胡代锋
山东省公路检测中心 山东省 济宁市 272000
摘要：近些年，我国建筑业发展的十分迅速，在建筑施工中，桩基质量直接影响到整个工程质量，所以，做好桩基质量检测工作十分重要。桩基检测主要包括桩身完整性的检测及桩基承载力的检测。其中桩基主要起到承载力的大小的作用，并对其上部荷载加以承受与传递。对桩基进行质量检测，主要目的在于对其中存在的可能对桩基承载力的缺陷加以找出，从而保证桩基的耐久性，将安全隐患加以极大程度的减小。当前主要采用声波透射法对桩基质量进行检测，这一检测手段的优势在于信息量丰富、具有较广的覆盖范围，操作简单，桩长与桩身不会对其应用产生限制等。
关键词：声波透射法；桩基；应用
引言
随着我国建筑行业的不断发展，建筑工程建设质量引起了人们的关注。为了确保建筑施工质量，需要做好桩基施工工作。在桩基础施工时，经常会受到不同因素的影响，包括施工人员、机械、环境等，因此对桩基的承载能力带来了一定影响，影响到建筑的稳定。故为了消除施工安全隐患，应加强桩基检测工作，以全面提升桩基建设质量。本文通过笔者的实际工作经验，就声波透射法在建筑工程桩基检测中的应用进行探讨。
1声波透射法在桩基完整性检测中的应用优势
声波透射法可通过检测桩身结构的完整性，了解其缺陷位置、类型特点以及严重程度并进行合理的评判。具体而言，需要预埋若干声测管于桩身中，为声波发射与接收换能器提供上下通道，配以耦合剂-水和声波检测仪，逐点检测通道内声波穿越桩身不同界面混凝土时的声学参数。在此基础上结合PSD判据法分析实测曲线的波形、波幅、波速、频率等参数，判断桩身混凝土是否存在缺陷，了解其缺陷位置、程度等情况，进而通过对其完整性、连续性、均匀性的推断科学评定桩基完整性的等级。较之其他桩基完整性检测方法，声波透射法不仅完整细致、快速准确，而且不受限于桩身直径、长度、场地条件，也无需桩基露出地面便能完成检测，故已在公路、水利、港口等诸多领域广泛应用。
由于混凝土成型质量会直接影响声音的传播速度，一般情况下，混凝土成型质量越好，强度越高，声速越大。而波幅作为声音传播能量的主要形式，相对而言对灌注桩混凝土缺陷最为敏感，即波幅值因缺陷位置吸收了更多的传播能量、增大了散射程度而明显降低，因此属于主要判据之一。再者，声时-深度曲线中邻近两点斜率与测点声时差之积为PSD判据，对于偏离该乘积值的位置的桩身很有可能存在质量缺陷，具体应可结合声幅、声速等加以判断。如果桩身完整、桩体无缺陷，波速、波形一般均匀、正常，且波幅差异不明显；如果因桩基材料拌和不均，存在孔洞、裂缝、蜂窝等质量缺陷，或者孔底出现严重的浮渣则易影响桩基完整性，此时波速、波幅会低于临界值，波形发生畸变，PSD值则会突变或增大，对此可经挖桩验证。
2现场检测步骤
利用换能器准确地放置2根声测管，并在其中布置测点，保证其可以升降同步，记录并显示曲线信号，同时可以准确读出声波时间和其他数据，并显示主频率值。同时使用2个声学测量管作为检测配置文件，对多根声测管进行组合，以便对其进行全面测试。如果某测量点存在质量问题，可以通过加密测试等方法对其进行缺陷测试，确定缺陷的位置和面积。
需要注意的是，对同一桩基上进行测试时，相关仪器等参数应保持不变。为了准确发现桩基混凝土结构病害，避免由于混凝土结构强度较低而影响测试结果，要求在混凝土结构强度达到设计要求的70%以上，并且强度达到15MPa后，再对桩基进行检测。
3桩基检测中声波透射法检测技术实践
3.1声测管埋设要点
在进行声测管的预埋时，相关人员应严格地按照施工需求进行施工操作，当桩基的直径小于1.5m时，应在规定范围内预埋3根左右的声测管，如果其直径大于1.5m，应将声测管的数量控制在4根，以便于确保声波透射法的精准度。
然后，在完成声测管的埋设工作后，相关人员应使用钢板对声测管的底部进行焊接工作，在这一环节中，施工人员应根据实际情况，选择适合的施工方式，进而保证焊接的整体质量符合相关规定，避免出现漏浆等会影响整个检测的质量问题。最后，对钢筋笼内部进行声测管焊接时，应该保证每个焊接管处于平行状态，并通过焊接的方式，对所有接头位置进行处理，最后再将其埋入桩底中。在进行这一环节时，需要考虑到声测管的管材大小，如果使用的管材直径较大，则需要使用分段式焊接方式进行施工。
3.2数据分析和判断
混凝土质量直接受到不同参数变化的影响，包括声速、声幅、声时等，并以此作为混凝土灌注桩质量检测的重要根据。在检测数据分析时，主要采用声速进行判断，此方法可迅速分析频率、声速的参数，其操作包括以下几点步骤：
首先，根据自身的经验，先将可疑数据剔除。其次，通过斜率法对桩的测量值的平均值与标准差进行统计与判断，再结合公式进行单一声速值的Ci点计算，其计算公式为：(Ci–μ)/σ，然后结合Ki值查询正态分布表对允许发生的次数和发生概率进行度算，经计算，如果发生次数值不大于1，代表在正常状态下不会发生任何事件，但实际发生了，则正说明这点存在缺陷。
再次，在使用斜率法进行缺陷判断时，主要是通过曲线上相邻两点的斜率，并乘以曲线上相邻两点的声时差，进而对得到的数值进行判断；根据桩身检测剖面上的测点高程和实测声时，从中得到一个的函数，公式为tc=f(z)，tc为因变量，z为自变量。如果f(z)为可导函数，就代表桩身状态完好；如果为不可导函数，如Δz趋于0，而Δtc不趋于0，则代表桩身剖面存在缺陷。
如果混凝土与缺陷的分界面位置完好时，机时声介质发生突变，这说明声时同时发生突变，这也代表此点属于缺陷区域；在实测声时，可对一个剖面上各个测点的PSD进行判据，进而得到“PSD-深度”曲线；此方法可突出声时变化和对于缺陷过于敏感，这样在一定程度上可降低测试误差；但在试验中，若混凝土桩身的缺陷是一种缓慢突变型缺陷，其声时值也会缓变，从PSD判据中难以做好准确的判断，在实际应用过程中，先判断缺陷的性质，再对临界状态的PSD值进行计算，得到的数值作为判断临界值的重要依据，对缺陷区的声波波速做出假定。
3.3检测现场问题处理要点
在使用声波透射法进行检测的过程中，可能会出现各种问题，这些问题可能对整个施工过程带来极大的不便。因此，检测人员应对检测时出现的问题与现场的实际情况进行整理，从而得出可能出现的问题，并针对这些问题进行排查。需要注意的是，检测现场信号消失问题可能是因为设备系统出现问题或者声测管内部无水所导致的，因此，出现这一状况时，相关人员可对声测管中是否存在清水进行检查，并排除设备系统中可能出现的故障，以此确保相关人员能够及时处理这一问题。
结语
桩基是建筑项目的重要组成部分，直接影响着建筑物的整体质量和人们的生命财产安全。声波透射法是目前建筑工程桩基质量检测的主要技术，并在实际应用中日渐成熟，得到了广泛的应用。在桩基质量检测过程中，应严格按照每个操作步骤的要求进行，从而保证检测结果的精准性和科学性。
参考文献
[1]李索南多吉,肖青云,王文军,黎罡.谈声波透射法在桩基完整性检测中的应用[J].山西建筑,2020,46(03):69-70.
[2]杨甦.声波透射法及低应变法在桩基检测中的综合应用[J].安徽建筑,2019,26(11):165+209.