超聲波法在橋梁樁基檢測上的應用

超聲波法是在預埋聲測管的混凝土灌注樁中檢測樁身完整性，判定樁身缺陷的程度及其位置。它的特點是檢測的范圍可覆蓋全樁長的各個檢測剖面，檢測全面細致，信息量大，成果準確可靠;現(xiàn)場操作不受場地、樁長、長徑比的限制，操作簡便，工作進度快。超聲波法以其鮮明的特點，成為混凝土灌注樁(尤其是大直徑樁)樁身完整性檢測的一個重要手段，在工民建、水利、交通橋梁和港口等工程建設領域中得到了廣泛應用。下面，作者從邯鄲市叢臺路東延新開河中橋灌注樁樁基檢測中闡述聲測管檢測應用問題，謹供大家參考。

二、超聲波法基本原理

超聲波法是在灌注樁中預埋兩根或兩根以上的聲測管作為檢測通道，管中注滿水作為耦合劑，將超聲發(fā)射換能器和接收換能器置于聲測管中，由超聲儀激勵發(fā)射換能器產生超聲脈沖，向樁身混凝土輻射傳播。由于樁基施工時施工人員在被測樁內預埋若干根豎向相互平行的聲測管作為檢測通道，樁基施工后檢測人員管中注滿清水，將超聲脈沖發(fā)射換能器與接收換能器置于聲測管中，由非金屬超聲檢測分析儀發(fā)出一系列電脈沖信號，施加在發(fā)射換能器的壓電體上，轉換為超聲振動，該超聲波穿過待測的樁體混凝土，被接收換能器所接收再轉換成電信號，儀器的數字信號采集系統(tǒng)將聲信號轉換成離散化數字信號送到儀器的中央處理系統(tǒng)。由儀器的數據處理與分析軟件對接收信號的各種聲參量進行綜合分析，即可對樁身內部缺陷性質、位置做出判斷，完成檢測工作。

三、聲測管施工技術

1、聲測管基本要求

聲測管是樁基檢測中換能器的通道。在基樁施工前，根據基樁直徑的大小預埋一定數量的聲測管。 檢測時，聲測管兩根為一組，并注滿清水。換能器由樁底往上逐個剖面檢測，遍及樁身各個截面。然而，當聲測管埋設施工不當時，就可能造成彎曲、漏漿、堵塞、卡管等事故的發(fā)生，從而對基樁完整性檢測結果產生影響，甚至無法檢測或判定基樁完整性類型，進而需采用其他方法對樁基質量進行檢測，如鉆芯取樣等。為使樁基檢測工作順利進行，聲測管施工應滿足 的要求為:密封良好不漏水，連接牢靠不脫開，連接平整不打折，管間平行不彎曲，管內通暢無異物。

2、聲測管埋設數量和布置方式.

根據基樁直徑的大小，需預埋不同數量的聲測管。- -般橋梁樁基工程施工中，當樁徑小于1000mm時，沿直徑埋設兩根聲測管;樁徑在1000mm到1500mm時，呈等邊三角形埋設三根聲測管;當樁徑大于1500mm時，呈正方形埋設四根聲.測管。

3、聲測管直徑

目前超聲波檢測放入聲測管中的換能器直徑--般為  30mm左右或更小，規(guī)范規(guī)定聲測管內徑比換能器直徑宜大10mm  20mm，因此選用聲測管直徑選用直40 mm~ 60 mm為宜。管子的壁厚對透聲性的影響很小，所以，原則上對管壁厚度不作限制，但從節(jié)省用鋼量的角度而言，管壁只要能承受新澆混凝土的側壓力，則越薄越省。

四、超聲波法檢測過程中聲測管經常出現(xiàn)的問題1、聲測管連接問題  聲測管連接宜采用螺栓連接;考慮到聲測管安裝難度和工作效率，通常采用焊接的連接方式:但采用非鋼管作為聲測管時，螺栓連接和焊接方式無法進行，就會出現(xiàn)其他的連接方式。焊接連接有兩種情況，套簡焊接和對接焊接。焊接主要會出現(xiàn)焊渣、毛刺等凸出物，防礙徑向換能器在接頭的上下移動;焊接不好，接頭密封性差，會出現(xiàn)漏漿的情況;對接焊接甚至會出現(xiàn)焊接處斷裂脫開。

2、聲測管變形、堵管問題

聲測管變形、堵管問題是檢測過程中#常遇到的問題。造成變形堵管的原因主要有以下幾種:

1)聲測管接頭或管口、管底密封不嚴，在施工過程中漏進泥漿甚至水泥漿造成堵管。

2)聲測管在安裝、灌注過程中因鋼筋籠扭曲或碰撞使聲測管接頭錯位、變形或管壁變形。

3)破樁頭時由于工人的不注意掉進小混凝土塊引起的堵管。

聲測管變形堵管給檢測工作帶來了很多的困難，甚至無法進行檢測。出現(xiàn)這幾種情況時，短樁等滿足低應變檢測條件的可以采用低應變法，結合有效的聲測檢測范圍和工程資料判斷樁身完整性。無法滿足低應變法檢測條件或出現(xiàn)異常情況”下就需要結合其他的檢測方法(如鉆心法)來判斷樁身完整性。

3、斜管問題

聲測管固定不牢是實際工程中聲測管之間很難保持**的平行的原因，如果安裝時操作不當或聲測管連接、固定不好，可能會造成聲測管嚴重傾斜、彎折、翹曲，使同- -剖面內各測點的測距發(fā)生很大的差異，而聲學參數對測距的變化都很敏感，導致推算的聲速與測點的實際聲速有很大差別，這必將給檢測數據的分析、樁身完整性的判定帶來嚴重影響。雖然可以對斜管測距進行修正，但當聲測管嚴重彎折、翹曲時，無法進行合理的修正，導至檢測試驗失敗。

4、聲測管布置問題

聲測管的布置決定了聲波透射法的有效檢測范圍，所以聲測管的布置應當考慮聲波透射法的檢測精度，應當讓聲波透射法的有效檢測范圍覆蓋到樁身的絕大部分橫截面，使聲測管的利用率#高。灰?guī)r地區(qū)，異型樁較多，大橫截面的異型樁如抗滑樁、樁板墻在通過聲波透射法檢測樁身完整性時聲測管的布置很關鍵。該類型樁靠近邊坡頂的一面設計上鋼筋數量比其他三面數量多、布置密?？够瑯堵暅y管多為4 根，其布置通常有兩種常用方式:四角布置和四邊中心布置。四邊中心布置會減小有效檢測范圍，出現(xiàn)四個“死角”;四角布置則會出現(xiàn)-種特殊情況?？够瑯对O計上AB面鋼筋數量較多、布置較密，聲測管四角布置時，由于聲波在介質內從-一點向另一點傳播一定會沿著#佳、 #省時的路徑傳播，密布的鋼筋對介質的透聲率影響很大，會在AB面出現(xiàn)聲測波形嚴重衰減的現(xiàn)象，給檢測數據的分析、樁身完整性的判定帶來嚴重影響，甚至出現(xiàn)誤判。

五、結束語

聲測管是超聲波法檢測基樁完整性的重要通道，超聲波法檢測結果的準確與否，與聲測管施工質量有很大關系。施工中應避免聲測管變形堵塞，重視聲測管接頭處理。只有這樣，基樁檢測工作才能**、更快地為施工服務。邯鄲市新開河中橋的位置具有砂層厚的特點，橋梁樁基工程采用超.聲波無損檢測技術，對所有樁基進行檢測，并采用超聲波檢測、鉆芯和鑿洞開挖等綜合手段,詳細查明個別樁基淺部聲測管包裹沙團現(xiàn)象,保證了樁基工程質量,對類似工程具有很好的借鑒性。

#65279;聲波透射法檢測樁身完整性時會遇到很多不同的問題，限于筆者水平，本文只是膚淺地從聲測管方面提出了一些問題，希望能給同行提供參考和借鑒，不足或錯誤之處懇請更正。