聲波透射法在灌注樁檢測中的應用

尹景祥

【摘要】聲波透射法具有檢測準、細致的優點，利用此方法得出的結果非常準確可靠。這種檢測方法不會受到灌注樁的樁長、樁徑以及其場地的限制。因為這些優點，聲波透射法被廣泛的應用于灌注樁的檢測工作中。近年來，雖然人們在灌注樁的聲波透射法檢測的應用方面取得了很大的進步，但是在實踐過程中仍然遇到了不少的問題。

【關鍵詞】聲波透射法；灌注樁；檢測；應用

1.前言

隨著經濟的發展，我國的建筑業也呈現出欣欣向榮的發展局面。高速公路的開通、城市鱗次櫛比的高樓大廈、水利以及電力等設施在不斷地興建，而這些建筑都需要有牢固可靠的樁基做基礎。因此，樁基施工質量的監督與檢測工作尤為重要。隨著建筑業的不斷發展，灌注樁的應用越來越廣泛，人們也越來越關注與灌注樁檢測有關的聲波透射法。在灌注樁的檢測工作中，通過與聲波透射法相關的測試和技術分析，可以了解到不同介質中聲波的傳播速度、振幅等聲學參數的值，有利于解決灌注樁建設中的一些問題。

雖然聲波透射法的理論基礎已經十分成熟，但人們在實際的工程建設的施工過程中還是發現了很多不足之處。有時候聲波透射法的檢測原理與實際情況的要求不符，技術部分也存在一些問題。不僅僅如此，很多工地上的檢測員并沒有相應的經驗或者專業素質，這在一定程度上會影響檢測的結果甚至會出現誤差。工地上的一點點誤差都可能會造成整個建筑的倒塌，這不僅僅會帶來巨大的經濟損失，還是給人們的生命財產安全帶來威脅。

2. 聲波透射法檢測灌注樁的基本原理

所謂的聲波透射法就是在事先埋好的聲測管之間發射聲波，接收聲波并通過對聲波的檢測來了解在介質中聲波傳遞的速度、振幅、以及頻率等相關參數的變化，根據這些變化來判斷樁身是否完整的方法。一般在檢測中聲速、振幅都會與參考值有一定的出入。

灌注樁中混凝土的質量及缺陷情況都會引起聲波信號的變化。聲波在傳播的過程中會發生折射、反射之類的變化，這些變化會使聲波信號受到不同程度的衰減。因此，檢測員可以根據聲波信號的變化情況來對灌注樁的完整性作出判斷。

3.灌注樁的打孔方式以及常見的質量問題

當灌注樁施工的地點是在水位相對較高的地下或地表時，打孔主要采用以下幾種方式：回旋鉆孔法、潛式鉆孔法、沖擊式鉆孔法。在鉆孔的過程中，如何將水下混凝土灌注成樁基是最主要的工序。在灌注過程中，工人一定要明白如何分工，相互配合，若有一處操作不當，灌注樁的質量就沒了保障。然而，即使人們在施工過程中非常小心，還是會出現一些質量問題。

常見的比較嚴重的質量問題主要有以下幾種：不連續的灌注。在建筑工地上，出現停電、機器故障等突發情況是很常見的。但是，這些情況會使混凝土的灌注發生中斷，結果往往會導致先灌的部分已經凝固成型，后面的灌注無法進行，這樣很容易形成斷樁；鋼筋籠的上浮。樁基底部的混凝土灌注速度過快、勾掛被導管向上提、底部套管向上拔等都會導致基樁附近的鋼筋籠上浮；混凝土發生離析現象。有的導管沒有連接好，接口處發生漏水就容易造成混凝土的離析現象。

4. 聲波透射法在灌注樁檢測中會用哪些檢測方法

聲波透射法在灌注樁檢測中主要采用以下三種方法：樁內單孔透射法。有些特殊情況下，基樁內僅有一個孔道可以用來檢測，這時就必須用單孔檢測法。但是要注意，使用這種檢測法一定要用信息分析技術，不然會受到管中其他物質的干擾；樁外孔透射法。當基樁的上部結構已經施工或著基樁內沒有別的通道時，就需要用到這種檢測方法。但這種檢測方法的可測樁長有限，而且只能判斷出斷樁、夾層等少數情況；樁內跨孔透射法。這是聲波透射法最常見的一種形式，而且比較成熟、可靠性高。前兩種方法只能針對一些特殊的情況，而這種方法比較普遍。根據換能器相對高度的變化，能夠很容易地檢測到灌注樁是否有缺陷，以及缺陷的分布情況。

5.聲波透射法在灌注樁檢測中的應用

聲波透射法的檢測結果十分地準確，一般的檢測方法無法對灌注樁進行全面的檢測，而聲波透射法卻不受場地的限制。無論聲測管埋到多么深的地方，聲波透射法都能檢測到，沒有盲區和死角。聲波透射法可以根據聲速、振幅等聲學參數的變化，用圖像直觀地將檢測結果呈現出來。更甚者，基樁的樁頂都不需要露出地面，方便了施工。用聲波透射法檢測灌注樁，不僅可以估算混凝土的強度，而且所耗費的時間精力以及人力物資都比其他檢測方法少，有效地提高了工作效率，縮短了施工時間。灌注樁的樁徑大于 0. 6 m都能用聲波透射法來檢測其完整性。當樁徑比較大時，聲波換能器與檢測管之間的測量誤差會相對小一些；如果樁徑小于0.6m時，就需要采用低應變方法檢測。有時候，還需要對聲波透射法中的三種方法進行選擇，因為基樁的情況不同。

聲波透射法在灌注樁檢測中的應用主體現在橋梁基樁上。下面以某省市的高架橋為例進行分析。此橋全段橋梁樁基有2 400多根，設計樁徑有1 200 mm和1 500 mm的，設計基樁的長范圍在30 m～72 m不等。此基樁為摩擦灌注樁，基樁施工時采用的是回旋鉆孔法。在施工的過程中，工作人員嚴格遵照工程師設計的標準進行施工，可以認為在施工的過程中沒有操作不當，基樁的質量應該是沒有問題的。但是檢測人員認為有必要用聲波透射法檢測一下，最終選定了一根1500mm的基樁。具體的檢測內容如下：首先在被檢測的這根基樁中預埋4根聲測管。預埋的位置如圖表2一樣，這樣能更方便地用聲波檢測基樁內的各位置。隨后檢測聲測管內是否注滿了清水，聲測管的通暢情況如何讓，管口隔平高出樁頂多少，這些都是進行測試前需要做的準備工作。接下來就是具體的檢測過程。先對聲測管進行編號和分組，分別測量聲測管口外壁之間的距離，并做好文字記錄。然后測量聲測管的內外徑值，并記錄下來。選定一組聲測管對測試參數進行設置，將發射與接受換能器同步上升，逐點進行采樣。將這兩種儀器內聲波的各種參數變化以波形圖的形式記錄下來。

從聲波透射法檢測灌注樁的結果來分析，灌注樁施工中的確存在問題，其內部出現了混凝土的斷開。經過近一步的調查，確定出現這種質量問題是因為在施工過程中突然停電。經過聲波透射法的檢測，工作人員才能了解到工程的哪一個環節出現了問題，在下次施工中多加注意。

圖表 2

6.結束語

聲波透射法在灌注樁檢測中起到了很大的作用。本文主要從聲波透射法、灌注樁、灌注樁檢測以及其應用等方面展開分析，有一定的借鑒價值。

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