（天津市金艾城建工程检测中心天津市，300300）
摘要：随着城市建设的发展，高层建筑已成为城市建设的新地标。在高层建筑中，桩基础应用十分广泛。桩基在地震力作用下变形小，稳定性好，是解决建筑物抗震问题的一种有效措施。但其作为地下隐蔽工程，施工中由于不确定因素可能导致桩基质量难以估摸，并将左右桩基成桩质量，其相应的检测技术直接决定了整个工程的安全。基此，国内众多学者、工程实践者对桩基的质量问题关注度日益攀升，桩基检测方法也由此得到了迅速的发展，技术不断成熟。
关键词：声波透射法；桩基检测；实验
引言
当前，声波透射法检测技术日益成熟，在房屋建筑工程桩基检测中得到了日渐广泛的应用。声波透射法对桩基进行检测，能有效保障桩基检测结果的科学性和可靠性，特别是对于桩基缺陷的有效检测更具优势。在桩基检测中，对声波透射法进行实践应用，需预先对声测管进行埋设，其检测成本相对较高，且在实践操作过程中，极易造成检测疏漏，导致出现对桩基缺陷误判或者漏判。因此，在桩基检测，对声波透射法进行实践应用，要严格遵循相关步骤和技术要点，有效保障检测结果的准确性和科学性。
1声波透射法概述
当前，桩基检测主要着眼于其桩身完整性以及承载力。通常，若桩基呈现的完整程度能有效满足相关设计的具体要求，则其承载力也能满足相关设计要求。但是，桩基承载力达标，未必能保证其完整程度满足相关设计要求。因此，要重点加强对桩身完整性的有效检测。
1.1声波透射法的基本原理
采用声波透射法对桩进行检测，要将适量声测管预先对待检测桩进行竖直安装，有效保障声测管间呈现出平行状态。在检测过程中，要预先将清水注满声测管，在声测管中对收发换能器以及超声波发射器进行安装，再通过超声波发射器对超声波进行发射，使之穿过待检测桩基相应混凝土，并被接收换能器有效检测到。桩基混凝土结构分布有诸多不均匀的小孔，超声波对桩基混凝土进行穿过时，会引发程度不同的折射、发射以及绕射，进而导致超声波相应的幅度、波形均呈现出不同变化，实现对桩基完整程度的真实反映。
1.2声波透射法的现场检测步骤
发射与声波接收换能器，借助深度标志，能实现对两根声测管相应测点位置的准确放置，且能以固定高差确保升降的同步；对信号呈现的时程曲线进行实时显示和详细记录，对声时、周期值以及首波峰值等进行准确读取，并同时对频谱曲线以及主频值进行显示；将两根声测管作为一个检测剖面，对多根声测管实施组合，完成对全部检测剖面的有效检测；对桩身质量可能存在问题的测点区域，采用加密测试，并铺以斜侧等方式，对桩身缺陷的具体位置和实际范围进行科学确定；对同一桩相应的各检测剖面实施检测时，要保持仪器相关设置参数以及发射电压的固定不变。
1.3检测数据分析与判定
在桩基检测中，对声波透射法进行实践应用，根据获取的检测结果，可初步实现对桩基缺陷的准确判定。（1）桩身完整的桩，一般其声学参数无明显异常，波形无明显异常。（2）如果桩身存在局部轻微缺陷，则该区域的声学参数轻微异常、波幅降低、波形轻微畸变。（3）如果桩身存在蜂窝、夹泥，则该区域声时明显增加，波幅衰减。（4）如果桩身存在局部夹层、断桩，则该区域声时急剧增加，波幅强烈衰减，波形几乎为一条直线，即使加大增益和增加电压也无法采集到规则的曲线。
2工程实例
2.1工程概况
拟建场地土层情况自上而下为杂填土、粉质粘土、细砂、淤泥含砂、中细砂、砾砂、卵石、残积砂质粘性土和不同风化程度的花岗岩。拟建建筑包括地上两层地下一层，采用直径1000mm冲孔灌注桩，桩数共计127根。本次检测选取总桩数10%，即13根桩进行检测。检测时，将接收与发射换能器分别置于2个超声波检测管中，以同一高度等距离同步移动，测点间距为100mm，自检测管底至设计桩顶标高逐点进行对测，发现可疑部位再进行复测或加密检测，以确定缺陷的位置和范围。
2.2实测曲线分析
选取一根桩体进行实测曲线分析，编号为1号桩，该桩桩长52m，其所测得声学参数曲线及波形图如图1～图2所示(选取2号声测管进行分析)。
图11号桩声学参数曲线图 图21号桩波形图
由图1分析可知，在桩长范围内，声速较为稳定，最大值4.667km/s，最小值4.003km/s，平均值为4.437km/s，标准差为0.069。波幅标准差0.986。根据PSD曲线，该桩PSD曲线无较大突变，波形变化均匀，综合可以得出该位置桩体完整性较好，材质均匀，桩体性质好。
同理分析2号桩2号声测管所测声学参数曲线和波形图可以发现，2号桩桩长27.0m，2号声测管测得4.5m深度范围内，局部声速低于临界值，声幅明显低于临界值83.160，PSD曲线发生连续突变，对应深度范围内的波形出现明显畸变，波形不清无条理。根据声学参数判据和波形图异常可以判定该位置可能出现孔洞或大面积桩体缺陷。
2.3检测结果分析
该工程对浅层检测出现缺陷的桩体进行开挖验证，发现2号桩在2号声测管一侧4.5m深度附近出现混凝土材料填充不充盈，钢筋外露，且深度较小位置混凝土材料杂质较多，水泥参入比不足，成桩质量差。由此可见以上检测分析较为合理。灌注桩混凝土材料与一系列声学参数虽有相对稳定的关系，但是这种关系并非绝对，还受多种因素影响。
声音传播速度受灌注桩原材料的配合比、搅拌均匀程度、龄期、骨料粒径等影响较大，因此以上皆是影响检测结果的因素;波幅是声音传播能量的表现形式，灌注桩缺陷区对传播能量的吸收和散射程度加大，因此缺陷区域的位置、形状和连通性及其随机组合情况，对检测结果影响较大;除此之外，人为操作如测试过程中拉绳额速度、稳定性以及仪器自身稳定性均对测试结果有影响。
结束语
桩基础在房屋建筑工程中占据着关键性地位，桩基质量对于房屋建筑工程的整体质量和安全性具有至关重要的影响。桩基施工具有较为复杂的施工工序，且呈现出显著的隐蔽性，对施工技术具有较高的要求，存在较大的施工难度，且极易发生各类质量和安全隐患。因此，要加强声波透射法检测技术在桩基检测中的实践应用，优化桩基检测效果，有效保障桩基质量。
参考文献
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论文作者:张伟
论文发表刊物:《新材料·新装饰》2018年4月上
论文发表时间:2018/10/8
标签：桩基论文; 声波论文; 波形论文; 声学论文; 曲线论文; 缺陷论文; 波幅论文; 《新材料·新装饰》2018年4月上论文;