[发明专利]成桥基桩无损检测方法

说明书

技术领域

本发明属于桩基检测技术领域，具体涉及一种成桥基桩无损检测方法。

背景技术

当前，随着国民经济和交通事业的快速发展，中国现有桥梁中相当一部分由于地震、洪水等影响，以及由于早期设计荷载标准偏低，出现了不同程度的桩基损坏甚至断桩等问题,极大地影响了其正常使用,并且部分旧桥已经处于危桥状态。因此，对成桥基桩进行检测、有效地判别基桩的缺陷位置及不良状况，是对桥梁进行加固修复的重要前提。

如图1所示，为现有桥梁的结构示意简图，包括基桩11、桥墩12以及盖梁2；其中，标记3代表地面，由图1可以看出，基桩指位于地面以下部分。位于地面以上的称为桥墩；因此，对于桥墩，由于其位于地面以上，因此，通过肉眼观察或借助测量及检测设备等方法，非常方便对其质量进行检测，而对于位于地面以下的基桩，由于其位于地面以下，肉眼无法直接观察，因此，对其质量进行检测属于现有技术的难点。

现有技术中，可采用基于振动的无损检测方法，如图1所示，在桥墎的某个轴向的测线上布置一台检波器4和一个激发点5；然后，使激发点5激发而产生多路振动波，如果从激发点5被激发的时刻开始，检波器4开始计时，则：如图2所示，如果位于地面以下的基桩存在1个缺陷，即图2的Z位置，则激发点5激发后至少产生4路振动波，第一路振动波为直达波L1，其传播路径为：从激发点5出发后直线传播到检波器4，即：传播距离为激发点到检波器的直线距离，将该直线距离记为M1，因此，检波器在T1＝M1/c时刻接收到该直达波；其中，c为振动波在桩基础内部的传播速度；

第二路振动波称为上行波L2，其传播路径为：从激发点向上传播至盖梁，被盖梁反射后再传播到检波器，即：传播距离为激发点到盖梁的直线距离与盖梁到检波器的直线距离之和；将该直线距离记为M2，因此，检波器在T2＝M2/c时刻接收到该上行波；

第三路振动波称为下行波，分为两种：(1)第一种为下行波L3，传播路径为：从激发点4向下传播至基桩的桩底，被桩底反射后再传播到检波器，即：传播距离为激发点到桩底的直线距离与桩底到检波器的直线距离之和，将该直线距离记为M3，因此，检波器在T3＝M3/c时刻接收到该下行波；(2)第二种为下行波L4，传播路径为：从激发点传播至缺陷位置，被缺陷位置反射后再传播到检波器，即：传播距离为激发点到缺陷位置的直线距离与缺陷位置到检波器的直线距离之和，将该直线距离记为M4，因此，检波器在T4＝M4/c时刻接收到该下行波。

因此，缺陷位置产生的峰与其他已知峰不存在重叠，即：如果M4≠M2且M4≠M1，则T4≠T2且T4≠T1，则应出现图3所示的波形图，对于图3，由于T1、T2和T3为固定值，因此，将T1、T2和T3位置出现的明显峰排除后，剩下的明显峰即为缺陷位置产生的峰，由此查找到T4，再使用公式M4＝c*T4，即得到M4值，然后，由于检波器4和激发点5之间距离已知，由此可得到缺陷位置距离地面的距离，即定位到的缺陷点。

然而，上述质量检测方法存在的主要问题为：

由于位于地面以下的基桩的缺陷位置不固定，因此，当出现M4＝M2的情况时，则T4＝T2，因此，得到图4所示的波形图，如果采用上述检测方法，在将T1、T2和T3位置出现的明显峰排除后，波形图中不存在其他明显峰，因此，得出位于地面以下的基桩不存在缺陷的结论，显然，该种检测结论是错误的。类似的，如果当出现M4＝M1的情况时，则T4＝T1，仍然无法检测到缺陷位置。

可见，现有基桩无损检测方法具有一定的使用局限性，无法适用于缺陷峰与盖梁反射形成的上行波产生的峰、或与直达波产生的峰重叠的情况。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种成桥基桩无损检测方法，可有效解决上述问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种成桥基桩无损检测方法，所述成桥基桩无损检测方法用于检测成桥后的位于地面以下的基桩质量；其中，所述成桥包括基桩、位于所述基桩桩顶上方的桥墩以及位于所述桥墩上方的盖梁；

所述成桥基桩无损检测方法包括以下步骤：

S1，在桥墩沿轴向任意选取测线；

S2，在桥墩靠近地面的所述测线上布置检波器，并且，在位于所述检波器上方的所述测线上，等间隔依次布置激发点J1、激发点J2…激发点Jn；其中，n≥2；

S3，使激发点J1被激发，激发点J1被激发后同时产生至少三路振动波；

其中，第一路振动波称为直达波，其传播路径为：从激发点J1出发后直线传播到检波器，即：传播距离为激发点J1到检波器的直线距离；