桥梁水中桩基检测现有实用技术及适用性

桥梁水中桩基检测现有实用技术及适用性

王玉良

山东昱程检测技术有限公司 山东济南 250101

摘要：桥梁桩基的主要材料是混凝土，长期浸在水下会对混凝土带来很大影响，容易受到水流的侵蚀以及其他漂流物的撞击，从而导致桥梁桩基的牢固性降低。与桥梁的其他部分相比，桥梁水下桩基的劣化程度要高出很多，并且一旦出现问题很难及时发现，因此桥梁自身的安全性也无法得到保证，存在着较大的安全隐患。因此，需要加强对桥梁水中桩基检测工作的重视，科学合理的应用桥梁水中桩基实用技术，确保及时发现出现的质量问题，为桥梁安全提供可靠保障。

关键词：桥梁桩基；检测技术；适用性

引言

对于桥梁来说，水中桩基承担着重要的承重任务，是十分重要的结构，做好桥梁水中桩基的质量检测工作具有十分重要的意义。桥梁水中桩基具备较高的隐蔽性，由于桩基部分处于水下，所以也给检测工作带来很大困难，要想确保检测工作可以顺利实施并收获比较理想的检测效果，就需要选择合适的水下检测技术。基于此，本文针对现阶段桥梁水中桩基检测现有实用技术及适用性展开探讨。

1. 现有桥梁水下桩基的检测方法分析

当前阶段，因为受到技术方面的限制，使得桥梁水中桩基的检测工作难以顺利开展，这对于桥梁维护管理部门来说是一个急需解决的问题。下面对目前比较常用的几种桥梁水中桩基检测技术进行分析，为桥梁水中桩基检测技术的选择提供参考。

目前，在对桥梁水中桩基进行检测时经常使用的检测技术及方法有以下几种：（1）水下摄影法。此种检测技术使用的主要设备是具备较好防水功能的摄像机或者防水照相机，要求检测工作人员也需要具备比较丰富的潜水经验^[1]。通常情况下，同时需要两名潜水检测人员共同来完成检测工作，二者必须相互配合，一名潜水检测人员的具体任务是手持摄像机进行拍摄，而另一名检测人员则负责将各种病害的实际情况记录下来，比如出现病害的具体位置以及严重程度等，为之后的维修工作提供可靠的参考依据。（2）水下探摸法。因为桥梁的桩基部分长期浸泡在水下，而水下环境又十分复杂，水体不够清澈，能见度较低，从而为水下摄影作业带来较大阻碍，从而使得水下摄影作业很难顺利开展。为了有效解决这一问题，就需要使用水下探摸法，具体是通过具备丰富潜水经验的检测人员用自己的手进行感知，从而了解桩基病害问题的位置以及病害类型等，但此种方法具备一定的局限性，难以十分准确的对病害进行定位。（3）水下机器人法。由于科学技术的不断发展和进步，机器人在各行业得到广泛应用，同样也可以应用到水下桩基的检测过程中。如果采用人工检测方法，其工作效率较低，并且还需要配备供氧设备，前期的准备工作业十分复杂，所以可以使用水下机器人来代替人工，可以获得比较理想的检测效果。（4）磁膜探伤法。此种检测技术和水下探摸技术相互结合应用可以收获更加理想的效果，使用此方法能够有效解决水下探摸法存在的弊端，能够使探测结果更加准确可靠。

2、水下检测的成像技术

（1）水下声成像系统.利用水下声成像技术能够很好的适应复杂的水下环境，就算水体的能见度不高也可以将桩基的高清晰度的三维图像拍摄出来，而且实际分辨率也比较高。（2）微光成像技术。水下达到一定深度时就会变得十分黑暗，但仍然会存在一些比较微弱的光照，在这种环境中可以使用微光成像技术^[2]。（3）水下激光成像技术。据相关研究表明，当蓝绿激光照进水中之后会发生透明窗口效应，此种效应的具体解释是蓝绿激光在水中传播时很难被散射或吸收，而水下激光成像技术就是基于此种原理被研发出来。（6）水下裂缝监测法。如果桥梁的实际跨度较大，那么通常会在桥梁工程中设计桥梁健康监测系统，用来实时监测桥梁的整体情况。但是利用这种检测系统只能对水上部分进行监测，对于水下桥梁桩基来说存在着较大的监测难度。水下桩基裂缝监测是采用防水的应变传感器，布置于水下结构的裂缝或者变形处，以此来实现实时监测的目的。

3、桥梁水中桩基检测现有实用技术的适用性分析

（1）在水体比较浅的情况下可以采用水下摄影法，并且还需要保证水体的能见度较高。在这种环境中使用水下摄影法可以得到桩基病害的详细情况，但也存在一定缺陷，如果水流比较急或是能见度不高时不适合使用此种方法。（2）水下探摸法具备较高的适应性，在各种复杂的环境中都可以使用，潜水员能够潜入水下60米左右，因此可以满足大部分水下桩基检测工作。但无法得到比较准确的病害信息，并且对于潜水工作人员的要求较高，需要潜水人员具备较高的专业性，在正式开展检测工作之前还需要做好各项准备工作^[3]。（3）水下机器人具备良好的续航能力，可以在水下连续工作很长时间，安全性较高，并且准备工作也比较简单，其下潜深度和人工探摸法相比来说也高出很多。此项技术的缺点是只适合应用到水质较为清澈的水域中。（4）磁膜探伤法的优点是可以对桩基病害进行定量检测，得到的各种数据信息也十分准确。缺点是磁粉保持原状的时间较短，当一个阶段的测量工作结束之后必须要浮出水面对裂缝宽度进行测量。（5）水下裂缝监测法是在发现水下桩基存在裂缝病害后的一种连续监测手段，采用防水的振弦式传感器布置于水下桩基的裂缝处， 能实时监测裂缝的发展。

4、水下目视检测的方法

水下无损检测技术包含着多种不同的分支，水下目视检测技术就是其中一种，另外还有水下磁粉检测技术以及水下超声波检测技术等。水下目视检测技术的具体操作方法又包括水下外观检查和水下录像等。首先是水下外观检查，在水下目视检测过程中经常会用到水下外观检查方法，此种方法可以在多种场合使用，具备较高的广泛性^[4]。例如，在安装管线的过程中，需要潜入水下对线路进行勘察，通过得到的勘察数据来分析铺设管道的线路情况，看是否存在障碍物等。其次是水下录像法，如果只是通过对外观的检查，则无法得到十分准确可靠的数据信息，为了弥补这一弊端就出现了水下录相法，通过水下录像法能够很好的弥补外观检测法存在的不足之处，近年来此种方法得到广泛应用。在开展水下录相工作的过程中，可以由水下工作人员独立完成，此外还可以由陆上人员和水下工作人员共同完成。陆上人员可以通过监视屏幕获得水下的实际情况，然后结合具体情况对水下人员进行指挥，如此一来可以大大提高水下工作的准确性和工作效率^[5]。目前，对一些重要设施的水下目视检测，均要求进行水下录相。水下录像设备一般要求满足水密性， 同时要求便于操作。目前，除了商品化专用水下录像设备外，还有将普通陆上摄相机改装后的简易水下摄相设备。

结语

综上所述，桥梁水中桩基的质量好坏与桥梁工程的整体稳定性及安全性存在十分密切的联系，所以平时需要做好桥梁水下桩基的病害检测工作。在桥梁水下桩基检测过程中经常用到的检测技术有水下摄影法、水下探摸法、水下机器人法、磁膜探伤法和水下裂缝监测法等，每一种检测技术都具备不同的特点，适合的检测环境也存在较大差异。因此，在开展桥梁水下桩基检测工作时应全面分析水下环境，充分结合实际情况选择合适的检测技术，只有这样才能有效提升检测工作效率，获得更加理想的检测效果。

参考文献：

1. 宋春霞,马晔,杨宇,等.桥梁水中桩基病害分析及防治[J].公路交通科技：应用技术版,2012(7):3.

2. 张博,朱占龙.无损检测技术在桥梁桩基检测中的应用[J]. 工程建设与设计, 2020.

3. 侯友明.关于无损检测技术在桥梁桩基检测中的运用[J].黑龙江交通科技,2021,44(10):2.

4. 李关勇.管波探测法在桩底岩溶勘察及桩身质量检测中的应用[J].工程地球物理学报,2021,18(2):6.

5. 徐晓亮.桩基检测中桥梁混凝土超声波检测技术的应用[J].交通世界, 2021(1):2.