桥梁水下基础检测方法探析

桥梁水下基础检测方法探析

陈龙进

关键词：桥梁工程；水下基础；检测

桥梁工程作为公共基础设施，具有投资高、成本回收周期长、质量要求高、施工难度高等特点，这就要求桥梁工程一旦建成必须可以长时间的使用，否则会造成严重的亏损。基础是桥梁的主要部分，其作用是承受桥跨结构传递给墩台的巨大荷载，所以基础的质量便是桥梁正常运行以及使用寿命的保障，尤其像桩基属于隐蔽工程，如果出现质量问题，很难发现并处理，因此，利用科学的检测技术对基础进行检测是确保桥梁工程质量安全的重要环节。

1桥梁工程水下基础检测方法

1.1水下探摸法

如果桥梁基础所处的水环境比较浑浊或者危险，水下摄影设备难以工作或者不利于携带摄影设备，此时需要使用水下探摸法。要求检测能力强、工作经验丰富的检测人员潜入水下，然后直接用手去触摸，由上而下感知判断出基础病害的位置、性质以及严重程度。

1.2水下摄影法

通过水下摄影法对桥梁水下基础进行检测时，需要依赖先进的防水摄像机或防水照相机，并且要求检测人员具有良好的潜水作业能力以及丰富的潜水经验，由两人或以上的检测人员合作完成水下基础检测，其中一人的工作内容是摄影或照相，另一人的工作内容是利用放水工具记录基础的病害情况。此外，不同桥梁的水下基础规模并不相同，面对一些复杂的水下基础，需要检测人员长时间在水下作业，这就需要拥有携带供氧设备的船舶。

通常情况下，水下基础为圆柱形，检测人员在记录基础病害时，需使用时钟法进行具体的描述，另外，检测人员可以通过水压计，联系下潜时所测得的水域水面水位，继而得到基础病害的深度，再结合时钟法，可以确定基础病害的具体位置。另一名负责摄像的检测人员在摄像拍照之余，还要灵活使用测量仪器，帮助同伴确定病害的损伤程度[1]。

1.3水下机器人法

对于水下检测人员而言，水下检测具有危险性，而且整个检测过程的劳动强度大，需要可靠的供供氧设备，并且对基础的深度有着一定的要求，使得人工水下检测面领着高风险、低效率的问题。目前，机器人技术得到质的飞跃，水下机器人检测也得到一定的应用，该方法不用考虑供氧条件，使得水下基础检测的深度大大提升，安全风险也降低。具体操作：根据工程图纸将基础外表面划分成若干条等距垂直测线，然后将防水摄像设备安装到机器人身上，利用计算机软件设定好机器人的工作内容，然后根据摄像机传输回来的视频，控制机器人的升降速度以及潜水深度，找寻病害的位置然后悬停拍摄。

1.4声呐检测法

声纳是利用水中声波进行探测、定位和通信的电子设备。用于对水下目标进行探测、分类、定位和跟踪，广泛用于海洋石油勘探、水下作业、水文测量和水下地质地貌勘测等。声呐检测作为水下基础检测是一个新的发展方向，通过声呐在水下不同介质中的反射、绕射等现象能够将水下基础较为直观、准确的以图像的形式呈现在我们面前。

2桥梁水下基础检测内容

以水下摄影法为例，对桥梁水下基础检测内容进性探析。

2.1类型

2.1.1一般性外观检查

要求水下检测人员依靠目视以及防水摄像设备，对水下基础的外观进行检查，此类检查的重点通常集中在基础的损坏情况，如结构的变形、裂缝、机械损伤等[2]。

2.1.2详细的外观检查

此类检查往往具有明确而详细的目标，如业主要求检测的某一部位，在检查时也不是简单的摄像记录，而要对检测对象进行必要的清理，然后对病害位置进行准确的定位、定性以及描述。

2.2检测流程

利用水下摄影法进行桥梁基础检测时，首先要进行一般性外观检查，如果发现检查结果中存在比较严重的病害，则可以针对主要异常部位进行详细的外观检查，整个水下检测过程要用摄影设备进行记录备案。

2.2.1机械性损伤、裂缝、变形检查

首先对潮差段、桩柱、桩柱连接处、柱与承台连接处进行一般性外观检查，对存在问题或要求的重点部位进行详细的外观检查，然后对第二次检查中发现的机械性损伤、裂缝、变形部位进行准确的测量记录。如果基础的病害十分隐蔽，检测人员需要在现场对病害部位进行清理，以便获得病害的准确信息。另外，在描述损伤部位时，不仅要对其形状进行记录测量，还要对损伤的程度、深度、位置进行说明。

测量方法如下：根据目视检查结果，对损伤严重的部位，使用钢板尺及卡尺进行测量，对于承受高压力以及容易损坏的位置要特别认真地检查。

2.2.2海生物检查

要确定海生物属硬质还是软质，以及其最大厚度、压缩厚度及覆盖率，就需要对取样测量的区域进行摄影及录像。常采用的方法是：使用0.1m×0.1m的正方形框架附在水生物的表面，然后用画针画出界线，采用铲刀将海生物全部铲入袋中。该袋用铁丝撑口，通过磁铁块将袋口吸挂在结构物被清理表面的下方，这样就可将全部铲下的水生物装入袋内。

2.2.3河床断面情况检查

由于竣工资料中对河床等的描述不甚准确，部分桥梁的竣工资料中没有提供桥梁竣工时的河床断面情况，检查过程中，可以根据各桥梁的实际情况，以桥梁的盖梁、系梁或承台的某一面、桩顶与立柱交界面处等为基准，量测得河床面与参考基准点之间的相对高程情况，作为今后桥梁检查时的河床冲刷情况的对比资料。

3检测方法的优劣势分析

水下摄影法比较依赖摄影设备性能以及潜水人员的能力，对检测基础的要求很高，只有深度不超过60m，而且基础所在水域的水体清澈才可以适用。其优势在于可以将基础的病害情况直接的呈现出来，不会留下检测死角；其劣势在于适用范围有限，如果水域水质浑浊或水流动向复杂多变则无法进行检测[5]。

水下探摸法的优势在于适应范围较广，以下潜深度60m为界，可以对大多数水下基础进行检测；其劣势在于要求检测人员的职能能力高，具有一定的安全风险，并且无法将病害信息以直观的形式呈现出来，存在一定的检测误差。

水下机器人法的优势在于不存在安全风险，续航能力强，可长时间测量，对下潜深度没有限制；其劣势在于摄影设备要求水质清澈，并且需要一定的资金成本。

声呐检测法的优势在于对桥梁基础、河床整体情况反应完整、受环境影响小、安全性好；其劣势在于技术要求高、局部缺陷反应不具体、受基础周边介质及附着物影响大。

结语

综上所述，由于水下基础对桥梁工程质量的影响重大，所以基础检测一直都是下部工程的核心。目前，国内的桥梁水下基础检测还存在很多困扰，使得基础检测无法达到理想效果，而且特殊的水下环境使得基础检测的成本十分高昂，很多单位使用水下探摸以及水下摄像等方法实现检测。面对越来越多的桥梁工程，水下基础检测的重要性与必要性越来越突出，因此，加快新型水下基础检测技术的研发、不断提高检测的准确度、效率和抗干扰性，让桥梁工程的社会效益以及经济效益达到最大化是重要的工作之一。

参考文献：

[1]骆芳.桥梁钻孔灌注桩基础桩身完整性检测方法[J].湖南交通科技,2004,(3):101-103.

[2]梁文锋.浅谈公路桥梁钻孔灌注桩的质量检测方法[J].科技创业家,2012,(7):66.

[3]周晓杰.论桥梁水下混凝土灌注桩施工及其控制与检测[J].四川水泥,2015,(7):33.

[4]余朝阳.桥梁桩基检测技术探讨[J].中南公路工程,2002,(3):93-95.

[5]王磊,卓仪.桥梁水下桩基检测方法探析[J].交通标准化,2012,(10):97-98.