声波透射法在灌注桩检测中的应用

【摘要】声波透射法具有检测准、细致的优点，利用此方法得出的结果非常准确可靠。这种检测方法不会受到灌注桩的桩长、桩径以及其场地的限制。因为这些优点，声波透射法被广泛的应用于灌注桩的检测工作中。近年来，虽然人们在灌注桩的声波透射法检测的应用方面取得了很大的进步，但是在实践过程中仍然遇到了不少的问题。

【关键词】声波透射法；灌注桩；检测；应用

1.前言

随着经济的发展，我国的建筑业也呈现出欣欣向荣的发展局面。高速公路的开通、城市鳞次栉比的高楼大厦、水利以及电力等设施在不断地兴建，而这些建筑都需要有牢固可靠的桩基做基础。因此，桩基施工质量的监督与检测工作尤为重要。随着建筑业的不断发展，灌注桩的应用越来越广泛，人们也越来越关注与灌注桩检测有关的声波透射法。在灌注桩的检测工作中，通过与声波透射法相关的测试和技术分析，可以了解到不同介质中声波的传播速度、振幅等声学参数的值，有利于解决灌注桩建设中的一些问题。

虽然声波透射法的理论基础已经十分成熟，但人们在实际的工程建设的施工过程中还是发现了很多不足之处。有时候声波透射法的检测原理与实际情况的要求不符，技术部分也存在一些问题。不仅仅如此，很多工地上的检测员并没有相应的经验或者专业素质，这在一定程度上会影响检测的结果甚至会出现误差。工地上的一点点误差都可能会造成整个建筑的倒塌，这不仅仅会带来巨大的经济损失，还是给人们的生命财产安全带来威胁。

2. 声波透射法检测灌注桩的基本原理

所谓的声波透射法就是在事先埋好的声测管之间发射声波，接收声波并通过对声波的检测来了解在介质中声波传递的速度、振幅、以及频率等相关参数的变化，根据这些变化来判断桩身是否完整的方法。一般在检测中声速、振幅都会与参考值有一定的出入。

灌注桩中混凝土的质量及缺陷情况都会引起声波信号的变化。声波在传播的过程中会发生折射、反射之类的变化，这些变化会使声波信号受到不同程度的衰减。因此，检测员可以根据声波信号的变化情况来对灌注桩的完整性作出判断。

3.灌注桩的打孔方式以及常见的质量问题

当灌注桩施工的地点是在水位相对较高的地下或地表时，打孔主要采用以下几种方式：回旋钻孔法、潜式钻孔法、冲击式钻孔法。在钻孔的过程中，如何将水下混凝土灌注成桩基是最主要的工序。在灌注过程中，工人一定要明白如何分工，相互配合，若有一处操作不当，灌注桩的质量就没了保障。然而，即使人们在施工过程中非常小心，还是会出现一些质量问题。

常见的比较严重的质量问题主要有以下几种：不连续的灌注。在建筑工地上，出现停电、机器故障等突况是很常见的。但是，这些情况会使混凝土的灌注发生中断，结果往往会导致先灌的部分已经凝固成型，后面的灌注无法进行，这样很容易形成断桩；钢筋笼的上浮。桩基底部的混凝土灌注速度过快、勾挂被导管向上提、底部套管向上拔等都会导致基桩附近的钢筋笼上浮；混凝土发生离析现象。有的导管没有连接好，接口处发生漏水就容易造成混凝土的离析现象。

4. 声波透射法在灌注桩检测中会用哪些检测方法

声波透射法在灌注桩检测中主要采用以下三种方法：桩内单孔透射法。有些特殊情况下，基桩内仅有一个孔道可以用来检测，这时就必须用单孔检测法。但是要注意，使用这种检测法一定要用信息分析技术，不然会受到管中其他物质的干扰；桩外孔透射法。当基桩的上部结构已经施工或着基桩内没有别的通道时，就需要用到这种检测方法。但这种检测方法的可测桩长有限，而且只能判断出断桩、夹层等少数情况；桩内跨孔透射法。这是声波透射法最常见的一种形式，而且比较成熟、可靠性高。前两种方法只能针对一些特殊的情况，而这种方法比较普遍。根据换能器相对高度的变化，能够很容易地检测到灌注桩是否有缺陷，以及缺陷的分布情况。

5.声波透射法在灌注桩检测中的应用

声波透射法的检测结果十分地准确，一般的检测方法无法对灌注桩进行全面的检测，而声波透射法却不受场地的限制。无论声测管埋到多么深的地方，声波透射法都能检测到，没有盲区和死角。声波透射法可以根据声速、振幅等声学参数的变化，用图像直观地将检测结果呈现出来。更甚者，基桩的桩顶都不需要露出地面，方便了施工。用声波透射法检测灌注桩，不仅可以估算混凝土的强度，而且所耗费的时间精力以及人力物资都比其他检测方法少，有效地提高了工作效率，缩短了施工时间。灌注桩的桩径大于 0. 6 m都能用声波透射法来检测其完整性。当桩径比较大时，声波换能器与检测管之间的测量误差会相对小一些；如果桩径小于0.6m时，就需要采用低应变方法检测。有时候，还需要对声波透射法中的三种方法进行选择，因为基桩的情况不同。

声波透射法在灌注桩检测中的应用主体现在桥梁基桩上。下面以某省市的高架桥为例进行分析。此桥全段桥梁桩基有2 400多根，设计桩径有1 200 mm和1 500 mm的，设计基桩的长范围在30 m～72 m不等。此基桩为摩擦灌注桩，基桩施工时采用的是回旋钻孔法。在施工的过程中，工作人员严格遵照工程师设计的标准进行施工，可以认为在施工的过程中没有操作不当，基桩的质量应该是没有问题的。但是检测人员认为有必要用声波透射法检测一下，最终选定了一根1500mm的基桩。具体的检测内容如下：首先在被检测的这根基桩中预埋4根声测管。预埋的位置如图表2一样，这样能更方便地用声波检测基桩内的各位置。随后检测声测管内是否注满了清水，声测管的通畅情况如何让，管口隔平高出桩顶多少，这些都是进行测试前需要做的准备工作。接下来就是具体的检测过程。先对声测管进行编号和分组，分别测量声测管口外壁之间的距离，并做好文字记录。然后测量声测管的内外径值，并记录下来。选定一组声测管对测试参数进行设置，将发射与接受换能器同步上升，逐点进行采样。将这两种仪器内声波的各种参数变化以波形图的形式记录下来。

从声波透射法检测灌注桩的结果来分析，灌注桩施工中的确存在问题，其内部出现了混凝土的断开。经过近一步的调查，确定出现这种质量问题是因为在施工过程中突然停电。经过声波透射法的检测，工作人员才能了解到工程的哪一个环节出现了问题，在下次施工中多加注意。

图表 2

6.结束语

声波透射法在灌注桩检测中起到了很大的作用。本文主要从声波透射法、灌注桩、灌注桩检测以及其应用等方面展开分析，有一定的借鉴价值。

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