潘龍

摘 要：橋梁是公路、鐵路建設(shè)中的重要組成部分之一，新時(shí)期我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速為使得各地之間的聯(lián)系更加緊密需要積極做好橋梁建設(shè)。橋梁樁基是橋梁建設(shè)的重要基礎(chǔ)，其建設(shè)質(zhì)量直接影響著橋梁的建設(shè)質(zhì)量。做好橋梁樁基的建設(shè)除了需要狠抓建設(shè)施工質(zhì)量外還需要積極做好橋梁樁基的檢測(cè)用以查看橋梁樁基可能存在的缺陷與隱患。超聲波檢測(cè)技術(shù)是一種應(yīng)用于橋梁樁基混凝土工程建設(shè)中的重要技術(shù)，通過應(yīng)用超聲波檢測(cè)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)無損檢測(cè)橋梁樁基混凝土的完整性和強(qiáng)度指標(biāo)，從而為橋梁樁基的施工建設(shè)和檢驗(yàn)驗(yàn)收提供可靠的數(shù)據(jù)保障。文章在分析超聲波檢測(cè)技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上對(duì)其在橋梁樁基混凝土檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行分析闡述。

關(guān)鍵詞：超聲波檢測(cè)技術(shù)；橋梁樁基；性能檢測(cè)

中圖分類號(hào)：U415 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）13-0172-02

Abstract： Bridge is one of the important components of highway and railway construction. In the new period， the rapid economic development of our country needs to do a good job of bridge construction. Bridge pile foundation is an important foundation of bridge construction， and its construction quality directly affects the quality of bridge construction. In order to do well in the construction of bridge pile foundation in addition to the construction quality， it is also necessary to actively check the bridge pile foundation in order to check the possible defects and hidden dangers of the bridge pile foundation. Ultrasonic testing technology is an important technology applied in the construction of bridge pile foundation concrete. The integrity and strength index of bridge pile foundation concrete can be realized by using ultrasonic detection technology. Thus， it can provide reliable data guarantee for the construction of bridge pile foundation and the inspection and acceptance. On the basis of analyzing the characteristics of ultrasonic testing technology， this paper analyzes and expounds its application in bridge pile foundation concrete detection.

Keywords： ultrasonic testing technology； bridge pile foundation； performance testing

橋梁樁基礎(chǔ)主要用于承擔(dān)橋梁的重量，在橋梁的建設(shè)中應(yīng)當(dāng)積極做好橋梁樁基的施工與性能檢測(cè)，用以確保橋梁樁基的施工質(zhì)量。超聲波檢測(cè)技術(shù)通過應(yīng)用于橋梁樁基檢測(cè)時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于橋梁樁基的無損檢驗(yàn)，在保障對(duì)橋梁樁基檢測(cè)質(zhì)量的同時(shí)提高了對(duì)于橋梁樁基的檢測(cè)效率。

1 超聲波檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于橋梁樁基檢測(cè)的原理

超聲波檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于橋梁樁基混凝土的檢測(cè)根據(jù)橋梁樁基混凝土結(jié)構(gòu)形式的不同主要分為回波法和透射法兩種檢測(cè)方法?；夭ǚ軌蛟趦?nèi)部介質(zhì)較為均勻的橋梁樁基混凝土檢測(cè)中取得較為良好的檢測(cè)效果，比如說橋梁樁基內(nèi)部主要為金屬介質(zhì)的樁基。而透射法則是在內(nèi)部介質(zhì)不均勻的橋梁樁基檢測(cè)中取得較為良好的檢測(cè)效果。其多應(yīng)用于對(duì)混凝土主體的橋梁樁基進(jìn)行性能檢測(cè)。現(xiàn)今在國(guó)內(nèi)橋梁的建設(shè)中橋梁樁基多采用的是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，因此相較于回波法多應(yīng)用于均勻介質(zhì)透射法更加適用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)樁基的檢測(cè)，且應(yīng)用較為廣泛。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的橋梁樁基其框架為鋼筋，內(nèi)部填充混凝土，其內(nèi)部還包含有一定的空氣和水分，如在施工中未能采取合理有效的控制措施將極易導(dǎo)致橋梁樁基混凝土中存在著空洞、氣泡以及疏松等的缺陷，上述這些缺陷的存在將會(huì)使得超聲波面臨著極大的聲阻。在利用超聲波對(duì)橋梁樁基混凝土進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，超聲波會(huì)遵循一定的彈性波規(guī)律，當(dāng)超聲波接觸到非均勻的橋梁樁基混凝土介質(zhì)時(shí)將會(huì)發(fā)生反彈和折射等的現(xiàn)象，此時(shí)可以將橋梁樁基混凝土看做一種彈性體。在利用透射法來對(duì)橋梁樁基混凝土進(jìn)行超聲波檢測(cè)時(shí)，首先將超聲波檢測(cè)管預(yù)埋至橋梁樁基內(nèi)，以此通道為超聲波檢測(cè)時(shí)的檢測(cè)通道，同時(shí)在檢測(cè)管內(nèi)加入適量的水作為超聲波檢測(cè)時(shí)的耦合劑。而后通過將超聲波的發(fā)射探頭和接收探頭在檢測(cè)管的兩端分別固定，通過接收超聲波的透射脈沖用以實(shí)現(xiàn)對(duì)于橋梁樁基混凝土的超聲波檢測(cè)。

2 橋梁樁基混凝土施工中較為常見的缺陷

橋梁樁基是橋梁承載的重要基礎(chǔ)，通過橋梁樁基能夠?qū)蛎嫠惺艿挠行лd荷傳遞至地下較為堅(jiān)硬的土壤和巖層中。在橋梁樁基工作的過程中其主要承受來自于豎向與水平的載荷，其中豎向的載荷較大，做好橋梁樁基的施工與檢測(cè)對(duì)于提高橋梁的施工質(zhì)量有著極為重要的意義，尤其是在軟土地基進(jìn)行橋梁樁基施工時(shí)，橋梁樁基的施工需要進(jìn)行加固用以滿足各種復(fù)雜地質(zhì)條件下的橋梁樁基需求。橋梁樁基施工及檢測(cè)技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展演變已經(jīng)形成了較為完善、科學(xué)的體系，且能夠取得較為良好的加固效果。應(yīng)用于橋梁樁基的結(jié)構(gòu)形式有混凝土樁基、鋼板樁基、PCC樁基等。橋梁樁基由于需要承載較大的載荷因此需要狠抓橋梁樁基的施工質(zhì)量，由于多種因素的影響致使橋梁樁基施工中較為常見的缺陷主要有以下幾種：橋梁樁基的樁徑出現(xiàn)縮小的現(xiàn)象、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的橋梁樁基出現(xiàn)沉渣問題、橋梁樁基混凝土施工中所出現(xiàn)的離析問題以及引混凝土攪拌不均勻所導(dǎo)致的骨料懸浮問題等。橋梁樁基混凝土施工工藝復(fù)雜加之各種因素的影響致使橋梁樁基混凝土施工容易出現(xiàn)多種缺陷或是隱患從而影響橋梁樁基混凝土的施工質(zhì)量，缺陷和隱患的存在將會(huì)極大的影響橋梁樁基混凝土的加固性能。在橋梁樁基混凝土的施工和驗(yàn)收中應(yīng)當(dāng)積極做好橋梁樁基混凝土的檢測(cè)，尤其是要做好超聲波法這一無損檢測(cè)法在橋梁樁基混凝土檢測(cè)中的應(yīng)用，在提高橋梁樁基混凝土檢測(cè)效率的同時(shí)確保檢測(cè)質(zhì)量。

3 積極做好超聲波檢測(cè)法在橋梁樁基混凝土檢測(cè)中的應(yīng)用

3.1 應(yīng)用超聲波法檢測(cè)橋梁樁基混凝土的施工質(zhì)量

在橋梁樁基混凝土的施工中，通過應(yīng)用超聲波法能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于橋梁樁基混凝土的無損檢測(cè)。當(dāng)應(yīng)用超聲波法對(duì)橋梁樁基混凝土進(jìn)行檢測(cè)時(shí)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)橋梁樁基混凝土的位置、橋梁樁基混凝土結(jié)構(gòu)的尺寸、橋梁樁基混凝土的施工工藝以及橋梁樁基的結(jié)構(gòu)、變形情況等的多項(xiàng)因素條件進(jìn)行檢測(cè)。在上述各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)中橋梁樁基混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度是其最重要的檢測(cè)指標(biāo)。通過應(yīng)用透射法來對(duì)橋梁樁基混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)能夠?qū)蛄簶痘炷两Y(jié)構(gòu)內(nèi)部所含有的缺陷或是隱患進(jìn)行及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，從而指導(dǎo)橋梁樁基混凝土的施工人員及時(shí)的采取合理的措施予以解決確保橋梁樁基混凝土的施工質(zhì)量。通過應(yīng)用超聲波法來對(duì)橋梁樁基混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)能夠有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)于橋梁樁基樁身完整性的檢測(cè)，對(duì)于樁基內(nèi)的裂紋、空洞、沉渣等的多項(xiàng)缺陷進(jìn)行檢測(cè)。

3.2 應(yīng)用超聲波法對(duì)橋梁樁基混凝土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)

為確保橋梁樁基混凝土的施工質(zhì)量需要積極做好橋梁樁基混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的檢測(cè)，通過應(yīng)用超聲波技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)橋梁樁基混凝土多項(xiàng)性能指標(biāo)的檢測(cè)，并通過透射法所反映出的橋梁樁基混凝土的性能數(shù)據(jù)反映出橋梁樁基混凝土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。由于橋梁樁基混凝土中所存在的缺陷將會(huì)致使超聲波在橋梁樁基混凝土內(nèi)部的傳播參數(shù)發(fā)生一定的變化，同時(shí)超聲波在橋梁樁基混凝土介質(zhì)中進(jìn)行傳播時(shí)超聲波的聲速系數(shù)以及衰減系數(shù)等都會(huì)產(chǎn)生一定的變化，通過對(duì)超聲波聲速變化的規(guī)律進(jìn)行分析以此來得出橋梁樁基混凝土的強(qiáng)度。但是在應(yīng)用超聲波技術(shù)對(duì)橋梁樁基混凝土進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè)時(shí)容易受到外界因素的影響進(jìn)而導(dǎo)致橋梁樁基混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的檢驗(yàn)結(jié)果受到干擾和影響。橋梁樁基混凝土在完成施工后期內(nèi)部可能隱含有一些裂縫，而這些裂縫隱藏在橋梁樁基混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部無法通過目測(cè)直接觀測(cè)出來，通過應(yīng)用超聲波技術(shù)能夠?qū)﹄[含于橋梁樁基混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的裂縫等隱藏缺陷進(jìn)行良好的檢測(cè)。造成橋梁樁基混凝土內(nèi)存在裂縫等缺陷的原因眾多，諸如橋梁樁基設(shè)計(jì)缺陷、在橋梁樁基混凝土施工時(shí)施工不規(guī)范、周邊自然因素的影響等。存在與橋梁樁基混凝土內(nèi)部的裂縫將會(huì)直接影響到橋梁樁基混凝土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及耐久性，從而對(duì)橋梁樁基混凝土的使用效果與使用壽命產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響。通過應(yīng)用超聲波檢測(cè)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)橋梁樁基混凝土結(jié)構(gòu)的無損檢測(cè)，同時(shí)通過對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析將有助于幫助橋梁樁基混凝土的施工方采取合理的措施予以修補(bǔ)。超聲波檢測(cè)技術(shù)屬于無損檢測(cè)，其不會(huì)對(duì)橋梁樁基混凝土的內(nèi)部產(chǎn)生負(fù)面影響，在應(yīng)用超聲波檢測(cè)技術(shù)對(duì)橋梁樁基混凝土進(jìn)行檢測(cè)時(shí)需要結(jié)合橋梁樁基的結(jié)構(gòu)形式選用合理的檢測(cè)方法。

4 超聲波檢測(cè)法在橋梁樁基混凝土檢測(cè)中的應(yīng)用及注意事項(xiàng)

4.1 超聲波檢測(cè)法在橋梁樁基混凝土檢測(cè)中的應(yīng)用

在利用超聲波檢測(cè)法對(duì)橋梁樁基混凝土進(jìn)行檢測(cè)時(shí)首先需要在橋梁樁基內(nèi)預(yù)埋聲測(cè)管，聲測(cè)管的材質(zhì)最好選用金屬制成，金屬制成的聲測(cè)管較為結(jié)實(shí)不容易在橋梁樁基混凝土施工中產(chǎn)生損壞。對(duì)于聲測(cè)管的管徑及預(yù)埋數(shù)量則需要根據(jù)橋梁樁基的實(shí)際直徑來進(jìn)行確定，一般以樁基直徑1.5m為界，橋梁樁基直徑在1.5m以內(nèi)的預(yù)埋3根聲測(cè)管，橋梁樁基直徑在1.5m以上的則采用4根聲測(cè)管。在使用超聲波技術(shù)來對(duì)橋梁樁基混凝土進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，首先選用合理的換能器等的儀器并調(diào)節(jié)好參數(shù)。調(diào)校核定換能器的前后測(cè)點(diǎn)的數(shù)值在250mm以內(nèi)。穩(wěn)定超聲波發(fā)射端的發(fā)射電壓。在利用超聲波法對(duì)橋梁樁基混凝土進(jìn)行檢測(cè)時(shí)各檢測(cè)點(diǎn)之間的間距控制在0.2m-0.5m之間。為確保橋梁樁基混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性需要對(duì)各測(cè)點(diǎn)進(jìn)行多次檢測(cè)與抽檢，以10%的標(biāo)準(zhǔn)控制波幅相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差用以將聲時(shí)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差控制在5%的誤差范圍內(nèi)。

4.2 在應(yīng)用超聲波檢測(cè)技術(shù)來對(duì)橋梁樁基混凝土進(jìn)行檢測(cè)時(shí)需要注意以下幾點(diǎn)：

（1）在聲測(cè)管埋設(shè)時(shí)需要確保各聲測(cè)管之間的相對(duì)平行對(duì)稱，聲測(cè)探頭能夠在聲測(cè)管內(nèi)同步自由的進(jìn)行伸縮。進(jìn)行測(cè)量時(shí)將聲測(cè)管以每2根為一組進(jìn)行分別檢測(cè)用以確保檢測(cè)的準(zhǔn)確性。（2）對(duì)于橋梁樁基混凝土的超聲波檢測(cè)應(yīng)當(dāng)在橋梁樁基混凝土施工完成后的4周后進(jìn)行，檢測(cè)時(shí)在樁頭部位先開挖和破除樁頭，并磨平表面后再進(jìn)行測(cè)量。必要時(shí)在樁頭表面鋪設(shè)水泥砂漿整平檢測(cè)面。破除樁頭時(shí)需要注意避免雜質(zhì)等進(jìn)入到聲測(cè)管內(nèi)。（3）聲測(cè)管在預(yù)埋時(shí)應(yīng)當(dāng)牢固的綁扎在鋼筋上而不得焊接在鋼筋上。聲測(cè)管口接口處與主鋼筋點(diǎn)焊連接，對(duì)于所選用的聲測(cè)管需要注意其厚度滿足設(shè)計(jì)要求。同時(shí)對(duì)于聲測(cè)管內(nèi)的焊接需要注意焊接質(zhì)量確保聲測(cè)探頭伸縮的自如性。（4）所采集到的超聲波數(shù)據(jù)需要清晰、準(zhǔn)確，檢測(cè)前進(jìn)行嚴(yán)格的律定實(shí)驗(yàn)用以確保所發(fā)射的波形清晰、聲時(shí)準(zhǔn)確。確保超聲波檢測(cè)的準(zhǔn)確性。（5）在應(yīng)用超聲波技術(shù)對(duì)橋梁樁基混凝土進(jìn)行檢測(cè)時(shí)需要考慮到疊加波對(duì)檢測(cè)所產(chǎn)生的不利影響，確保檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

5 結(jié)束語

通過在橋梁樁基混凝土檢測(cè)中應(yīng)用超聲波檢測(cè)技術(shù)將能夠取得良好的檢測(cè)效果。新時(shí)期隨著檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展以及檢測(cè)精度的提高超聲波檢測(cè)技術(shù)將在橋梁樁基混凝土檢測(cè)中發(fā)揮出越來越重要的效果。本文在分析超聲波技術(shù)檢測(cè)原理的基礎(chǔ)上對(duì)如何做好超聲波技術(shù)在橋梁樁基混凝土檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析介紹。

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