某大桥上部结构已完成,已经通车运行多年,普通桩基检测手段无法在成桥桩使用。

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1、波场复杂,信号混杂
成桥上部结构已成型,检测时激发的应力波不仅向下传向桩底,还会向上传导至承台、墩柱等部位,这些部位的反射波会与桩身缺陷、桩底反射波叠加,导致有效信号被 “淹没” 在复杂干扰中,难以识别。
2、桩径粗大,波动复杂
桩身直径一般都大于50cm,在桩侧敲击时不能简单的看成一维杆件,会激发出多种模态的波,沿纵向干涉,各个截面的振动位移不一致。
▶PST技术:从“一片嘈杂”中提取真相
成桥桩病害检测(
✔ 不打孔,施工简单、效率高 ;
✔ 适用范围广(新桥和在役桥,地面和水上);
✔ 可靠性高、分辨率高;
✔ 软件自动化程度高;


PST设备
▶PST 实战应用
1>通过布置多道检波器,接收到的弹性波有走时差,且具有方向性;
2>利用FK滤波等信号处理方法,从复杂的混叠波场中分离上行波和下行波,有效压制来自上部结构的干扰;
3>用散射波偏移成像方法,对分离后的上行波进行反演,生成桩身纵向的反射系数偏移图,使结果更直观,且用的反演波速不是估值,而是直接在信号中读取的真实波速。


现场数据采集
现场检测一般沿桩周呈夹角90度布置4条测线,通过对比不同剖面结果的一致性,来区分局部异常和全局异常,判断缺陷严重程度,给出相应的桩身类别。


▶ 检测结果
通过编辑坐标、时预处理、波场分离和散射偏移成像处理得到如下典型结果。

1、在下行2-3#桩3条测线中高程2.1m处均有明显反射,经与设计资料对比,判定为桩柱结合部反射;
2、在下行2-3#桩3条测线中高程-43.1m处均有明显反射,经与设计资料对比,判定为桩底反射;
3、在X2-3-1和X2-3-2测线中高程-7.1m处均有缺陷反射,经与设计资料对比排除结构物和地层反射后,判定为缺陷反射;
4、下行2-3#桩检测结果中-7.1m处有一缺陷,但桩底反射明显,初步判定桩身类别为Ⅱ类。
▶结语:
PST技术突破了成桥桩检测分离有效信号的技术瓶颈,在无法直接观测的条件下,实现桩基内部状态的“透视化”评估,为桥梁安全运营保驾护航。