超聲法檢測技術在鉆孔灌注樁完整性檢驗中的應用研究

（蘇州恒信建設技術開發檢測有限公司，江蘇 蘇州 215006）

超聲法檢測技術在鉆孔灌注樁完整性檢驗中的應用研究

林 濤

（蘇州恒信建設技術開發檢測有限公司，江蘇 蘇州 215006）

在當今建筑業飛速發展的形勢下，鉆孔灌注樁技術也取得了飛速的發展，其使用也正在變得非常廣泛，然而，因為鉆孔灌注樁在成樁過程中需要耗費許多施工工序，并且很難搞好其質量控制工作，因此，非常容易產生事故，這就要求對于鉆孔灌注樁進行完整性檢驗。由此看來，進行超聲法檢測技術在鉆孔灌注樁完整性檢驗中的應用研究具有非常重要的意義。

超聲法檢測技術；鉆孔灌注樁；完整性檢驗；應用

超聲法檢測技術在混凝土質量的無破損檢測工作中的應用已經有了很長的歷史，而超聲法檢測技術在鉆孔灌注樁完整性檢驗中的應用，則是在最近一些年才開始出現的。超聲法檢測技術在鉆孔灌注樁完整性檢驗中的應用只需要簡單輕便的儀器、具備非常強的抗干擾能力、具備非常高的觀測準確度、能夠取得非常直觀準確的檢測結果、可以在樁身中上下移動測試，與此同時，能夠準確地查明樁內部缺陷的性質、深度位置、范圍大小、嚴重程度等，由此看來，超聲法檢測技術在鉆孔灌注樁完整性檢驗中的應用存在著眾多的優勢，有必要對其進行深入地推廣應用。

1 超聲法檢測技術在鉆孔灌注樁完整性檢驗中的應用的基本原理

超聲法檢測技術在鉆孔灌注樁完整性檢驗中的應用的基本原理就是在鉆孔灌注樁內預埋縱向聲測管道，在聲測管之中放置超聲脈沖發射和接收探頭，同時，在聲測管中裝入清水作為耦合劑，通過儀器發出周期性的電脈沖，并且借助于發射探頭發射，同時將混凝土穿透，被接收探頭接收之后，轉換得到電信號。應用儀器中的測量系統，能夠測量得到超聲脈沖穿過樁體需要花費的時間、接收波幅值、接收脈沖主頻率、接收波形及頻譜等一系列的參數。在此基礎上，可以利用數據處理系統中的判斷軟件來整體判斷和分析接收信號的各方面的參數，從而能夠對混凝土中的內部缺陷的性質、大小、位置進行科學有效的判斷，同時也能夠得到混凝土總體均勻性和強度等級的評價指標。

2 鉆孔灌注樁超聲法檢測技術的主要設備以及技術性能要求

在現階段，鉆孔灌注樁超聲法檢測裝置主要包括以下的兩種：

第一種裝置的主要設備包括一般超聲檢測儀、發射探頭、接收探頭等幾個部分。探頭在聲測管內部的移動是通過人工的方式來實現的，能夠在讀出數據之后將其輸入到計算機之中進行處理。這種裝置雖然使用起來比較簡單，但需要二人同時操作，而且它的檢測精度受到人為因素影響較大，不同的檢測人員操作同樣的設備檢測同樣的樁，會存在細微的誤差。

第二種裝置是全自動智能化測樁專用的檢測裝置。這種裝置的主要設備包括超聲發射及接收裝置、探頭自動升降裝置、測量控制裝置、數據處理計算機系統等幾個部分。相對于第一種裝置，具有全程封閉檢測的特點，受到人為因素影響小、效率高，一人即可操作。缺點在于設備成本較高。

鉆孔灌注樁超聲法檢測裝置的技術性能必須符合下面的條件：具有實時顯示和記錄接收信號的時程曲線及頻率測量或頻譜分析功能；聲時測量分辯力優于或等于0.5μs，聲波幅值測量相對誤差小于5%，系統頻帶寬度為1～200kHz，系統最大動態范圍不小于100dB；聲波發射脈沖宜為階躍或矩形脈沖，電壓幅值為 200～1 000V。

與此同時，鉆孔灌注樁完整性檢測所應用的換能器的構成材料是壓電材料，在現階段，建議選擇柱狀徑向振動的換能器，這是由于它在徑向沒有指向性，能夠使兩個測點之間的聲場實現覆蓋。它的主要技術指標包括下面的幾點：圓柱狀徑向換能器，沿徑向無指向性；外徑小于聲測管內徑，有效工作面長度不大于 150mm；諧振頻率宜為 30～50kHz；水密性滿足 1MPa水壓下不滲水，也就是說，必須確保在100米的范圍之內能夠進行正常檢測。

3 鉆孔灌注樁內部聲測管的預埋

在超聲法檢測技術在鉆孔灌注樁完整性檢驗中的應用的過程中，聲測管是換能器進入樁體的關鍵通道，是灌注樁超聲脈沖檢測系統的關鍵組成成分，由此看來，鉆孔灌注樁內部聲測管的預埋方式及其在樁的橫截面上的布置方式會使得檢測結果受到非常直接的影響。鑒于此，為了保證檢測結果的準確性，在設計鉆孔灌注樁的過程中，必須將聲測管的布置和埋置方式在圖紙上明顯地標注出來，在施工的過程中，必須對于埋置的質量進行嚴格的控制，通過這種方式，保證鉆孔灌注樁完整性檢驗工作正常開展。

在選擇聲測管的材質的過程中，主要要求就是具備較大的透聲率，能夠方便地進行安裝，不需要花費較多的資金等。在現階段，鋼管、鋼質波紋管、塑料管這三種材質是經常選取的。具體來說，鋼管的主要優勢就是安裝簡單方便，能夠用電焊焊在鋼筋骨架上，也能夠代替部分鋼筋截面，同時，在埋置之后也能夠保持其平行度和平直度，然而，選取這種材質需要耗費較多的資金。相對來說，鋼質波紋管是一種較好的聲測管材料，存在著管壁薄、省鋼材、抗滲、耐壓、強度高及柔性好等一系列的優勢，能夠將其直接綁扎在鋼筋骨架上。另外，塑料管的熱膨脹系數與混凝土相差懸殊，在檢測的過程中經常會導致發生誤判。

4 結束語

綜上所述，本文根據筆者進行超聲法檢測的實際工作，進行了超聲法檢測技術在鉆孔灌注樁完整性檢驗中的應用研究，希望能夠為從事此項工作的同仁提供一定的借鑒，推動超聲法檢測技術在鉆孔灌注樁完整性檢驗中的應用的進一步發展，最大限度地提高鉆孔灌注樁的質量。

[1]劉秀,賈艷敏.多年凍土地區鉆孔灌注樁回凍初期承載力的計算[J].森林工程，2007(03).

[2]袁銅森,向洪,楊春林,胡柏學,戴國亮.超聲法檢測灌注樁混凝土強度的應用研究[J].公路工程，2009(05).

[3]袁銅森,向洪,楊春林,胡柏學,戴國亮.超聲法檢測灌注樁混凝土強度的應用研究[J].公路工程，2009(05).

U443

A

1003-5168(2014)01-0013-01