既有桩基无损检测新技术PST现场检测

这是一种专门用于既有桩基无损检测的新技术——PST（Pile Side Test）成桥桩检测技术。PST成桥桩检测技术在桩身侧面布置观测排列，桩体受激振后弹性波沿桩体向上、向下进行传播，桩底结构与缺陷的反射波向上传播，而上部结构的反射波向下传播。PST成桥桩检测技术采用检波器串进行接收，通过波场分离技术对上行波、下行波进行分离，再以波速分析确定桩身混凝土波速和以偏移成像技术对反射界面进行追踪定位，通过结合地质资料进行综合分析，从而达到桩长检测和完整性检测的目的。本文通过详细阐述PST法原理、现场检测方法、数据处理技术并结合工程应用进行验证，以期为既有桩基无损检测技术研究提供新思路，为成桥桩检测提供技术支撑，为检测人员提供参考，更好地服务工程建设。

既有桩基检测困难之处在于有上部结构的影响，国内外针对既有桩基完整性检测技术的研究，主要从两个路线进行解决：（1）在原有桩基检测技术上，改进采集和信号分析方法，如基于低应变反射波法改进形成的桩侧激振法、双速度法,以及基于侧壁R波波速的检测技术等；（2）基于新原理、新模型的检测技术，如声波或电磁波等工程CT技术、旁孔透射法、荷载试验法、钻孔雷达等。

 既有桩基无损检测新技术PST现场检测

PST（Pile Sonic Test）是用于既有桥梁桩基（成桥桩）的无损检测技术，具有以下特点：1.在桩身(柱身)侧面布置激发点和接收点：采用锤击激发，以横波为主，采用快速耦合的16道检波器拖缆等间隔接收；2.多道记录内，桩底/盖梁/系梁/缺陷/地层等结构表现为在不同时间处出现的上/下行波；3.资料处理中，在上下行波场分离的基础上，采用偏移成像技术，计算、描绘各反射界面的位置和反射波强度。

PST现场检测

PST成桥桩检测设备

采用北京同度工程物探技术公司开发的成桥桩检测系统，主要包括32通道采集主机，以及专用的检波器拖缆，如图6所示。

图1 成桥桩检测仪（左）和检波器拖缆（右）

PST观测方案

如图3所示，在桩身侧面布置，采用16道线性排列接收，在接收排列的上部激发，偏移距1m，道间距0.1m。采用锤击震源进行激发，每个排列多次采集保证数据质量。每根桩检测2~4组，排列之间呈90°布置，排列布置避开系梁[23]，如图7所示，俯视图中数字为排列序号。

图2 具有系梁的桩排列设计（俯视图）

PST现场检测关键技术

1.使用检波器串进行接收

成桥桩的波场分为上行波与下行波。为了分离上、下行波场，以及获取相速度，不能使用1个或2个检波器，而需要使用多道检波器串来记录桩体中的导波。这是因为记录中道数越多越容易追踪同相轴，进而易于分离波场；也是为了保证排列长度大于四分之一波长，防止出现假频。通常使用16道检波器串，间距10cm，组成一个排列。将检波器串固定或贴在桩身侧面，应使用隔声材料（如隔音棉等）包裹减少声波等干扰波影响。

2.激发点位于接收点上方

激发点（震源）设置于检波器的上部，偏移距0.5-1m处。这样布置则入射波场是下行波，反射波场是上行波，便于波场分离和数据处理。

3.同一个桩布置多个排列

既有桥梁桩基检测中外界干扰较大，同一根桩几个侧面的检测结果对比分析，有利于消除干扰，判断缺陷。

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