有聲測管樁基施工在工程建設中的影響

摘要：大直徑(直徑大于80cm)、且樁長較長的灌注樁施工時在樁基中預埋相應數量的聲測管，從而采用聲波透射法來驗樁，灌注樁施工完成經檢驗合格后方可進入下道工序，為了不延誤下道工序的施工，因此有效控制聲測管的施工質量，實現樁基順利、及時的檢測，就成為了我們樁基施工的重要目的之一。本文結合京滬高鐵的樁基施工，全面解析了從聲測管的安裝直至驗樁的整個施工工藝及其注意事項，并針對施工中各個環節提出了施工時的主控點，希望在今后的施工中得以借鑒。

關鍵詞：聲測管；檢測；目的

1 何謂聲波透射法及其意義

1.1聲波透射法檢樁的基本原理

1.1.1由超聲脈沖發射源在混凝土內激發高頻彈性脈沖波，并用高精度的接收系統記錄該脈沖在混凝土內傳播過程中表現的波動特征。當混凝土內存在不連續或破損界面時，缺陷面形成波阻抗界面，波到達該界面時，產生渡的透射和反射，使接收到的透射能量明顯降低；根據渡的初至到達時間和渡的能量衰減特征，頻率變化及波形畸變程度等特性，可以獲得測區范圍內混凝土的聲學參數。測試記錄的不同測試剖面，對面和斜面的超聲波動特征，經過處理分析就能判別測區內混凝土的參考強度和內在缺陷的性質、大小及空間位置。

1.1.2在基樁施工前，根據樁直徑的大小預埋相應數量的聲測管，作為換能器的通道。測試時每兩根聲測管為一組，通過水的耦合，超聲脈沖信號從一根聲測管中的換能器反射出去，在另一根聲測管中的換能器接收信號，聲波檢測儀測定有關參數井采集記錄儲存。換能器由樁底同時從上往下依次檢測，遍及各個截面。

1.2聲波透射法檢樁的步驟及注意事項

現場成樁后檢測過程分兩個步驟進行，首先是采用平測法對全樁各個檢測剖面進行普查，找出聲學參數異常測點。然后對聲學參數異常的測點采用加密測試，必要時采用斜測或扇形掃測等細測方法進一步檢測，這樣一方面可以驗證普查結果，另一方面可以進一步確定異常部位的范圍，為樁身完整性類別的判定提供可靠依據。

1.2.1將發射與接收聲波換能器通過深度標志分別置于兩根聲測管中同一高度的測點處(樁底標高上返樁長長度)，設置好儀器參數，進行檢測，

1.2.2發射與接收聲波換能器應以相同標高或固定高差同步升降，測點間距(同步上升高度差)不宜大干25cm

1.2.3實時顯示和記錄接收信號的時程曲線，讀取聲時、首波峰值和周期值，宜同時顯示頻譜曲線及主頻值。將多根聲測管以兩根為一個檢測剖面進行組合，分別對所有檢測剖面完成檢測；

1.2.4在樁身質量可疑的測點周圍，應加密測點，或采用斜測、扇形掃測進行復測，進一步確定樁身缺陷的位置和范圍，在同一根樁的各個檢測剖面的檢測過程中，聲波發射電壓和儀器設置參數應保持不變；

1.2.5當聲測管出現堵管情況時，按以下規定執行：

1.2.5.1埋有兩根或三根聲測管，當某一根聲測管樁底堵管采用斜測法時，兩個換能器中點連線的水平夾角不應大干40°；

1.2.5.2埋有四根聲測管，當對角線上兩根聲測管堵管采用斜測法時，兩個換能器中點連線的水平夾角不應大于40°，可采用斜測法檢測。其他情況下，在所有聲測管附近鉆芯，檢測樁身混凝土完整性，并用鉆芯孔作為通道進行聲波透射法檢測。此時應注意鉆芯孔垂直變化使發射和接受換能器間距變化對檢測信號的影響。

1.3樁身完整性的判定

Ⅰ類：各檢測剖面的聲學參數均無異常，無聲速低于低限值異常，

Ⅱ類；某一檢測剖面個別測點的聲學參數出現異常，無聲速低于低限值異常；

Ⅲ類：某一檢測剖面連續多個測點的聲學參數出現異常、兩個或兩個以上檢測剖面在同一深度測點的聲學參數出現異常、局部混凝土聲速出現低于底限值異常；

Ⅳ類：某一檢測剖面連續多個測點的聲學參數出現明顯異常、兩個或兩個以上檢測剖面在同一深度測點的聲學參數出現明顯異常、樁身混凝土聲速出現普遍低于底限值異常或無法檢測首波或聲波接收信號嚴重畸變。

1.4聲波透射法檢樁優勢

1.4.1檢測全面、細致；

1.4.2檢測結果準確可靠；

1.4.3不受樁長、樁徑、場地的限制；

1.4.4抗干擾能力強，

1.4.5檢測快捷、方便。

2 工程簡介及聲測管應用過程

國家重點建設項目京滬高速鐵路中灌注樁普遍為大直徑樁基，且樁長較長，地質條件復雜多變，為確保工程進度及質量，多采用聲波透射法來對樁基進行檢測，這樣樁基施工完成后，驗被的速度也就直接決定了后續施工的進度。

目前，公司在建的京滬高速鐵路，隸屬于京滬高速鐵路第六標段，公司所承建區域為第二工區三作業工區，截止2008年12月20日前具備施工條件的樁基數量為3472根，樁基數量多，其中站場段具備施工條件的樁基數量為1203根，應用聲波透射法檢測的樁基數量為981根，圍繞無錫站場段灌注樁的施工情況，在這里闡述一下施工過程中所積累的經驗。

2.1聲測管的選材

聲測管通常采用金屬鋼管，內孔徑不宜小于40mm，管壁厚不應小于2.5mm，其數量及布置應滿足設計及驗樁要求，站場段在灌注樁施工過程中先后使用過兩種類型的聲測管：

2.1.1薄壁聲測管，選料時單根長度可以根據所施工的灌注樁樁長為參考，選擇幾種不同長度的聲測管，從而任意組合出我們想要的配料長度，其管徑5cm，壁厚2.5mm，每兩段使用連接螺絲來對接，在管口之間墊有橡膠圈，底管自帶封口，頂口采用塑膠蓋封蓋，節段間采用絲扣連接；

2.1.2厚壁聲測管，進料時其單根長度分為：6m一節、9m一節，管徑5.2cm，壁厚3mm，每兩段連接處的管徑不同，采用大管套小管、焊接的方式連接，頂口和底口均使用厚鐵皮焊接封蓋的方式。

2.1.3厚壁聲測管造價高于薄壁聲測管，但通過兩種不同材質的聲測管在施工使用中的對比，厚壁聲測管在材質和連接方式上均優于薄壁聲測管，主要表現在管壁不易凹癟、管體不易變形、封閉性好不易進漿。

2.2聲測管的安裝

2.2.1聲測管一般在鋼筋籠制做完成后安裝在已成型的鋼筋籠上，主要是依靠于定位鋼筋和鋼筋籠的縱向鋼筋，根據不同的樁徑安裝相應數量的聲測管，均勻或對稱分布；

2.2.2聲測管按照縱向兩米的間距用不小于12#的鐵絲幫扎在定位鋼筋上，綁扎要牢固，不得與鋼筋焊接，聲測管應下端封閉，上端加蓋，管內無異物。

2.2.3聲測管連接最好采用外加套筒焊接方式進行，以預防連接處斷裂的現象，連接處應光滑過渡，不漏水；

2.2.4每根聲測管的長度應大干該樁樁長50cm，長出部分為高出樁頂部分，以備將來驗樁，每根聲測管的管口高度應一致。

2.3聲測管的下放過程

2.3.1在下放聲測管及鋼筋籠過程中，應注意吊點的選擇，確保吊裝時的垂直度，避免鋼筋籠帶動聲測管發生變形，造成焊點開焊或絲扣脫扣的情況，在上下兩節鋼筋籠對接過程中，應緩慢下放鋼筋籠，相應管口對接準確，以焊接方式連接的聲測管要求焊縫要飽滿、不可漏焊；絲扣對接的方式連接時要加防水膠墊、螺絲要上緊。

2.3.2在聲測管隨鋼筋籠入孔過程中，對接之前應將聲測管中注滿清水，主要是防止進漿，同時方便將來驗樁。

3 帶有聲測管樁基施工的重要性

在京滬高鐵基樁施工中，聲測管的選材、安裝、埋設是三個重要的工作程序，它直接決定驗樁的成果，一旦出現聲測管堵塞現象，將會導致檢測單位無法對基樁進行正常的檢測，而改用其他檢測手段無疑是加大了驗樁成本，也浪費掉了所埋設的聲測管。最后直接影響施工單位的進度，造成的損失是極其可惜的、巨大的。所以樁基施工時必須高度重視和嚴格控制這三個過程。

4 結束語

在此類樁基施工中，作為施工單位應該加強重視跟聲測管有關的各個環節，細化施工工藝標準和操作規程，強化過程的質量控制，減少質量通病，從源頭開始把關，這不僅僅減少了無謂的損失，同時為檢測單位提供良好的檢測條件，加快了驗樁速度，又保證了施工有序進行。