分析樁基檢測中橋梁混凝土超聲波檢測技術的應用

吳苗超 周建軍

摘 要：隨著我國社會經濟的發展速度不斷加快，有效推動了我國橋梁工程的建設和發展，現階段在我國橋梁工程的建設過程中，針對各種先進的技術應用越來越廣泛，在橋梁樁基礎的檢測工作中，混凝土超聲波檢測技術的應用作用非常明顯，對提高整個橋梁結構的安全性和穩定性有著重要的保障。基于此，本文重點針對橋梁樁基礎檢測工作中混凝土超聲波檢測技術的有效應用展開了分析和研究，以此來推動我國橋梁工程建設的長遠穩定發展。

關鍵詞：橋梁建設;樁基工程;混凝土檢測;超聲波法;應用技術

我國國土面積遼闊，地形地勢在不同地區的分布狀況相對比較復雜，為了有效推動我國公路交通工程的建設發展質量，大量的橋梁工程被不斷興建起來，在橋梁工程的建設過程中其中基礎施工常用的施工方式為樁基礎結構，樁基礎結構在橋梁工程施工當中有著更高的強度以及穩定性，同時針對一些小型地質災害的抗震能力尤為明顯。在橋梁的使用過程中，可有效將橋梁上半部分所承受的強大荷載，直接傳遞到橋梁下方的樁基礎結構當中，可以有效緩解橋梁結構受到強大荷載而造成基礎沉降等不良問題。從現階段的發展情況來看，橋梁樁基礎部分的整體施工質量經常會受到外部環境、地質條件以及施工技術等各個方面因素的影響，造成了橋梁樁基礎混凝土產生收縮形變以及開裂等不良問題。

一、超聲法在橋梁樁基混凝土檢測中的原理

在當前橋梁樁基礎的混凝土檢測過程中，超聲檢測法在實際的檢測工作中更加方便快捷，也是橋梁混凝土檢測工作中非常常用的技術類型，運用超聲法對橋梁樁基礎進行檢測，主要的工作原理是超聲檢測儀內部會具有一個超聲脈沖發射源，針對混凝土進行檢測工作中，可以朝著混凝土結構內部發射出高頻率的彈性脈沖聲波，并且在超聲檢測設備當中還設置了精確度相對較高的聲波接收環節，該接收環節可以有效的記錄高頻脈沖波在樁基礎結構當中的傳播過程。

通常情況下，脈沖波所具有的波動特性相對比較規律，但是在實際的檢測工作中，如果混凝土結構內部存在不連續的截面，或者是結構損壞截面的情況下，混凝土內部的缺陷問題會直接造成脈沖波出現不良阻抗問題，使得原本相對比較規律的脈沖波在受到截面問題的影響下，會出現不同程度的反射以及投射現象，使得聲波接收系統在接收反射脈沖信號，會出現不規律或者是能量不同程度偏低等特性，如果混凝土結構內部存在嚴重的蜂窩麻面或者是松散漏洞等不良問題，在混凝土破損區域范圍內會造成脈沖波形成更大程度的變化，會直接造成脈沖波形成嚴重的投射以及反射作用。

相關工作人員在運用超聲儀器進行檢測工作中，需要依照設備系統所反饋出來的聲波強度以及接收的波形變化頻率，有效的判斷混凝土內部存在的各種質量問題。通常情況下，在混凝土樁基礎結構當中，針對不同區域范圍內的檢測效果和檢測高度，需要依照聲波發射和反饋的特性來進行有效的判斷，彼此可以充分了解到混凝土材料內部是否存在缺陷，或者是存在缺陷的具體位置以及大小情況。由于混凝土材料是通過水泥和其他混合材料所構成，材料內部會摻入一定的水資源砂石以及添加劑等，屬于一種非均勻性混合材料，因此超聲波在混凝土材料當中進行傳播過程中，實際的傳播效率需要維持在一定的范圍之內，如果超聲波的傳播速率遇到了裂縫、斷裂以問題，會直接造成超聲波傳播速率的下降，如果超聲波的傳播速率降低，聲波的幅度也會有所降低，進而聲波就會產生一定的衰減，進而可以有效判斷橋梁混凝土內部的質量。

二、超聲法在橋梁樁基混凝土檢測中的應用

（一）聲測管預埋

在運用超聲波法針對混凝土材料進行檢測工作中，首先，需要做好以下兩個方面的準備工作，相關檢測工作人員需要在混凝土構件當中預埋聲測管，通常情況下針對樁體直徑小于1.5米的樁基礎來講，需要在樁體內部埋設3根聲測管管，針對樁徑大于1.5米的樁基礎來講，為了充分保證超聲波檢測可以覆蓋到樁體的全部環節，通常情況下需要在樁基礎內部設置4根聲測管，聲測管的材質采用金屬聲測管，聲測管相互之間使用螺紋進行銜接。在選擇聲測管的指定大小過程中，需要充分考慮到換能器外部直徑大小，相關工作人員需要針對聲測管的周圍綁扎鋼筋籠來進行固定，在設置聲測管的區域范圍內，需要采取相應的封閉處理措施，同時在聲測管的管口位置需要高出樁基礎30厘米左右，防止灌注混凝土過程中存在雜物進入到聲測管當中。在開始針對樁基礎進行超聲波檢測之前，相關檢測工作人員需要對超聲波儀器設備性能進行有效的檢查，充分確定通電之后儀器設備可以正常運用超聲檢測儀器當中重點包含了換成器聲波檢測儀以及相應的顯示系統，同時操作人員需要針對超聲檢測設備的延遲時間以及超聲波的傳播時間來進行有效的修復，以此來保證整個檢驗工作的科學性和合理性。

（二）混凝土樁基礎檢測

在完成上述準備工作之后，可以針對橋梁的樁基礎本身來進行檢測，首先，相關檢測工作人員需要在扶正器上面安樁好相應的換能器，隨后將扶正器的放置位置設定在樁基礎的聲測管當中，充分保證扶正器可以在聲測管當中自然進行上升和下降。在檢測工作正式開始之前，相關操作工作人員需要針對超聲檢測設備當中的具體參數進行合理的調整，針對接收到的超聲波信號進行信噪比的對比和分析，以此在最大限度上避免產生噪音的干擾，使得整個波幅可以更好的在顯示器當中來進行展現。在針對樁基礎本身進行檢測工作中，需要以0.2米或者是0.5米作為檢測單位，針對監測點位的距離進行有效的把控，如果在檢測工作中發現某一個環節超聲波特性有所變化，需要在該區域范圍內增加更多的監測點，以此來對混凝土產生缺陷位置進行重點檢測。與此同時，相關檢測工作人員需要充分注意將發射換能器和相關的接觸設備設置在同一個高度位置，或者是特定的高度差位置。有效防止設備安裝高度位置的變化對整個檢測結果產生不良的影響。在實際的檢測工作中，通常情況下是采用聲測管的下半部分逐漸向上進行檢測，相關操作工作人員需要針對不同的測量點超聲波的傳播時間、聲波頻率以及波幅等參數進行有效的控制，對于一些異常特點的不行需要迅速進行記錄，隨后在該區域范圍內設定更多的超聲波測量點位。針對存在明顯缺陷問題的混凝土構件，采用平測、斜測或者是扇形掃測等方式來進行多角度的檢測工作，在樁基礎當中通常情況下會設定很多根聲測管，相關檢測工作人員需要以兩根聲測管作為一組針對樁基礎混凝土的施工質量來進行分組檢測工作。針對重復性檢測結果來講，相關檢測人員需要充分保證聲波在傳輸過程當中的誤差范圍保持在5%范圍之內，而聲波波幅的相對標準差則處于10%范圍之內，如果同一根聲測管兩組檢測結果出現了較大的出入，那么相關測量人員需要針對異常區域的位置進行重復測量知道測量數據符合檢測標準為止，以此來有效保證整個樁基礎混凝土結構檢測質量的科學性和有效性。

三、結語

在樁基礎內部每一根聲測管檢測完成之后，為了有效提高檢測工作結果的準確度，相關操作工作人員需要針對中基礎的檢測質量進行隨機抽查，同時進行重復性檢測工作，通常情況下在實際的檢測工作中，需要針對樁基礎的數量進行合理的控制，保證檢測的精確度。

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