浅谈超声波法在桩基检测中的应用

　　1　超声波法在桩基检测中的应用原理1.1　超声波在桩基检测中的类别在桩基检测过程中，按照其在桩基中传播的形式，可以分为透射法和回波法两种。在超声波法的使用范围中，回波法主要应用在均匀介质中使用，例如，桩基本身为金属结构时采用超声波法进行检测；而透射法多应用在混凝土、钢筋等非均匀材料组成的桩基中。根据多年对桩基检测经验可知，在桩基检测中多采用透射法检测桩基质量。

　　

　　1.2　超声波在桩基检测中的应用原理由于桩基多为多相非均匀材料组成，如钢筋、混凝土、水、空气等，且桩身中可能存在裂缝、疏松、孔洞等，这些现象可能会对混凝土超声波检测声阻受到影响。由于声波属于弹性波，若将桩身混凝土作为一个弹性题，则声波在混凝土中传播时必然会遵循一定的规律。桩基透射超声检测的主要原理是在桩基施工时预先在桩身中埋置检测管，作为后续桩基检测的通道，并在通道内充满适量的洁净水。

　　

　　在上述准备工作完成之后，将超声波发射探头和接收探头分别铺设在测管的两端，当超声波经过埋置在桩身中的接收器时接收信号，从而记录超声波脉冲经过桩基时的时间、波形、振幅等数据作为后续判断桩身质量的依据。桩基超声波检测的示意图如图1 所示。

　　

　　图1　超声波检测示意图2　超声波法在桩基检测中的应用超声波在桩基中的应用，主要表现在以下几方面：桩基结构健康状况、桩基质量判断、桩基完整性等。

　　

　　2.1　桩基健康状况评定对桩基及其构件裂缝深度进行检测桩基结构本身出现裂缝，主要是由于设计不合理、施工质量不达标、受到外界荷载等因素，从而导致混凝土结构在成型后局部出现明显裂缝，对桩基后期的承载能力、耐久性、稳定性等产生一定的影响。为了对这些裂缝采取有效地修补加固措施，需要确定裂缝的深度、宽度等信息，且在获得这些信息时不破坏桩基的完整性，而超声波检测法可以满足上述要求。超声波检测法可以分为单面平测法、双面斜测法、钻孔对测法等，在进行桩基检测时，根据桩基中混凝土结构裂缝分布的位置以及裂缝的深度等情况，选择合适的裂缝深度检测方法。

　　

　　例如，在桩基混凝土构件裂缝分布部位在一个可测表面，且裂缝深度不超出50cm 时，则可以选用单面平测方法。同时，在选用单面平测法时，需要尽可能的将测点布置位置原理钢筋，确保超声波检测结果的精度符合要求。

　　

　　　对桩基混凝土强度进行检测对桩基混凝土强度检测，主要是利用混凝土强度与超声波在混凝土中的传播规律综合进行判定，超声波检测的主要参数包括声速、衰减系数等。

　　

　　2.2　超声波法在桩基质量判断中的应用在对桩基进行检测时，主要内容包括桩基尺寸、类型、位置、施工工艺、场地条件、桩身受力强度、变形等内容，其中，较为关键的内容是针对桩基强度的检测。桩基质量的好坏直接影响桩基的承载能力、稳定性。根据桩基检测经验可知，桩基施工质量受多方面的影响，例如施工设计、施工工艺、检测方法等，或者是在桩基施工完成以后，桩基受周围环境的影响而出现局部破坏。而应用超声波检测桩基的施工质量，可以避免不满足要求的桩基应用于工程中。

　　

　　3　超声波法在桩基检测中的应用步骤在桩基超声波检测过程中，无论是对桩基裂缝深度检测还是对桩身混凝土强度进行检测，均需要按照一定的检测步骤进行操作。

　　

　　3.1　声测管预埋在进行超声波检测装饰时，则需要先在待测桩基内不埋置声测管，可以根据桩基直径的不同而确定预埋声测管的数量，一般分为两种：若需检测桩基直径小于1.5m 时，则预埋声测管数量为三根；若需检测桩基直径大于1.5m 时，为了确保桩基检测结果精度，需要在桩基内部预埋四根声测管。同时，在选择声测管时，还需选择适宜的材料，最好选择金属作为声测管。且管与管之间进行连接时，可选择螺纹进行连接。此外，声测管内径需要比换能器的外径大1.5cm。声测管捆扎方式可与钢筋捆扎方式相同，并对声测管底部进行密封，声测管上部管口比桩基高大约30cm，在管口处进行临时封堵，防止杂物进入，声测管预埋的示意图如图2 所示。

　　

　　3.2　超声波检测应用步骤在进行超声波检测时，需要严格按照以下步骤：首先，根据桩基直径选择适宜的换能器和其他辅助设备，并设置合适的参数，且在仪器设备参数设定以后，不可随意对其进行变动。同时，还需要保证在桩基检测过程中，对于同一根桩基的发射电压保持稳定。

　　

　　然后，将超声波检测的接收器和发射器分别放置在声测孔的底部或者顶部，但需确保保持同一高度。在等距离、同步移动的情况下对桩基进行声学从参数逐项检测和记录，并记录此时换能器所处的位置。

　　

　　在测定过程中，需对换能器的位置深度进行市场校对，且同一个换能器前后的测点间距控制在250mm 以内。在相互对测过程中，发射和接收两个换能器需要保持同一标高，并同步向上移动。

　　

　　同时，在检测过程中，两个测点之间距离保持在合适的距离，一般控制在0.2~0.5m，若在检测过程中出现明显声响，则需要对测点位置进行加密。此外，在检测过程中一般按照从下而上的检测顺序，对于检测过程中发现的不正常波形，需要及时进行记录，并可以采用平测、双向斜测的方式进行加密测量。

　　

　　图2　声测管预埋方式4　超声波检测桩基精度控制策略培养一批高素质水平的检测人员。由于桩基完整性检测企业的技术门槛较低，在庞大的检测行业发展的趋势下，一些技术不满足要求的人员纷纷进入检测单位。虽然目前桩基工程施工过程中实行监理监督制度，但是一些施工现场的监理人员既无相关的资格，又不具备相应的基本常识，导致桩基施工质量存在一定的缺陷。因此，严格控制桩基检测人员的技术能力，可以有效地避免质量不达标的桩基应用于工程中。

　　

　　桩基完整性检测设备的校准与维护保养。桩基质量检测设备的定时校准与维护保养是保持检测设备检测性能的长期有效方法。要求检测设备负责人员应制定校验计划、维护保养计划并按时完成。校验工作严格按照国家规定进行，可在检测机构内部完成的需要成立相应的检测设备校验部门。并进行专业的上岗培训，确保校验工作按时按质完成。需要送交国家相关仪器管理部门进行校验的要及时送检到位。确保仪器和设备满足规定要求时再上岗使用。

　　

　　5　结语在桩基超声波检测中，该检测方法不均具有较强的操作性，且可以准确、真实的反应桩基的实际施工情况，特别是对于混凝土材质的桩基，可以准确的测量出混凝土裂缝的深度、位置，为后续采取行之有效地加固、修补措施做准备。同时，超声波法为无损检测，可保障桩基自身结构的完整性，不受检测过程的影响。

　　

　　参考文献：[1] 邱玉航.浅谈超声波法在桩基检测中的应用[J].黑龙江科技信息[2] 李志勇.浅谈超声波无损检测技术在桩基工程中的应用[J].建筑知识[3] 陈王剑.超声波法在桥梁桩基检测中的应用研究[J].黑龙江交通科技