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摘要：桥梁在短时间内对桩基础施工的要求很高，本文对声波透射法检测桥梁桩基灌注质量进行了分析，对未来的桥梁桩基础施工的质量有一定的指导意义。
关键词：钻孔灌注桩；超声波法；检测；桩身质量
前言：桥梁钻孔灌注桩在黄土地区秋季一般采用旋挖钻机和反循环钻机，施工深度大，各种各样的软土复杂程度变化很大，提高软地基加固效果，钻孔灌注桩技术能够促进施工方便的设备选型、施工安全等优点，被广泛用于地基加固工程。但由于钻孔灌注桩施工的很大一部分工艺复杂，技术要求高，需要在短时间内快速完成水下混凝土浇筑，不使用测试仪不能直接控制质量，如果忽视了，很容易出现一些质量通病，甚至造成缩径、泥浆、断桩等重大质量事故，危及桩基工程的安全。本文通过对某大桥在检测声波透射法中桩基础与桩基病害的原因进行了分析。
1声波透射法原理
声波透射法具有很高的精度。要了解桩身缺陷的大小和位置，就可以使用声波透射法，声波透射法的应用具有一个重要的声学特性，首先将嵌入式两平行和垂直的声管测试桩柱作为一个检测通道，利用充水管道中的特点，然后利用超声脉冲发射换能器，当超声探头产生超声波脉冲时，桩身混凝土将超声波脉冲穿透，从而接收换能器，促进声波的接收和显示仪器的显示，通过超声波的频率、波形、振幅值对应混凝土的特点，检测桩身缺陷波或参数会出现很多变化，为了使桩缺陷的原因确定，要加强利用声波透射法检测，检测的主要对象是混凝土的质量，通常是不均匀的粘弹性材料，加强许多普通混凝土材料的制备，当有严重缺陷时可以利用波的衍射和散射传播更加具体的确定；依据第一次到达超声波能量衰减、时间和频率变化等特点，可以精确的检测混凝土面积数据。
2桩基础检测
2.1检测仪器
跨孔超声检测仪RS-ST06D(T)
2.2检测前准备
首先，通过校准方法确定仪器系统的延迟时间。然后进行声管和耦合水层的声学修正。第三，测量桩顶相应声管外壁的长度。最后，在每个音管中灌满水，检查声管畅通情况，传感器可以在整个范围内自由升降。
2.3声波透射法方法
根据桩体内超声波换能器通道的布置方式，将桩基检测的超声波透射法分为单桩钻孔透射法、桩外孔透射法和桩间透孔法。双孔检测是应用最广泛的方法。在特殊情况下使用可以被检测，为了检测方便，了解混凝土芯样的质量，单孔的成孔检测方法，利用传感器的具体方法，通过绝缘材料分离。超声波换能器测量混凝土孔壁表面，混凝土超声波的传播可以通过该方法检测。在单孔传递法中，首先要消除管道中的干扰。如果孔采用钢套管，该方法不能使用。这是因为孔壁混凝土的超声波速度受到钢管的影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在完整桩上部结构施工的情况下，可以钻一个洞，土桩在最近的外部的检测通道上检测大功率平面换能器，沿桩孔壁慢慢的接收，换能器超声凝固自上而下沿传播，渗透到每个桩孔土壤层之间，通过通道接收换能器，通过超声波声学参数的传输检测，进一步判断桩的变化的数据。由于土体中的超声波具有快速弱化的局限性，可以缩短桩长的距离，判断桩的浅层。相比之下，检测方法基桩透射法属于综合性方法，主要形式属于桥梁桩基超声波透射法，这种方法是将两声测管埋设在灌满水的桩管，发射和接收换能器安装在管道。在检测时，超声波换能器是第一站，在两根管道之间插入混凝土接收换能器后，接收换能器扫过的所有区域都是真正有效的声脉冲检测范围。针对不同的情况，使用一个或更多的检测方法，采集的声学参数，通过波形的变化，判断桩身混凝土强度，判断桩身混凝土质量是跨孔法确定的，是由两个换能器标高的相对变化和斜跨部门的扫描测量以及一些其他的方式确定的，检测要符合实际。
2.4测试标准
桩身完整性类别应结合临界值的具体参数确定，对可疑的数据进行安全测试，质量要根据PSD判据，并准确地计算出缺陷的大小和范围，根据分类原则的相关规定对其进行综合评价分析。
2.5检测步骤
一般来说，在检测过程中有两个步骤。首先采用水平测量法对每一桩基进行测量，找出声波的异常位置。第二，更详细的测量被用来检测声波的异常位置，这是更准确的测量。确定异常范围的方法包括倾斜测量和扇形测量。
3、数据的分析与测定
对声波透射法分析通常是对采样点相关参数的分析，然后通过数理统计计算速度和振幅参数的分布，对桩段的所有参数进行综合分析，然后对PSD值进行综合分析，对桥梁桩基进行完整性检查。
（1）声波透射法检测灌注桩主要是分析振幅、主频和声速，并记录和检测波形。其判断主要依据以下几个方面：实测声波、波速判据、波幅判据、主频率判据和PSD判据。（2）主要目标是超声波振幅和桩体声速，并与超声波异常波形的程度相结合。综合分析桩身倾斜测量的最终结果。（3）对每个检测断面的完整性等级指标进行统计分析。（4）根据确定的特点和范围，分析确定桩的完整性类型。
4、桥梁钻孔灌注桩的质量问题及原因分析
钻孔灌注桩在竖向荷载作用下，桩顶位置压力最大，下部压力较小。但钻孔灌注桩技术与实际应力条件相反，往往是上部混凝土强度偏低，中段具有高强度的混凝土，如不严格控制，容易出现上部桩强度达不到质量要求的情况。在桥梁桩基声波传输测试时，在桩顶3.0m处有很多的具体波形异常，桩头混凝土松散，与上部混凝土质量控制相关。此外，还容易出现缩颈、孔壁坍塌、孔底下沉、孔洞、蜂窝、泥浆等缺陷，降低桩基承载力，影响工程结构的安全。
4.1、桩强度的影响分析
按照施工规范的规定，钻孔后彻底清除孔底的钻渣，但在实际施工过程中，很难彻底清除钻渣，封底施工中混凝土钻孔底部积渣混凝土必然残留。由于管内浇筑的水下混凝土由底向上凸起，混凝土首先在洞口上方浇注，使桩上部很容易出现问题。
浇筑混凝土时，若导管内混凝土浇筑速度太深，快速，容易在孔中沉积更多的骨料，影响泥浆分布，很容易导致低强度桩质量问题。
4.2、影响桩质量的其他原因分析
在浇筑混凝土的施工中，如果导管插入混凝土下150米，在混凝土桩的过程中使用起重式，泥浆很容易搅拌混凝土，从而影响桩身质量。此外，如果桩径设计太小，将影响孔壁混凝土的极限，使桩孔出现缺陷，声波透射法基桩检测中的缺陷越来越明显，现场多次因为周围的泥堆对混凝土桩的影响，影响了施工进度。
当水倒入孔中时混凝土、流动性、粘结性能会变差，特别是快速填充到桩顶标高时，由于导管内外压力差，有时需要重复抖动，如果稍有疏忽，很容易产生空隙蜂窝、离析、夹泥等缺陷。灌注桩完成后，拔出多余的导管，如果拔管过快，也会使泥浆沿缝隙进入桩后出现问题。这种现象是非常敏感的，因为出现在桩的顶部，是非常敏感的低应变测试。
摩擦桩承载力主要是桩周阻力，桩周阻力与孔壁形状和挡土墙质量密切相关。在施工过程中，孔壁形状由钻头转速确定，速度影响土壤等因素，泥浆性能包括密度、粘度，建设困难，成本也会增加。
5、结束语
在客运专线中，基桩质量检测方法采用声波透射法，检测率为100%，对桩基质量要求很高，在检测中发现问题，今后的工作重点是对象。钻孔灌注桩有许多优点，但由于施工环节复杂，桩身质量可能受到干扰和多种因素的影响，会导致桩承载力严重降低，甚至引起病害桩、断桩的重大质量事故。为保证桩的质量，应对钻孔灌注桩的整个施工过程进行严格的控制和检测，及时发现问题，及时采取补救措施。
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论文作者:刘祥朋
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第23期
论文发表时间:2018/1/12
标签：混凝土论文; 声波论文; 桩基论文; 超声波论文; 钻孔论文; 质量论文; 桥梁论文; 《建筑学研究前沿》2017年第23期论文;