河北邯郸 056002
摘要：文章针对超声波透射法的原理进行了分析，并探析了超声波透射法在桩基检测中的应用，旨在为桩基检测人员以及相关研究人员提供一定的参考。
关键词：声波透射法；综合判定
1、声波透射法检测原理
在桩基钢筋笼上预先安装若干根平行于桩的纵轴的声测管，并浇筑于桩身中，注满耦合剂，待桩身达到一定的龄期，将换能器通过声测管伸入桩身内部，利用换能器周期性超声波对桩身进行逐点、逐段探测，即对桩身进行全身及定点的超声波“CT”扫描，对接收的信号进行处理，而对桩身内部缺陷的大小、位置进行判断，推断桩身施工质量。
2、声波透射法现场检测技术
2.1 声测管的埋设 依据规范，桩径小于等于 800mm，埋设不少于 2 根；桩径大于 800mm 小于等于 1600mm，埋设不少于 3 根；桩径大于 1600mm，埋设不少于 4 根；桩径大于 2500mm，宜增加预埋数量。声测管宜采用钢管，内径宜不小于 45mm，壁厚不宜小于 2mm，声测管连接一般采用螺旋式、应保证不漏水并保持畅通，下端应封闭密实，上口应加盖。声测管埋设深度应与设计图纸要求一致，管的上端应比设计桩长长 300~500mm，以便于剔除桩头时保护声测管亦便于检测。
2.2 现场检测技术
2.2.1 检测前应测得超声波经过非混凝土距离的延迟声时 t0。
2.2.2 龄期应不短于 14 天。龄期过短，会严重影响检测质量。
2.2.3 依据被测桩的桩径选择合适频率的换能器和仪器参数，超声波谐振频率为 30~60kHz，电压幅值为 200~1000V，并且整个检测过程中检测参数应尽量保持一致。
2.2.4 将发射、接收换能器通过深度控制分别置于相应声测管底部，以设定的测点间距逐点检测声学参数并记录深度。测点间距应不大于 250mm。对每一检测剖面逐点检测，数据可疑的部位应复测或加密检测，并结合全部检测剖面数据来确定缺陷的位置及严重程度。随时校正换能器高度，高差不大于 20mm。换能器提升速度应通过试验确定。换能器提升速度过快，对信号采集较大影响。当桩身有小缺陷时，影响尤为明显，严重时导致换能器接收信号丢失，使信号严重变形，易引起对桩身质量的误判。
3 综合判定方法
在对桩身混凝土常见缺陷类型及各个判据的原理、优缺点有一定了解的情况下，结合施工日志及地质地形条件，按以下步骤进行现场检测与综合分析：（1）首先对待检桩基采用平测方式进行普查。（2）根据测试仪器的显示界面可以作出初步的判断，同时可以采用相应的分析软件进行更深入的分析。以下几个方面内容需要引起注意：1）对于声速临界值的确定，优先选用概率法；2）对测试结果出现的疑虑进行分析，确定每种异常情况可能对应的缺陷类型，以便进一步采取办法；3）对于声速、波幅及 PSD 均异常的测点可确定为异常点。（3）对声学参数异常的测点进行详查。细测详查的方法一般可以采用加密平测和交叉斜测，以此来推定缺陷在单一剖面的竖向分布范围。（4）推断缺陷在整个桩身的分布范围和缺陷程度。结合多个剖面缺陷的分布情况，通过几何投影的方式对缺陷在桩身横截面的分布范围进行推定。
4 检测实例
检测设备：NM-4A 超声波检测分析仪，软件：康科瑞半自动测桩系统V1.20版。Ⅰ类桩、Ⅱ类桩、Ⅲ类桩、Ⅳ类桩如下各图所示。图 3 中，对（-9.4m~-8.4m）处进行加密检测，初步判断此处为可疑缺陷区。后开挖验证，此桩在（-9.2m~-8.8m）桩身混凝土夹泥较严重，与检测缺陷位置判断基本吻合。图 4 中，基桩设计长度31.0m，桩径 1.2m。Ⅰ剖面（-22.4m~-19.0m）信号严重衰变未接收到信号，图形此处断开；Ⅱ剖面（-21.2m~-18.2m）信号衰变严重，未接收到信号图形此处断开；Ⅲ剖面（-21.2m~-18.2m）信号严重衰变，未接收到信号，图形此处断开，并经过多次复测均出现此种情况，初步判定此范围内混凝土严重离析，属于断桩。后取芯验证，此桩在（-21.2m~-18.2m）混凝土严重离析未取出完整芯样，此处属断桩。这一结果与检测分析结果完全吻合。
5 声波透射法检测注意事项
耦合剂清水应保证清澈，水杂质较多会造成明显波形衰变，给检测带来较大的误差。保证声测管平直。接头部位处理好。测管间距准确测量，以路线前进方向的顶点为起点，按顺时针旋转方向对声测管进行编号和分组。
6 结束语
声波透射法检测的特点：1）操作简便，结果准确可靠；2）不受桩长桩径限制，适用范围广。鉴于声波透射法的特性，其必将有更加广阔的检测应用前景。
参考文献
［1］刘德贵，姚勇，王宁．超声波透视法在桩基检测中的应用［J］．路基工程，2009，（2）：159 ～161.
［2］于明．浅谈超声法混凝土灌注桩质量检测［J］．价值工程，2011，（12）.
［3］王丽华，江俐敏，王智德等．声波透射法在桩基完整性检测中的应用［J］．城市建设理论研究，2014，（11）.
论文作者:张爱国
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/19
标签：桩基论文; 缺陷论文; 剖面论文; 声波论文; 超声波论文; 信号论文; 混凝土论文; 《建筑学研究前沿》2017年第19期论文;