低应变反射波法在震后梁桥桩基检测中的应用

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1、铁道建筑4RailwayEngineeringApril，2010文章编号:1003-1995(2010)04-0004-03低应变反射波法在震后梁桥桩基检测中的应用1，211许有俊，陶连金，张波(1.北京工业大学城市与工程安全减灾省部共建教育部重点实验室，北京100124;2.内蒙古科技大学建筑与土木工程学院，内蒙古包头014010)摘要:以都江堰某大桥为例，采用低应变反射波法对其桩基完整性进行检测，并以现场挖深验证桩基检测结果的准确性。研究结果表明:对于成桥桩基检测，采用低应变反射波法及小波处理等技术，可有效地判别桩基础的缺陷及

2、状况;并为其加固修复提供理论依据。关键词:地震桥梁低应变反射波法桩基检测+中图分类号:U443.154;U446.2文献标识码:B场挖深验证对比，为桥梁的加固修复提供依据。0引言1工程概况2008年5月12日下午14:28分，四川省汶川县发生里氏8.0级特大地震，这次地震造成了交通生命线某大桥位于四川省都江堰市，于2005年施工建造工程的严重破坏。24条高速公路、161条国省干线、完成。该桥上部结构为4孔25m预应力混凝土简支8618条乡村公路、6140座桥梁和156条隧道受损，公空心板梁，计算跨径为24.30m，每跨(单幅)横向设

3、8路、桥梁、隧道各类交通基础设施损毁的直接经济损失块板。桥面铺装厚度为16～23cm的C30混凝土。下［1］达670亿元，其中桥梁损毁最为严重。部结构采用直径1.5m的圆形双柱式墩柱，钻孔灌注其中，梁桥的损毁主要有以下几种破坏方式:落梁桩直径为1.5m，墩柱与桩基为C30混凝土。引起的桥跨损坏，伸缩缝处损坏，相互冲击造成梁端破在汶川地震中，受顺桥向水平地震力作用，主梁和坏，支座损伤破坏，防震挡块破坏，盖梁开裂破坏，桥墩墩柱基本朝同一方向偏移。无约束活动节点处的位移弯曲延性不足致使桥墩的破坏及桥墩发生剪切或弯—过大使得桥跨在纵向的相对

4、位移超出支座长度，引起##剪等脆性破坏，桥台填方的沉陷及桥台转动破坏等典2墩与3墩之间主梁掉落，坍塌的梁体落在墩柱和系型破坏形态。通过肉眼或借助测量及检测设备，可对梁上，导致5、6号墩柱的纵偏量较大，最大纵向偏移量这些破坏形态进行辨识。而对于桥梁桩基的损毁情况达54.2cm，其余主梁完好。受横桥向水平地震力作进行调查较困难，主要是因为桩基深埋于河床地表以用，主梁和墩柱向河流下游方向偏移，偏移量在1.3～下地层中，若将其彻底挖深检查不仅条件不允许，也不2.0cm之间，盖梁防震挡块均不同程度受损，详见图现实。而桩身完整性检测仪通常适用于

5、承台和盖梁尚1、图2、图3。未施工条件下，往往不具备规范所要求的检测条件，对于成桥的桩基础检测在国内外仍属难题。灾区损毁桥梁加固修复或重建时间紧迫，桥梁加固之前必须对桩基进行检测。经过大量的测试、试验和后期结果的处理，基于小应变测桩设备的成桥桩基础检测方法，通过波形曲线的时域和频域分析及小波处理等技术，有效地判别桩基础的缺陷及状况。为保证基桩完整性检测结果的准确性，对部分桩基进行现收稿日期:2009-11-06;修回日期:2010-01-08图1大桥震后落梁作者简介:许有俊(1979—)，男，内蒙古杭锦后旗人，讲师，博士研究生。20

6、10年第4期低应变反射波法在震后梁桥桩基检测中的应用52低应变反射波检测结果为验证该桥桩基在震后损坏状况，参照公路工程基桩动测技术规程(JTG/TF81—01—2004)，采用美TM国PDI公司的PIT低应变桩身完整性检测仪对该桥6根桩基进行桩身质量检测。经过大量的测试、试验和后期结果的处理，参考桩基施工浇注资料，通过波形曲线的时域和频域分析及小波处理等技术滤除系梁以上墩柱产生的干扰信号，从而有效地判别桩基础的缺陷及状况。同时，为保证基桩完整性检测结果的准确性，对墩柱偏移较大的桩基进行现场挖深验证对比。2.1基桩完整性检测与挖探验证

7、图2大桥桩基位置示意图3墩柱及桩基立面1)3号桩，设计桩顶高程为673.60m，设计桩端高(尺寸单位:cm，高程:m)程为651.05m，检测波形见图4。图43号桩基时域波形检测结果表明:桩端反射较明显，但在约1.7m处环向箍筋外露，在桩头与承台连接处出现环向缺陷，主出现明显缺陷反射信号，桩身混凝土波速处于正常范要原因为施工时桩头与承台连接混凝土浇注不密实所围，属于Ⅱ类桩。致。挖深验证结果表明:3号桩挖至系梁表面以下1.82)4号桩，设计桩顶高程为673.60m，设计桩端高m左右发现，距系梁顶面约2.1m处桩身部分主筋和程为651.

8、05m，检测波形见图5。图54号桩基时域波形检测结果表明:桩端反射较明显，但在约2m处出和环向箍筋外露，主要原因为混凝土浇注不密实和钢现缺陷(缩径类)反射信号，桩身混凝土波速处于正常筋保护层厚度不够所致。范围，属于Ⅱ类桩。3)5号桩，