一、概述
       橋梁基礎是橋梁的重要結構之一,它不僅承受著橋梁的恒載和活載,還將它傳遞給地基。因此,它作為橋梁的重要組成部分,一旦出現問題,將會給橋梁帶來重大安全隱患,甚至危及橋梁的承載能力或導致橋梁坍塌。長期期以來,跨河、跨海橋梁的水下樁基檢查工作一直是橋梁養護工作中的難點。采用潛水以及水下機器人等進行水下作業存在著成本高和效率低的問題,而且雇傭潛水人員對于橋梁本身的結構和檢查要求并不十分了解,所拍攝的圖片資料也相對粗糙,所以實際的數據采集效果比較差,基本上屬于“大約”、“大概”的狀況。
       另外橋梁經過一段時間運營后,往往會因為基礎混凝土澆筑質量差或流水長期沖刷侵蝕等原因而出現病害,如基礎淘空、傾斜、下沉、混凝土沖蝕、磨損、破損、露筋、銹蝕、夾泥、開裂和縮徑等,這些病害均會危及橋梁的正常使用。但目前實際情況是管養單位只重視上部結構病害的檢測與維護,對下部結構(墩臺基礎)卻疏于管理,因此水中墩臺基礎在江水沖刷、漂浮物撞擊等作用下,容易出現橋梁傾覆現象。另外,由于基礎往往位于水面以下或埋置在土體之中,成橋后,基礎頂面以上已修筑墩臺、梁板等結構物,這些現實情況給橋梁檢測的順利實施帶來了很大的困難,檢測單位無法利用常規檢測手 段及時了解成橋后基礎的病害情況。上述管理疏忽以及檢測手段落后等因素均導致墩臺基礎成為檢測盲區,橋梁容易因此而出現安全事故。
       針對上述現狀,我們有必要及時采用先進、科學的檢測手段清晰掌握基礎的病害,確保橋梁安全可靠、適用耐久。因此我單位自主研發生產了TXD橋梁水下樁基礎快速檢測系統,此對國內橋梁養護的直觀性、便捷性以及經濟性起了較大的作用。
二、檢測方法
       根據現場檢測工作量及檢測部位實際情況,檢測人員可選用(TXD橋梁水下樁基礎快速檢測系統)組合式水下攝像檢測儀作業方法、潛水檢測作業方法以及水下機器人檢測作業方法進行墩臺基礎水中部分檢測。
(1) TXD橋梁水下樁基礎快速檢測系統
       TXD橋梁水下樁基礎快速檢測系統由水下攝像頭、水下照明器、傳輸電纜、監視器、深度方位系統以及駁船(作為作業平臺使用)組合而成。檢測時,將工作船用繩索與被檢測墩臺固定在一起,在基礎上方水面將TXD橋梁水下樁基礎快速檢測系統勻速的放入水中,鏡頭與目標物表面要保持5~30cm左右的距離(以能看清目標物為準),并盡量使移動平穩、勻速。對拍攝的方位及深度無特殊要求,養護檢測單位可更具自身的情況自定一套有效的檢測順序方法。在拍攝過程中,設備會自動記錄或者手動記錄病害等。
       TXD橋梁水下樁基礎快速檢測系統的優點在于檢測速度快、成本低,無需專業的技術要求并且檢測人員作業較安全,缺點是對檢測的深度一般在15米以內,它區別與其他的類似檢測設備,即便是水質模糊、基礎表面有水草等微生物附著的環境下,檢測的效果也會比較好。因此,它比較適合檢測山區橋梁以及平原地區中、小跨徑的橋梁基礎,內陸河中的樁基礎檢測。TXD橋梁水下樁基礎快速檢測檢測的主要可檢測病害定位、截圖和錄像以及深度方位等信息
(2) 潛水檢測作業方法:
潛水檢測的優點在于對基礎附近的水質要求較低(無論清水、混水均可),在檢測區域內不留死角,且在檢測的同時,可以對一些缺陷進行及時修補。缺點是檢測速度慢、檢測費用高以及潛水員人身安全威脅較大,特別是在深水、湍急河流以及橋下有沉船等情況下,潛水員容易出現安全事故。從理論上講,只要潛水深度在生命安全范圍內(一般不超過30m),潛水檢測基礎均能實施。因此,除了坐落于大江大河上的橋梁以及跨海大橋外(一般水深均較深),潛水檢測對于一般的大橋、特大橋基礎均能實現檢測任務。
(3) 水下機器人檢測作業方法:
      水下遙控機器人(英文縮寫ROV)潛水有多種,通常可分為小型觀察型(大約價格在80-150萬左右)和作業型(大約價格在300-1000萬)兩種。檢測人員應根據不同檢測環境以及檢測目選擇合適的水下機器人。
      水下機器人檢測作業的優點在于能深水檢測,這是組合式水下攝像儀檢測以及潛水檢測無法比擬的優勢;缺點是目前水下機器人的推進器動力還不足,一般水下檢查作業型的抗水能力是2~4節且價格昂貴且后期保養費用較高。因此,檢查型的水下機器人目前適合于流速較低跨海橋梁以及庫區結構的基礎檢測,對于流速較大的橋梁基礎尚不能完成檢測任務。
三、檢測工程實例
(1)TXD橋梁水下樁基礎快速檢測系統檢測某橋墩樁基礎
某大橋為高速公路橋梁,汛期時橋下江水較為湍急,容易對入水橋墩樁基礎造成沖刷。為了查明該橋某橋墩樁基礎病害情況,根據現場條件決定采用TXD橋梁水下樁基礎快速檢測系統。檢測結果表明該橋橋墩樁基表面有黃泥夾層和保護層剝落、露筋現象。

四、結論
上述三種方法均能應用于橋梁墩臺水下基礎檢測,但每種方法都具有各自的優缺點,檢測人員應該根據橋梁所處的地形地貌、水流流速以及檢測任務的差異性選擇合適的方法,最終達到檢測目的。TXD橋梁水下樁基礎快速檢測系統可應用于山區橋梁以及平原地區中、小跨徑的橋梁水中基礎檢測以及市政水下樁基的檢測;對于深水橋梁,應該采用水下機器人(ROV)進行檢測,但水下機器人的費用較高,作為日常養護的設備有些大材小用,且檢查型水下機器人(ROV)的推進器動力還不足,對于流速較大的橋梁基礎尚不能完成檢測任務,但水下機器人(ROV)具有功能強大、作業水深大、作業時間長、安全度高、等特點,
另: TXD橋梁水下樁基礎快速檢測系統一定會在交通行業充分發揮其巨大優勢,提供最好的技術服務。



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