摘要：隨著"新基建"概念的提出，我國(guó)建設(shè)工程又邁向了一個(gè)新的發(fā)展階段，工程項(xiàng)目產(chǎn)品生產(chǎn)建設(shè)中逐漸增強(qiáng)了各環(huán)節(jié)的工程質(zhì)量檢測(cè)。樁基作為一項(xiàng)隱蔽工程，具有工序復(fù)雜、難度大、不確定因素多的特征，施工過(guò)程中容易出現(xiàn)安全隱患，因此樁基檢測(cè)工作十分關(guān)鍵.基于此，本文就超聲波透射法的實(shí)際應(yīng)用概述出發(fā)，闡述超聲波透射法在樁基檢測(cè)中的應(yīng)用，包括樁基內(nèi)跨孔透射法、單孔透射法、樁基樁外孔透射法，以供參考。

關(guān)鍵詞：跨孔透射法;單孔透射法;樁基樁外孔透射

引言

聲波及超聲波測(cè)試技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展非常迅速的一項(xiàng)新技術(shù)。它的基本原理是用人工方法在混凝上介質(zhì)中激發(fā)一定頻率的彈性波，該彈性波在介質(zhì)中傳播時(shí)，遇到混凝土介質(zhì)缺陷會(huì)發(fā)生反射、透射、繞射，由接收換能器接收的波形，對(duì)波的到時(shí)、波幅、頻率及波形特征進(jìn)行分析，就能判斷混凝土樁的完整性及缺陷的性質(zhì)、位置、范圍及缺陷程度。聲波透射法以其鮮明的技術(shù)特點(diǎn)成為目前混凝土灌注樁（尤其是大直徑灌注樁）完整性檢測(cè)的重要手段，在工業(yè)與民用建筑、水利電力、鐵路、公路和港口等工程建設(shè)的多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

1、檢測(cè)原理：

聲波透射法的基本工作原理：在被測(cè)樁內(nèi)預(yù)埋若干根豎向相互平行的聲測(cè)管做為檢測(cè)通道，將發(fā)射換能器與接收換能器置分于聲測(cè)管中，管中注滿水作為介質(zhì)。由儀器中發(fā)射系統(tǒng)發(fā)出一系列的電脈沖，加在發(fā)射換能器的壓電體上，轉(zhuǎn)換為脈沖聲波，聲波在樁身砼中傳播后到達(dá)另一個(gè)聲測(cè)管，并被安置其中的接收換能器所接收，再轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。儀器中的數(shù)字信號(hào)采集系統(tǒng)（A/D）將聲信號(hào)轉(zhuǎn)換成離散化的數(shù)字信號(hào)送到顯示系統(tǒng)。由人工（或自動(dòng)）判讀出超聲波穿過(guò)砼的聲時(shí)、接收首波的波幅等參數(shù)。

超聲波信號(hào)在砼的傳播過(guò)程中因發(fā)生繞射、折射、多次反射及不同的吸收衰減，使信號(hào)在砼中傳播的時(shí)間、振動(dòng)幅度、波形及主頻等發(fā)生變化，這樣接收信號(hào)就攜帶了有關(guān)傳播介質(zhì)（即被測(cè)樁身砼）的密實(shí)、缺陷情況、完整程度等信息。由儀器計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理與判斷分析軟件對(duì)接收信號(hào)的各種聲學(xué)參數(shù)進(jìn)行綜合分析，即可對(duì)樁身砼的完整性、內(nèi)部缺陷性質(zhì)、位置以及砼總體均勻性等級(jí)等做出判斷，完成檢測(cè)工作。

2、檢測(cè)技術(shù)

2.1聲波透射法檢測(cè)混凝上灌注樁的幾種方式

按照聲波換能器通道在樁體中不同的布置方式，聲波透射法檢測(cè)混凝土灌注樁可分為三種方式：樁內(nèi)跨孔透射法、樁內(nèi)單孔透射法和樁外孔透射法。

1.樁內(nèi)跨孔透射法

在樁內(nèi)預(yù)理兩根或兩根以上的聲測(cè)管，把發(fā)射、接收換能器分別置于兩管道中。檢測(cè)時(shí)聲波由發(fā)射換能器出發(fā)穿透兩管間混凝土后被接收換能器接收，實(shí)際有效檢測(cè)范圍為聲波脈沖從發(fā)射換能器到接收換能器所掃過(guò)的面積。根據(jù)兩換能器高程的變化又可分為平測(cè)、斜測(cè)、扇形掃測(cè)等方式。當(dāng)采用鉆芯法檢測(cè)大直徑灌注樁樁身完整性時(shí)，可能有兩個(gè)以上的鉆芯孔。如果我們需要進(jìn)一步了解兩鉆孔之間的樁身混凝土質(zhì)量，也可以將鉆芯孔作為發(fā)、收換能器通道進(jìn)行跨孔透射法檢測(cè)。

2.樁內(nèi)單孔透射法

在某些特殊情況下只有一個(gè)孔道可供檢測(cè)使用，例如鉆孔取芯后，我們需進(jìn)一步了解芯祥周圍混凝土質(zhì)量，作為鉆芯檢測(cè)的補(bǔ)充手段，這時(shí)可采用單孔檢測(cè)法，此時(shí)，換能器放置于一個(gè)孔中，換能器間用隔聲材料隔離（或采用專用的一發(fā)雙收換能器）。聲波從發(fā)射換能器出發(fā)經(jīng)耦合水進(jìn)人孔壁混凝土表層，并沿混凝土表層滑行一段期間后。再經(jīng)期合水分別到達(dá)兩個(gè)接收換能器上.從而測(cè)出聲波沿孔璧混凝士傳播時(shí)的各項(xiàng)聲學(xué)參數(shù)。

單孔透射法檢測(cè)時(shí)，由于聲傳播路徑較跨孔法復(fù)雜得多，須采用信號(hào)分析技術(shù)，當(dāng)孔道中有鋼質(zhì)套管時(shí)，由于鋼管影響聲波在孔壁混凝上中的統(tǒng)行，故不能來(lái)用此方法。單孔檢測(cè)時(shí)，有效檢測(cè)范圍般認(rèn)為是一個(gè)波長(zhǎng)左右（8～1cm）.

3.樁外孔透射法

當(dāng)樁的上部結(jié)構(gòu)已施工或樁內(nèi)沒(méi)有換能器通道時(shí)，可在樁外緊貼樁邊的土層中鉆一個(gè)孔作為檢測(cè)通道，由于聲波在土中衰減很快，因此樁外孔應(yīng)盡量靠近樁身。檢測(cè)時(shí)在樁頂面放置一發(fā)射功率較大的平面換能器，接收換能器從樁外孔中自上而下慢慢放下，聲波沿樁身混凝土向下傳播，并穿過(guò)樁與孔之間的土層，通過(guò)孔中耦合水進(jìn)入接收換能器，逐點(diǎn)測(cè)出透射聲波的聲學(xué)參數(shù)。當(dāng)遇到斷桃或夾層時(shí)，該處以下各點(diǎn)聲時(shí)明顯增大，波幅急劇下降，以此為判斷依據(jù)。這種方法受儀器發(fā)射功率的限制?？蓽y(cè)樁長(zhǎng)十分有限，且只能判斷夾層、斷樁、縮徑等缺陷，另外灌注樁樁身剖面幾何形狀往往不規(guī)則，給測(cè)試和分析帶來(lái)困難。

上述三種方法中，樁內(nèi)跨孔透射法是一種較成熟可靠的方法，是聲波透射法檢測(cè)灌注樁混凝土質(zhì)量最主要的形式，另外兩種方式在檢測(cè)過(guò)程的實(shí)施、數(shù)據(jù)的分析和判斷上均存在不少困難，檢測(cè)方法的實(shí)用性、檢測(cè)結(jié)果的可靠性均較低。

但應(yīng)注意，當(dāng)樁徑小于0. 6m時(shí)，聲測(cè)管的耦合誤差使聲時(shí)測(cè)試的相對(duì)誤差增大，因此樁徑小于0. 6m時(shí)應(yīng)慎用本方法。同時(shí)當(dāng)出現(xiàn)下列情況之時(shí)，也不得采用聲波透射法對(duì)整樁的樁身完整性進(jìn)行評(píng)定：

（1）聲測(cè)管未沿樁身通長(zhǎng)配置;

（2）聲測(cè)管堵塞導(dǎo)致檢測(cè)數(shù)據(jù)不全;

（3）聲測(cè)管埋設(shè)數(shù)量不符合規(guī)范要求的情況。

結(jié)束語(yǔ)

準(zhǔn)確高效的基樁檢測(cè)不僅能更好的控制工程質(zhì)量，同時(shí)也使工程的安全性、可靠性、耐久性大大提高，為工程建設(shè)節(jié)約成本，基樁的缺陷呈現(xiàn)復(fù)雜多樣位置難以確定，單一的檢測(cè)方法不能準(zhǔn)確的確定缺陷的程度，所以結(jié)合多種檢測(cè)方法，檢測(cè)手段能夠更高效準(zhǔn)確的確定基樁質(zhì)量，同時(shí)應(yīng)綜合考慮各種方面的影響，在實(shí)踐中積累經(jīng)驗(yàn)，提高水平，才能夠確保檢測(cè)結(jié)果精準(zhǔn)、可靠、科學(xué)，提高樁基質(zhì)量的檢測(cè)效率。

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作者簡(jiǎn)介：胡科（1994，03，10），男，漢族，湖北孝感人，本科，單位：武漢新業(yè)人力資源服務(wù)有限公司，研究方向：工程檢測(cè)，單位所在的省市：湖北省武漢市，郵編：430063。