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1、浅谈超声波法在桥梁桩基检测中的应用 内容摘要 超声波法桩基完整性检测是近几年兴起的混凝土桩基无 损检测方法，目前正广泛的应用于工程建设中。本文简要的介绍了超声波 法桩基完整性的检测实例和检测过程中常见的问题分析。关键词 : 超声波 桩基 脉冲 声测管1. 概述桩基是桥梁工程中最关键的工序之一，也是最重要，最容易产生问题 的环节。桩基的施工过程复杂，工艺流程衔接紧密，施工时控制不好很容 易出现各种质量缺陷，影响桩身的完整性和桩的承载能力，从而影响桥梁 的安全。由于桩基属于隐蔽工程，要想检测其质量好坏，需要先进的检测 方法。现在工程中常见的桩基检测方法有静荷载试验法、 钻桩取芯试验法、 应变法、高
2、应变法、超声波检测法、放射性元素法等。超声波检测法能够 进行全面、细致的检测，且基本上无其他限制条件，所以在以摩擦桩为主 的华北地区应用较为广泛，但由于存在漫射、透射、反射，对检测结果会 造成影响，也成为工程中的一大难点。2. 原理 超声波法（声波透射法）的原理是：换能器在混凝土中发射一定频率的 脉冲波，被混凝土中另一位置的换能器接收，当混凝土的组成材料、成桩 工艺、内部质量以及测试距离固定时，超声波在混凝土中的传播速度、首 波幅度等参数比较稳定，数值上无太大的变化；但如果桩身混凝土中存在离析、空洞、裂缝等缺陷时，超声波在遇到这些缺陷时会在缺陷部位发生漫射、折射、反射等现象，与完整部位相比会发
3、生变化，声时值会突然增 加，波幅值、频率值都会降低，产生波列的紊乱，从而产生波形的畸变。3. 数据的分析方法在钻孔灌注桩的检测中所依据的基本物理量有：声时值、波幅、接收信 号的频率变化、接收波形的畸变。检测过程中仪器记录下桩身各深度的这 几项参数，绘制成“声时-深度曲线、波幅-深度曲线、接收频率变化率(PSD - 深度曲线”等，供分析使用。3.1 以声速为依据分析。声速临界值是采用正常混凝土声速平均值与 2 倍的声速标准差之差来 取得的。即：V0=V 平均-2 (T v当实测混凝土声速值低于声速临界值时，即 ViVo，该区域应作为可疑 缺陷区。当检测面多个测点的声速值偏低且离散性较小时，采用声
4、速低限值判 定。声速低限值是由预留同条件混凝土试件的抗压强度与声速对比结 果，结合本地区经验确定。若实测混凝土声速值低于声速低限值时，该 区域异常。3.2 以波幅为依据分析。波幅临界值是由波幅平均值减 6dB取得。即：Ao=A平均-6当实测波幅值低于波幅临界值时，即 AAl ta/s)PSD1ZH M直时i.p IT轉恒第B,.出14如.F町-f JPtUI.1/ll)BC-ls叫00191 20no *34 0,52AA-1Z6-EQ. 00L60.SD325. G64.15IL 52BC-II21-9-900QUT勢q 190.3Afl-IETF &JL5&.0D324. 334.5512
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9、.2 外来脉冲对检测的影响。在现场检测地点，难免会埋设有电缆、光缆等物体，或是在高压线、 变压器附近检测，这些会产生信号、辐射、电波的物体不断发射脉冲，仪 器的“接收”探头会收集到这些外界脉冲，而与“发射”探头发出的检测 声波产生叠加，衰减等现象，严重的甚至无法采集波形，从而对我们的检 测、分析造成影响。这种问题是最难解决的，我们无法控制外来的脉冲，只能在检测中尽 量维持首波波形正确，在分析过程中修正干扰脉冲的影响。当高压影响严 重时，我们选择避开用电高峰的时间检测，也有不错的效果。5.3 声测管的影响。在桩基混凝土的浇注过程中，声测管若与钢筋骨架固定不牢，容易使 声测管产生弯曲、破漏等现象，
10、导致声测管不通、管内进入泥浆使管内水 密度增大、检测数据偏离正常值等，影响桩基的检测与数据的分析。我们要求施工单位在钢筋骨架的绑扎和混凝土灌注过程中严格按照施 工规范施工， 尽量正确固定声测管的位置， 声测管一般随钢筋笼分段安装， 每段之间的接头可采用反螺纹套筒接口或套管焊接方案，保证在较高的静 水压力下不漏浆，接口内壁保持平整，安装完后用木塞堵住管口；声测管 安装不平行也是常见问题，可采用 PSD判据法来消除这些非缺陷因素的影 响。6. 结语 随着高速公路在华北地区的高速发展，大孔径的长桩越来越多，超声 波法桩基检测在工程中的应用更为普遍，未来会有更大规模的桩基需要检 测，为了保证工程质量，提高检测效率，我们对超声波法桩基检测的方法 理论还需要进一步的学习和提高。6
浅谈声波透射法在桥梁桩基检测中的应用
