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摘要：本文以三江至柳州高速公路泗维河高架桥群桥址为研究对象，介绍了既有桥桩基评估的主要内容和检查方法，旨在为提高桥的安全运营和尽可能延长其安全使用年限提供参考。
关键词：既有桥桩基 桥梁检测 评估
前言
对既有桥的检测评估，不仅需要检查、检测既有桥的整体、相关组成部分，还要对既有桥的病害情况、损伤情况进行相关的试验鉴定，从而对既有桥的承载能力、运作能力等情况给出明确结论。并且在检测评估后，还应给出相关的建议以维护既有桥的安全运营。
1工程概况及检测原因
1.1工程概况
K59+380泗维高架桥群桥址属于构造剥蚀丘陵地貌区，山体连绵，冲沟发育，地形起伏较大，地面高程在118～254m，相对高差约为136m，两侧桥台处自然斜坡均较陡，坡度在25°～35°之间，地表植被较发育，第四系覆盖层较发育，基岩仅在局部人工边坡处出露。
（1）K59+380左幅桥：上部结构采用40×20米先简支后连续预应力砼空心板，预制、导梁安装方法施工，桥墩为双柱式钢筋混凝土墩、桩基础，桥台为重力式U台、0号为桩基础，40号台明挖扩大基础，桥长811.5米。K59+380左幅桥桩基总量为86根，其中0号桥台桩径为1.3m，3号墩、7号墩~12号墩、16号墩~39号墩桩径均为1.5m，其余桩径为1.8m。
（2）K59+050右幅桥：上部结构采用7×20米先简支后连续预应力砼空心板，预制、导梁安装方法施工，桥墩为双柱式钢筋混凝土墩、桩基础，桥台为柱台、桩基础，桥长147米。K59+050右幅桥桩基总量为16根，其中0号台、1号墩、7号墩桩径均为1.5m，其余桩径为1.8m。
（3）K59+260右幅桥：上部结构采用4×20米先简支后连续预应力砼空心板，预制、导梁安装方法施工，桥墩为双柱式钢筋混凝土墩、桩基础，桥台为重力式U台0号台为桩基础，4号台为明挖扩大基础，桥长90.5米。K59+260右幅桥桩基总量为14根，其中0号台桩径为1.3m，1号~2号墩桩径为1.5m，其余桩径为1.8m。
K59+380泗维高架桥群基桩配筋详见下图1。
图1 基桩配筋示意
图
目前，K59+380泗维高架桥群基桩已完成施工96根，其中46根已施工下构墩柱，50根未施工下构墩柱。
1.2检测原因
相关部门在对三江至柳州高速公路进行工程质量安全巡查时，发现该高架桥群部分外露的桩基有明显偏位、直径上大下小或形状规则不一，为进一步了解该桥桩基的质量情况，确保桥梁结构安全，需要对K59+380泗维高架桥群桩基进行全面检测。
2评估检测的内容及依据
2.1评估检测的内容
检测的主要内容为：桩基的偏位、桩基的有效直径、桩基的保护层厚度和钢筋数量、桩基与墩柱衔接质量以及桩基砼质量。
2.2评估检测的依据
为保证检测评估科学性和严肃性，检测评估工作一定要有据进行，不得偏离被检测评估桥梁的现状和具有法规效力的依据。本次的主要依据为：《混凝土中钢筋检测技术规程》JGJ/T 152-2008；《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011等桥梁工程设计规范、施工规范及其它有关的规范、标准，基本上都由交通部和铁道部分别颁布。
2.3检测评估过程中应注意的问题
1）对既有桥梁进行可靠性评估时，因其影响因素比较繁杂，各因素之间相互影响，故大部分研究往往只考虑单一因素的影响，即使考虑多因素的影响，基本上均假设各因素相互独立，而没有考虑各因素之间的联合分布对结构可靠性的影响[1]。
2）虽然检定系数RF是确定桥梁结构承载力一种合理的方法，考虑了目前结构承载力和允许通行荷载间的关系，但它不能考虑各参数的随机变化，而可靠度指标可以克服其所存在的问题。因此应在相关规范的基础上，研究桥梁结构可靠度指标与承载能力检定系数RF之间的关系，从而进一步研究运营阶段结构的剩余承载力和可靠性。
3）桥梁设计已为桥梁工程师所熟悉，因此基于设计规范来进行桥梁评估，是目前采用比较广泛的一种方法，但也存在着不足之处。基于设计规范对既有桥梁进行评估易为评估者接受和理解，因此对设计准则的调整、分项安全系数的取值、结构损伤的确定以及分析方法的选择等要进一步的研究[2]。
3既有高架桥的检测方法和技术
针对目前K59+380泗维高架桥群的施工进度情况，初定对已施工下构墩柱的23根桩基和未施工下构墩柱的25根桩基进行检测，受检桩编号根据现场情况随机确定。
3.1已施工下构墩柱的桩基检测
（1）桩基的偏位、桩基的有效直径、桩基的保护层厚度和钢筋数量检测
①在基桩出露段按0.3m~0.5m的上、下间距沿径向画线确定两个检测断面。
②在上检测断面采用地质雷达仪按5cm点距探测确定保护层厚度和钢筋数量，同时在检测断面线上标示桩身径向四个象限点的钢筋笼的主筋位置，记录这些点处的保护层厚度。对直径为1.5m的桩基，每根桩地质雷达探测共190个点。
③在下检测断面采用钢筋探测仪探测桩身径向四个象限点的钢筋笼的主筋位置和外包混凝土的厚度，每根桩钢筋探测仪探测共4处，。
④采用全站仪测量上述象限点的坐标，综合计算基桩的有效直径和确定基桩钢筋笼的中心坐标，即为施工基桩的中心坐标。每根桩全站仪坐标测量共8个点。
⑤将施工基桩的中心坐标与设计坐标进行对比分析，得到检测桩基的偏位值。
（2）桩基与墩柱衔接质量检测
①在桩身四个象限点的位置分别画线布设一条垂直方向的测线，测线长度为桩基与墩柱衔处上下各1m，共2m长。
②采用外观检查结合超声波法对桩基与墩柱间混凝土衔接质量进行检测，超声波法采用0.1m点距、对测+斜测的观测方式。对直径为1.5m的桩基，每根桩基与墩柱衔接质量检测的面积为1.77m2，超声波法测试共80个点。
③超声波法检测得到的测位混凝土声学参数按要求进行数据处理，当通过桩基与墩柱衔接面的某些测点的数据被判为异常，并查明无其他因素影响时，可判定桩基与墩柱衔接面在该部位结合不良[3]。
（3）桩基砼质量检测
采用超声回弹综合法检测桩基砼质量，每根桩布置2个测区。
3.2未施工下构墩柱的桩基检测
（1）桩基的有效直径、桩基的保护层厚度和钢筋数量检测
①桩基的有效直径、保护层厚度结合外观检查用直尺量测，如不具备量测条件或对出露段的外观检查结果差，则按前面的方法检测。
②钢筋数量由外观检查出露钢筋数量确定。
（2）桩基的偏位检测
桩基的偏位采用全站仪测量基桩钢筋笼的中心坐标，即为施工基桩的中心坐标。将施工基桩的中心坐标与设计坐标进行对比分析，得到检测桩基的偏位值。每根桩全站仪坐标测量1个点。
（3）桩基砼质量检测
桩基砼质量检测采用钻芯法取样，并进行抗压强度试验。共检测10根桩，平均桩长15m，每根桩钻1个孔、钻孔深度至桩底下0.5m、取3组混凝土芯样。
结语
开展桥梁结构评估方法的理论研究和实践，对准确评估桥梁的实际承载能力，提高我国桥梁结构的评估水平、减少桥梁的加固和维修费用、满足日益增长的交通运输要求以及延长桥梁的使用寿命，具有显著的经济效益和社会效益。相关工作者应努力从检测方法、检测技术上不断进行创新，最大限度的提高评估的准确性，以提高既有高架桥的运行效益。
参考文献：
[1]交通部.公路旧桥承载能力鉴定方法（试行）[S].北京：人民交通出版社，2012.
[2]李爱群，缪长青，李兆霞等.润扬长江大桥结构健康监测系统研究[J].东南大学学报（自然科学版），2013（5）：544—548.
[3]李兆霞，李爱群，陈鸿天等.大跨桥梁结构以健康监测和状态评估为目标的有限元模拟[J].东南大学学报.2012（04）.
论文作者:覃怡壮
论文发表刊物:《基层建设》2015年26期
论文发表时间:2016/3/17
标签：桩基论文; 桥梁论文; 高架桥论文; 钢筋论文; 桥桩论文; 坐标论文; 结构论文; 《基层建设》2015年26期论文;