摘要：伴随国内各项检测技术均得以进步发展，超声波检测技术优势也逐渐被凸显出来，成熟度也日渐提高，被有效运用至检测桩基的完整性当中。本文主要围绕着检测桩基的完整性当中超声波测定技术的应用开展深入研究和探讨，便于能够有效发挥超声波测定技术优势，将桩基的完整性实测工作高效落实下去。
关键词：桩基；检测；完整性；应用；超声波；技术；
前言
超声检测科学技术，它属于主动检测的一种技术手段，它借助不同材料的声阻抗，让声波经不同材料产生衍射、折射、反射多种形式能量的损耗，经回波信号所损耗能量的实测，便可获取缺陷问题细节上的信息情况，实则属于缺陷问题及检测声场两者相互作用一种表征及描述，现被广泛应用至检测桩基的完整性当中，应用效果较为突出。对此，深入研究检测桩基的完整性当中超声波测定技术的应用，有着一定的现实意义和价值。
1、简述超声波测定技术原理
在检测桩基的完整性当中，超声波测定技术，其主要是借助超声脉冲的发射源于砼内发射出弹性高频脉冲波，以高精度性接收系统，将脉冲波处于砼内部实际传播过程所表现出波形特征准确记录下来。超声波测定技术，可借助波最初所抵达时间与波能量频率变化、衰减特性、波形突变实际程度各方面特性，获取实测区域内砼密度参数，测定并记录不同高度、剖面超声波的特征，精准的判断分析被测定区域内部问题性质、空间位置和大小情况[1]。
2、具体应用
2.1 超声波测定技术方法及材料选用
2.1.1技术方法
因在借助超声波测定技术来检测桩基的完整性期间，桩体内部超声波的换能装置布局方式有所不同，故检测桩基的完整性过程中，超声波测定技术操作主要是通过以下几种方法来实施：
①桩外孔的透射技术方法
若桩上层的结构部分已被施工，亦或者是桩体内部没有换能装置通道，则桩体外部所连接桩边土层当中钻孔可当成测定通道，实测期间桩顶面需设角大发射功率平面式的一台换能装置，方便接收换能装置自桩外孔当中自上而下缓慢放入，此时超声波会沿着桩身砼逐渐向下进行有效传递，并穿过孔和桩之间土层，孔和水耦合后逐渐进入到接收换能装置，将透射的超声波声学参数具体数据测定出来，通过分析信号变化，来对桩身质量和完整性实施有效判断。
②桩内跨孔的透射技术方法
桩内跨孔的透射技术方法，现阶段成熟度相对较高，实操期间是把2根以上声测管预埋至桩内，用清水注满声测管，2个管道内部安置接收与发射的换能装置。实测期间，通过发射的换能装置将超声波发出，穿透声测管逐渐进入砼内，由接收换热装置接收，而后，声波脉冲借助发射换能装置及时传输至接收换能装置扫过区域。依据不同检测条件，借助多种或者一种检测方法，采集声学参数各项数据，结合波形变化，对桩身砼强度及质量实施有效判断。
③桩内单孔的透射技术方法
针对孔道仅为1个可被测定使用特殊情况下，钻孔取芯过后，需测定确认砼芯样质量，单孔测定方法可作为钻芯测定辅助技术。在1个孔内部放置换能装置，在换能装置相互间借助隔声材料予以有效隔离，自发射换能装置将超声波发出，经水耦合作用后进入到孔壁砼表层内，沿着砼表层逐渐滑移，而后，再经水耦合传递至两个不同的接收换能装置当中，将超声波沿着孔壁处砼传输期间声学参数有效测定出来[2]。
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2.1.2 材料选用及预埋声测管
①预埋声测管方法及参数设定
桩身的横截面上声测管布局，应当着重考虑到实测面积，依据桩径大小，将超声的检测管预埋好，1.0-2.5m范围桩径需预埋声测管3根，0.6-1.0m范围桩径需预埋声测管1根。若依据等边三角形的布局，则＞2.5m桩径需预埋声测管4根[3]。依据正方形的布局，则声测管相互间应维持平行状态，因施工作业期间，受钢筋骨架实际刚度所影响，会有偏差存在，务必要予以严格控制。为确保换能装置可达到被测部位，应当预先将所需测定管道埋设好，实施超声检测之前，在砼灌注前期许将声测管预埋好，以便于砼硬化过后无法抽出，管道便成为了桩身构成部分，即为声测道构成部分，对信号接收会造成影响，以至于难以精准的分析实测数据。
③选定声测管各项标准
选用声测管材务必要严格按照如下标准执行：机械强度务必达标；基础桩灌注期间，务必要确保砼灌注无变形；声测管和砼的粘贴性优良，实测期间不会因剥离而有缝隙产生，避免影响到实测结果。故而，钢管为首选管材，为能够节约更多成本，针对15m长度以下短桩，应选用金属材质波纹管或者是PVC硬质塑料管。相比较径向换能装置，声测管直径应当＞10-20mm，最适宜选用35-50mm标准内径管材。管壁厚度通常不会较大的营销到声能的透过滤，原则上对于声测管的壁厚并无特殊要求，从成本方面考虑，管壁仅需可承受新浇筑砼侧压力，且管壁厚度相对较薄即可。
2.1.3 实测流程
一是，归纳汇总桩基资料，包含着桩基型号品类、尺寸、标准高度、尺寸、桩身砼参数、施工作业工艺等等；二是，测量勘探孔实际深度及管距。桩基检测务必要和有关部门各项规范化制度和标准相吻合，浇筑结束时间务必要在14d以上，砼强度参数应当＞70%；三是，借助基桩专用的超声波测定仪器来采集相关数据。检测一起需要对声测管自身畅通性实施准确检验，避免换能装置实际运行期间有卡住情况出现，或者是换能装置内部电缆线会出现强制性撕拉扯断情况，在检查前期，孔内部务必要注满清水，方便接收检查；四是，分析判断数据、绘制图表及报告总结。借助超声波测定技术开展桩基自身完整性实测工作期间所需分析判断参数主要是主频、波幅、声时，需观察分析所测得波形，做好详细记录，综合这些实测数据，分析判断桩基强度、连续性与完整性。测定桩身问题最为直接判断手段即为数值判断、重叠声场的阴影区域判断这两种，实测期间通常需要两种手段结合到一起应用，以为数据分析及判断精度提供保证。
①重叠声场的阴影区域判断
超声脉冲在冲束穿桩体后遇到了问题区域后，问题背面声强下降，声辐射的阴影区域便会形成，在该阴影区域内，接收信号波高呈下降趋势，声时则较强，波形突变。若实测期间自两个方向实施检测操作，则可将阴影区域划分出来，由两个不同阴影区域的边界线重叠交叉形成一个完整区域，即为基身问题区域。砼结构当中，因受各个界面低频声波与漫反射绕射，声场阴影边界过于模糊。若需将桩身的横截面上局部问题具体位置确定下来，可借助多测向的叠加方法，结合不同测向实测结果，利用作图法叠加，则重叠交叉区域即为问题区域；②数值判断。在数值判断方面以概率判断方法最为常用，因随机产生偏差会促使砼质量有浮动反应，所产生正态分布与各项标准相符合，这一结果可经砼抗压性强度参数的反复试验操作结果来论证，声学参数与砼强度关系密切，故正态分布规律可满足于砼正常声学参数，砼结构组件会受各方面因素影响，以至于产生基桩问题，若处于外部恶劣环境及人为性因素所影响等，基桩的问题区域砼强度实测参数会偏离正态分布的规律。故所测定出声学参数并不处于正态所分布区域，基桩实测部位即为问题区域。
3、结语
综上所述，通过以上分析论述之后我们对于超声波测定技术原理及其在基桩自身完整性实测当中具体应用情况，均能够有了更加深入地认识及了解。那么，为了能够在今后更好地借助超声波测定技术开展基桩自身完整性实测工作，便还需广大检测技术工作者们积极投身于实践探索当中，多积累相关的实践经验，不断提升自身专业化的检测水平，借助超声波测定技术，高效化开展基桩自身完整性实测工作。
参考文献：
[1]宋会川.超声波透射法在基桩检测中的应用与研究[J].科技经济市场，2019，28（09）：313-314.
[2]黄澧.建筑工程桩基检测技术的相关分析[J].江西建材，2018，14（10）：221-222.
[3]潘慧明.超声波透射法在桥梁桩基完整性检测中的应用[J].交通科技与经济，2017，v.17；No.92（06）：107-111.
论文作者:梁冠裕
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/6