1、浅析声波透射法在基桩检测的应用摘要：声波透射法是利用声波的透射原理，对桩身混凝土介质状况进行检测，适用于已经预埋了两根或两根以上声测管的基桩。通过在预埋声测管之间发射、接收声波，得到实测声波在混凝土介质中传播的声时、波幅和频率等声学参数的相对变化，从而判断桩身完整性的一种检测方法。 关健字：声波透射法基桩检测 应用 中图分类号： P407.3 文献标识码： A 声波透射法作为一种检测桩身完整性的方法，因其准确性较高，越来越多的被大家采用。标准建筑基桩检测技术规范JGJ106-2003 对结论判定规定得很细、很明确；主判依据声速的临界值是基于概率法得到的，对于多数桩是适用的。但由于混凝土的非匀质
2、性、声测管埋设并非绝对平行；加之定性描述的判定原则造成检测人员的灵活性大，甚至造成误判、漏判。本文根据理论计算、试验，结合实际工作经验，试图建立起波速比例与桩身混凝土缺陷的关系，以期减少人为因素，提高分析判定的准确性。 原理 混凝土灌注桩声波透射法检测工作原理是在被测桩内预埋若干根竖向相互平行的声测管作为检测通道，将超声发射换能器与接收换能器置于声测管中，管中注满清水作为耦合剂，由仪器通过发射换能器发射超声脉冲，穿过待测的桩体混凝土，并经接收换能器接收由仪器显示接收声波信号，判读超声波穿过被测混凝土后的首波声时、首波波幅和频率等参数。超声脉冲信号在混凝土存在缺陷部位会发生绕射、折射、多次反射及
3、不同的吸收衰减，使接收信号的首波声时、波幅和频率等声学参量都会发生变化，与正常混凝土声参量相比，即可判断桩身混凝土是否存在缺陷。 2 基桩检测 检测所采用的仪器是目前国内比较先进的由武汉岩海公司自主研发的 RS-ST06D（T）跨孔超声检测仪，可实现一次提升完成两管一剖面、三管三剖面、四管六剖面自动连续采集数据。采集数据的过程中，实时显示当前测点波形，自动判读声学参数，并通过深度计数滑轮感知换能器移动的方向、速度和距离，生成直观的深度-波形影像图，每到预设的间距自动存贮波形和声学参数，工作效率极度提高。 在对该桥梁桩基施工工地进行工程桩检测时，发现一根主塔桩基（桩长 88.0m，桩径 2500
4、mm，灌注 C30 混凝土）被检测的六个剖面在88.00m-86.00m 区段声速、波幅出现较大异常， （检测波形见图 2.）通过对施工工艺和地质条件等综合分析，判断为桩底清孔不彻底且泥浆沉淀过快所致，建议采用钻芯法作进一步检测。经业主、检测、监理、施工等多家单位专家确定，对该桩进行钻芯检测，并考虑到钻芯验证之后的桩基处理，因此共取了五个取芯孔，编号分别为 A B C D E（钻心孔位布置图见图 1.） 。钻心结果表明该桩桩底有较厚的沉渣，与声波透射法的检测结果基本一致（钻心结果见表 1.） 。 图 1.钻心孔位布置图 表 1.钻芯检测情况一览表 图 2.处理前桩底超声波波形图 12 剖面桩底
5、波列图 13 剖面桩底波列图 14 剖面桩底波列图 23 剖面桩底波列图 24 剖面桩底波列图 34 剖面桩底波列图 3.分析运用步骤与注意事项 1）完整混凝土声速 V 值的确定 对于同批次浇注的桩，选取其中完整性好的桩确定出完整混凝土的声速范围。在分析某一剖面测点时，选取该剖面该测点最近的完整混凝土的的几个测点声速均值作为 V 值；若整个剖面声速值均低，则以该批桩完整混凝土的声速范围值作为此剖面的 V 值。注意 V 值的准确性是本方法的关键，要求正常的检测设备，准确管距测量，正确判别混凝土的完整区段。 2）计算出某一测点与 V 值的比值。 3）根据 V 值查表 1 判定该测点缺陷的严重程度。
6、 4.缺陷桩的处理 以往，在检测技术落后的情况下，对缺陷桩的处理大都采用“扁担桩”的形式，随着检测技术的提高，开始大胆地试用一些新的处理技术，当然，任何缺陷桩的处理都必须经得起成熟的检测技术的检测验收。对缺陷桩的处理，必须根据桩的受力特性，各土层的地质情况、嵌岩深度和岩性、缺陷位置和严重程度等多方面因素，由业主、设计、检测、监理、施工等多家单位组成专家组来进行确定。 考虑到本桩为摩擦桩，桩底基岩为强度较低的泥质粉砂岩，且缺陷处于入岩位置，浆液不会流失，因此综合多家单位专家的意见对该桩采用静压注浆的办法进行处理。 （静压注浆的适用范围：适用于处理摩擦桩的下部严重离析或夹泥，对桩的中上部和端承桩处
7、理须慎重。 ）处理全过程采用超声波检测监控，即通过各个声学参数，推断桩底的清洗情况。 注浆前采用高压水切割技术切开四根声测管的管底，与之前钻芯验证的五个取芯孔一共形成九个直达桩底的通道。采用高压水旋喷对桩底沉渣、破碎混凝土等进行切割清洗，将桩底低强度的混凝土以及沉渣切碎清洗上来，每两个孔之间反复清孔数次，直到每个通道中冒出清水为止。桩底清洗过程中，采用超声波透射检测，全程监控桩底缺陷的清洗情况。最后注浆，注浆压力不小于 0.25Mpa，流量 1520L/min，浆液采用水泥及水玻璃等掺和剂，水灰比为 0.50.6。 小结：通过对该异常桩基的检测，缺陷范围的精确定位、超声波检测判断缺陷处的清洗情况，再结合钻芯、高压水切割清洗、静压注浆，到最后成功地将该桩处理成一根合格桩。
