既有樁基無(wú)損檢測(cè)新技術(shù)PST現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

這是一種專(zhuān)門(mén)用于既有樁基無(wú)損檢測(cè)的新技術(shù)——PST（Pile Side Test）成橋樁檢測(cè)技術(shù)。PST成橋樁檢測(cè)技術(shù)在樁身側(cè)面布置觀測(cè)排列，樁體受激振后彈性波沿樁體向上、向下進(jìn)行傳播，樁底結(jié)構(gòu)與缺陷的反射波向上傳播，而上部結(jié)構(gòu)的反射波向下傳播。PST成橋樁檢測(cè)技術(shù)采用檢波器串進(jìn)行接收，通過(guò)波場(chǎng)分離技術(shù)對(duì)上行波、下行波進(jìn)行分離，再以波速分析確定樁身混凝土波速和以偏移成像技術(shù)對(duì)反射界面進(jìn)行追蹤定位，通過(guò)結(jié)合地質(zhì)資料進(jìn)行綜合分析，從而達(dá)到樁長(zhǎng)檢測(cè)和完整性檢測(cè)的目的。本文通過(guò)詳細(xì)闡述PST法原理、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法、數(shù)據(jù)處理技術(shù)并結(jié)合工程應(yīng)用進(jìn)行驗(yàn)證，以期為既有樁基無(wú)損檢測(cè)技術(shù)研究提供新思路，為成橋樁檢測(cè)提供技術(shù)支撐，為檢測(cè)人員提供參考，更好地服務(wù)工程建設(shè)。

既有樁基檢測(cè)困難之處在于有上部結(jié)構(gòu)的影響，國(guó)內(nèi)外針對(duì)既有樁基完整性檢測(cè)技術(shù)的研究，主要從兩個(gè)路線進(jìn)行解決：（1）在原有樁基檢測(cè)技術(shù)上，改進(jìn)采集和信號(hào)分析方法，如基于低應(yīng)變反射波法改進(jìn)形成的樁側(cè)激振法、雙速度法,以及基于側(cè)壁R波波速的檢測(cè)技術(shù)等；（2）基于新原理、新模型的檢測(cè)技術(shù)，如聲波或電磁波等工程CT技術(shù)、旁孔透射法、荷載試驗(yàn)法、鉆孔雷達(dá)等。

 既有樁基無(wú)損檢測(cè)新技術(shù)PST現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

PST（Pile Sonic Test）是用于既有橋梁樁基（成橋樁）的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，具有以下特點(diǎn)：1.在樁身(柱身)側(cè)面布置激發(fā)點(diǎn)和接收點(diǎn)：采用錘擊激發(fā)，以橫波為主，采用快速耦合的16道檢波器拖纜等間隔接收；2.多道記錄內(nèi)，樁底/蓋梁/系梁/缺陷/地層等結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為在不同時(shí)間處出現(xiàn)的上/下行波；3.資料處理中，在上下行波場(chǎng)分離的基礎(chǔ)上，采用偏移成像技術(shù)，計(jì)算、描繪各反射界面的位置和反射波強(qiáng)度。

PST現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

PST成橋樁檢測(cè)設(shè)備

采用北京同度工程物探技術(shù)公司開(kāi)發(fā)的成橋樁檢測(cè)系統(tǒng)，主要包括32通道采集主機(jī)，以及專(zhuān)用的檢波器拖纜，如圖6所示。

圖1 成橋樁檢測(cè)儀（左）和檢波器拖纜（右）

PST觀測(cè)方案

如圖3所示，在樁身側(cè)面布置，采用16道線性排列接收，在接收排列的上部激發(fā)，偏移距1m，道間距0.1m。采用錘擊震源進(jìn)行激發(fā)，每個(gè)排列多次采集保證數(shù)據(jù)質(zhì)量。每根樁檢測(cè)2~4組，排列之間呈90°布置，排列布置避開(kāi)系梁[23]，如圖7所示，俯視圖中數(shù)字為排列序號(hào)。

圖2 具有系梁的樁排列設(shè)計(jì)（俯視圖）

PST現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)

1.使用檢波器串進(jìn)行接收

成橋樁的波場(chǎng)分為上行波與下行波。為了分離上、下行波場(chǎng)，以及獲取相速度，不能使用1個(gè)或2個(gè)檢波器，而需要使用多道檢波器串來(lái)記錄樁體中的導(dǎo)波。這是因?yàn)橛涗浿械罃?shù)越多越容易追蹤同相軸，進(jìn)而易于分離波場(chǎng)；也是為了保證排列長(zhǎng)度大于四分之一波長(zhǎng)，防止出現(xiàn)假頻。通常使用16道檢波器串，間距10cm，組成一個(gè)排列。將檢波器串固定或貼在樁身側(cè)面，應(yīng)使用隔聲材料（如隔音棉等）包裹減少聲波等干擾波影響。

2.激發(fā)點(diǎn)位于接收點(diǎn)上方

激發(fā)點(diǎn)（震源）設(shè)置于檢波器的上部，偏移距0.5-1m處。這樣布置則入射波場(chǎng)是下行波，反射波場(chǎng)是上行波，便于波場(chǎng)分離和數(shù)據(jù)處理。

3.同一個(gè)樁布置多個(gè)排列

既有橋梁樁基檢測(cè)中外界干擾較大，同一根樁幾個(gè)側(cè)面的檢測(cè)結(jié)果對(duì)比分析，有利于消除干擾，判斷缺陷。

了解PST數(shù)據(jù)及既有成橋樁案例請(qǐng)關(guān)注同度物探其他信息