浅谈如何提高桩基超声波检测效果

高洪

杭州萧山建筑科学研究所浙江省杭州市311200

摘要：自我国进入21世纪以来，我国的国民经济在快速的发展，我国的公路工程建设也在不断的完善和扩大建设面积，然而，在公路工程的建设过程中，不应该只注重工程质量和施工进度，其安全性也是十分重要的，尤其是对于桩基的质量检测工作，所以，在大多数公路工程建设中，已经开始普遍采用超声波检测技术对桩基进行技术检测，以确保公路工程的施工安全和施工质量。本文就超声波检测技术对公路工程桩基的监测技术进行了讨论，并针对其存在的问题提出了相关的措施，以提高其监测效果。

关键词：公路工程；超声波检测；桩基；措施

引言

近年来随着我国公路事业的发展，超声波检测桥梁桩基质量已被广泛应用，特别是江西公路市场目前对桥梁桩基采取100%超声波检测；并且选择多家单位进行检测，一家检测单位进行100%检测，另一家检测单位进行50%监督检测，最后由省质检站进行30%的抽检，因此各家单位对桩基类别判定都比较谨慎。桩基检测依据的基本物理量：声时值、波幅、接受信号的频率变化、接受波形的畸变；受多方面因素的影响，有些并非桩基本身质量的问题被误判，或降低桩基判定类别，因此有必要从根本上提高桩基超声波检测效果。

1超声波检测原理

超声波检测法检测混凝土灌注桩的主要工作原理：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，检测时管中注满清水作为耦合剂，将超声脉冲发射换能器与接受换能器置于不同声测管中，由发射换能器发射超声脉冲，穿过待测桩体混凝土，并经接收换能器被仪器所接收，判读出超声波穿过混凝土时的声时、接受波幅以及接受波频等参数。由于超声脉冲信号在混凝土的传播过程中因发生绕射、折射、多次反射及不同的吸收衰减，使接收信号在混凝土中传播的时间、振动幅度、波形及主频等发生变化，这样接受信息就携带了有关传播介质（即被测桩身混凝土）的密度缺陷情况、完整程度等信息。由仪器的数据处理与判断分析软件对接收信号的各种声参量进行综合分析，即可对桩身混凝土的完整性、内部缺陷性质、位置以及桩身混凝土的总体均匀性等级作出判断，完成检测工作。

2影响超声波检测的因素

2.1声测管堵塞

声测管堵塞的原因是：①施工时采用声测管管壁较薄，强度不够，致使在灌注桩身混凝土时挤压声测管，使声测管变形甚至破裂，水泥砂浆流人声测管内导致堵管。②声测管的顶部虽有密封，但是在承台开挖和破桩头时难免将其损伤，而致使基坑中泥沙流入声测管中造成堵管。③钢筋笼和声测管分段在预制加工场加工，用平板车运至工点吊装拼接，在此过程中个别管节控制不到位致使接头松动，导致在浇注混凝土时水泥砂浆渗入声测管内造成堵管。

2.2声测管埋置过深

桩基钢筋笼和声测管的长度是固定的，设计桩顶离地面较深，加上桩基的钻孔深度由于受操作影响而有所不一（有的桩基实际深度超过设计深度50cm左右），而在下钢筋笼过程中未对钢筋笼顶标高进行详细复核，因此在桩头破开后会由于声测管滑入桩身中而找不到。或者由于测管没固定好而滑入桩身。对此采取的处理方法如下：在设计桩顶标高往下多凿除几十厘米混凝土，以找到声测管。

3如何提升超生波检测技术在公路工程中的施工准备工作

1）公路工程建设的施工混凝土质量直接影响着超声波监测技术的监测效果，所以，一定要优化施工混凝土的质量，在施工准备工作期间，在施工混凝土的选材上一定要采用最好质地的碎石与沙子，并且一定要保证混凝土的强度与和易性。

2）超声波检测管的质量也是十分重要的，尤其是检测管的接头部位，一定要提高超声波检测管的耐损耗强度。

3）对于混凝土运输设备和拌和设备也应该严格要求，一定要选择最好的拌和机器，使用业务能力较强的操作人员完成拌和工作，尽可能的减小机械故障，保证混凝土的质量。

4）合理的混凝土灌注方法混凝土灌注工作在公路工程建设中是十分重要的，一定要采用大孔径的灌注车辆，并且要保证第二车能够及时跟上第一车。整个混凝土灌注过程中要尽可能的避免掉其他设备或人员碰撞到超声波检测管，并且要在灌注完成后的十多天以后对其进行超声波监测，也可以将监测时间缩减到一周，但是绝对不可以过度延期。

5）超声波检测管的安装与保护工作1、在安装超声波检测管的过程中，一定要将超声波检测管安装并且固定在整个钢筋的内侧，并且其底部一定要出钢筋笼的底部六厘米，这样做的目的是为了避免由于孔底不平而影响到超声波检测的效果，其上部要高出钢筋笼9厘米，以便于更加直观的监测到检测管的管帽是否出现脱落现象。2、一定要将超声波检测管的下接口全部密封，其目的是为了防止其他原因所造成的泥浆和沙子进入超声波监测管道的现象，以保证检测管道的顺畅，还要注意钢筋笼的焊接工作，要避免焊接产生的火花对其造成不必要的影响3、超声波检测管一定要呈现出竖向分布的状态，上下接头要紧密衔接。

4提升超声波监测技术在公路工程建设过程中检测效果的措施

4.1重视过程控制

首先检测泥浆性能是否满足要求，对孔深、垂直度、孔地沉淀层厚度，以及钢筋笼的安放位置等进行检查，合格后下放导管安装料斗，导管下口距孔底40cm左右，特别注意导管密封性能，初次使用应做密水试验，使用过程中必须每次逐段检查密封圈是否损坏，防止导管进水进浆造成混凝土离析或加泥。（1）延长混凝土拌和时间缩短浇注时间：为增强混凝土的和易性适当延长混凝土的拌和时间，在运输过程中罐要不停的旋转，浇注前快速旋转拌和；为及时浇注混凝土必须尽可缩短浇注时间，首先便道必须晴雨畅通无阻，灌注平台提前修好，所有施工车辆遇罐车必须让道，灌注准备工作提前就绪，绝不允许罐车到位后长时间在现场等待灌注。

4.2做好超声波检测的安装工作

1）在超声波检测管的采购商方面，要选用高标准材料，且对检测管道的厚度和抗压强度做出要求。2）浇注混凝土前注水并封闭：在桩身灌注混凝土前往声测管里注满清水，这样不仅提升了声测管本身的抗挤压强度还会将流入管内的泥浆或水泥浆稀释失效，使之不会成团凝结而造成堵塞。这种辅助办法提高了声测管的完好率。2）将超声波检测管的标准高度提高，可以将其桩顶的高度再加高四十厘米，或者是提升到地面以上二十公分的位置上。这样的优点有：①有利于观察声测管的动态变化。将声测管管口提升至地面，在施工过程中可以随时观察声测管的位置，如果发现位移或下沉可以立即进行补救。②可以提前进行承台土方开挖。将声测管管口提升至地面后，就没必须要等所有桩基施工完成并对承台进行开挖和破桩头后再进行统一检测，而可以在该桩混凝土强度达到要求后即可进行检测。这样一边施工桩基一边进行检测的方法大大提高了检测进度，为下道工序全面展开争取了宝贵时间。4）对超声波检测管的密封技术进行严格要求，要采用最先进的热封橡胶套管进行密封，避免因混凝土掉落造成的堵塞。

4.3浇注混凝土前注水并封闭

在桩身灌注混凝土前往声测管里注满清水，这样不仅提升了声测管本身的抗挤压强度还会将流入管内的泥浆或水泥浆稀释失效，使之不会成团凝结而造成堵塞。这种辅助办法提高了声测管的完好率。

结语

通过对桩基灌注之前、灌注过程中、灌注完成后采取的一系列措施，使该标段成桩检测效果有了显著提高，在全线各标段中一类桩比例明显提高，为项目节约了成本也为公司赢得了声誉。

参考文献：

[1]姜凡，周东富.浅谈超声波无损检测技术在桩基工程中的应用[J].黑龙江科学，2016（1）：37.

[2]李志勇.浅谈超声波无损检测技术在桩基工程中的应用[J].建筑知识，2016（2）：37.