常见的方式,不仅能及时发现桩基隐蔽缺陷,还能为制定施工方案以及设计桩基提供详细精准的数据[2],于是,在复杂多变地质条件下,明确桩基测试技术在公路桥梁施工中的重要性,并通过桩基测试提升公路桥梁桩基质量,是工程领域具有现实研究意义的议题。
1公路桥梁施工中桩基检测的重要性
1.1保障公路桥梁施工质量
公路桥梁的建设打通了城乡交通、跨越了河流山谷,承载着大众的幸福生活和区域经济发展,桩基作为承担巨大荷载、保证桥梁稳定性的基石,其质量尤为重要。桩基检测时对桩基的完整性、连续性、承载力、成孔质量、与周围土体接触状况等进行诊断的基础手段[3],能够深入桩基内部探查潜在的问题隐患,保障公路桥梁施工质量。一方面,桩基检测本质上是一种桩基质量评估手段,不仅为工程师提供了桥梁质量评估依据,还能够发现肉眼发现不了的小裂纹、初期空洞、桩土分离等问题,并为施工人员及时处理提供依据,以防止这些小问题随着时间推移影响公路桥梁整体质量;另一方面,桩基致患因素复杂多样,在施工过程中通过桩基检测能明确影响桩基质量的主要因素,尤其在地质条件复杂、地下水位较高的地区,为工程施工和同样环境条件的公路桥梁施工形成参考。
1.2满足法规要求与监管标准
改革开放以来,在我国材料、机械、设备工业同步发展,公路桥梁建设技术日益精湛的支撑下,公路桥梁规模已跻身世界前列。与此同时,公路桥梁需求侧牵引供给侧发展,此领域人才、法规、标准供给力度日趋增大,形成了较为完善且严格的公路桥梁工程建设与维护法规与监管体系。桩基是公路桥梁重要支撑结构,在公路桥梁施工中开展桩基检测,一方面能确保桥梁桩基的施工和质量满足相关法规和标准,为后续施工如期、正常开展奠定前期条件;另一方面,桩基不仅是公路桥梁的一部分,还决定着公路桥梁的整体质量,桩基检测能在施工过程中从源头探查施工不规范和质量问题,并对施工团队形成警醒,提升公路桥梁工程建设的规范性,促其满足法规要求与监管标准。
1.3确保公路桥梁稳固性与安全性
从桩基在公路桥梁中的作用方面来看,桩基相较于公路桥梁的其他结构,具有承载力更强、稳定性更高、不均匀沉降量更少、抗震性更好等优势[4],与桩身、桩尖共同将上部结构的荷载传递到承载力较好的持力层上,维持上部结构的稳固性。若桩基存在缺陷,可能会发生不均匀沉降等问题,进而导致上部结构倾斜、倒塌等更严重的事故。在公路桥梁施工中进行桩基检测的目的就是及时发现裂缝、空洞、与土体之间脱节等各类现存缺陷,并为工程师提供详细的问题数据,为其做出正确的判断、采取合理的加固或修复措施提供支持,提升公路桥梁结构的稳固性和安全性,给大众营造安全的交通环境。
1.4提升公路桥梁社会与经济效益
公路桥梁建设通常基于必要的交通需求,并面临复杂的地质条件或交通状况,通常投资金额较大,且预期使用周期较长。桩基作为公路桥梁的根基,影响着公路桥梁后期能实现的社会效益与经济效益。社会效益方面,桩基检测充分发挥缺陷问题挖掘与弥补等功能,不仅能提升公路桥梁质量,延长桥梁实际使用周期,还能大幅降低公路桥梁投入使用后因桩基问题引发的公路桥梁修复、维护概率,避免交通运输受到限制,为人力、资源正常流通打下了良好基础;经济效益方面,桩基检测有利于让潜