岳云杰
四川川交路桥有限责任公司，四川 广汉 618300
摘要:超声波在现代化的混凝土桩基础无损检测中起到了十分重要的作用，同时也被大量的用于实践工程。本文将通过对超声波在传播时的基本规律做相关的总结，并且找出超声波无损检测技术在相关的工程混凝土基础无损检测中的优点和问题，并且对超声波在混凝土桩基础无损检测中的实践运用情况进一步进行分析和研究，希望为相关的工作人员提供一些参考和帮助。
关键词:超声波;混凝土桩基础;无损检测
混凝土桩在整个桥梁的建筑结构当中起到了十分重要的承载作用，通过将桥上结构的巨大复合力逐步传递到下层的土层当中，利用混凝土桩来为桥梁的安全性提供保障。由此看来，混凝土装的质量对于整个桥梁结构的耐久性和质量起到了十分重要的影响力[1]。
1超声波无损检测技术的相关概述
在进行相关的桥路工程的施工过程中，经常会采用到混凝土装机施工质量检测的方法，由于时代的发展和进步相关的检测方法较多，例如常见的低应变法、钻心取样法以及高应变法等等不同的试验法。然而这些质量检测的方法由于成本较高所花费的时间较长，同时检测结果的可靠性不高，只适用于比例较小的检测。而很多的路桥工程的检测内容较多，工程任务较为庞大，因此不适合进行现场检验工作，为了能够进一步的提升检测的准确性，减少成本，缩短时间，超声波无损检测技术应运而生。
经历了几十年的发展历程，不断的升级和优化，一步完善自身的不足，在测试技术上优势越来越明显，不仅可以快速准确的对于桥梁工程的质量进行检测，还能够，降低成本，提升操作的便捷度。进行检测的过程中，主要是通过超声波的介质传播原理进行检测，由于超声波在进行传播的过程中需要从一种介质传播到另一种介质，因此相关的能量和规律就会发生变化，而由于大多数桥梁都是以水泥混凝土桩作为基础的，水、砂和水泥等材料组成的混合物质，成分较为复杂，因此超声波在进行检测传播时也有自身的规律，对于质量较好的桥梁工程来说，内部结构较为密实和均匀，在进行检测的过程中声波会呈现出均匀分布的状态，而在对于质量较差的桥梁进行测试时，由于混凝土在结构中出现了一些裂缝或者夹泥的情况，声波就会受到阻挠，沿着不同的方向进行传播，由此可见，通过超声转能器，进行超声波的波形波幅和声速的分析，就能够检测出桥梁内部的质量问题。这是用于超声波这一特殊的声波传播规律，才能够使声波的无损检测技术能够在检测中实现良好的测试效果[2]。
2超声波在混凝土桩基础无损检测中的影响因素分析
2.1混凝土桩的质量缺陷对超声波波速的影响
在对相关的混凝土桩进行检测的过程中，如果遇到了裂缝、夹泥空洞等不同的质量问题时，由于产生了较大的反射系数，因此使得超声波在混凝土中无法进行快速的传播，只能沿着边缘进行声波与能量的传播，从而增加超声波的传播路径，因此可以在超声波无损检测的过程中，假设声波的接受和发送的距离不变，花费比正常混凝土装所更长的检验时间的测试对象，说明存在相关的质量问题。
2.2混凝土桩的质量缺陷对超声波波幅的影响
当混凝土装机中出现了大量的夹泥或者蜂窝的质量问题时会进一步将声波的能量进行吸收和散射，从而减少超声转换器接收端的声波波幅，进行检测的过程中超声波仪器作为首播的波幅，为了增强混凝土桩基础超声无损检测的效果就需要在装满水的声音测试管中放置超声检测的转能器，利用水作为介质，从而让检测的转能器能够更好的接受声波，由于声速和波幅对于超声无损检测质量缺陷的敏感度各不相同，因此就可以更好的判断混凝土桩基础质量水平的不同，从而找到有缺陷的工程[3]。
2.3混凝土桩的质量缺陷对超声波波形的影响
当混凝土桩基础中出现了质量的缺陷时，超声波就会在混凝土桩基础的质量缺陷的具体部分出现反射折射或者是波形的转换，从而使得超声无损检测转能器接收端出现了各种波动的不同的叠加，使得超声波波形复杂化，出现畸变，此在检测的过程中，当超声波波形畸变时，就说明混凝土桩的质量存在缺陷。
3超声波在混凝土桩基础无损检测中的相关检测设备的功能分析
3.1混凝土桩基础超声波检测仪
超声波检测仪在进行混凝土桩基础无损检测中是十分重要的一种检测设备，它不仅能够使得超声转换器准确的进行，发送端的信号传递，还能够将电脉冲信号直接发送给超声转能器的发射端，在发射的过程中转能器发射端的信号就通过超声波检测仪进行高效的整理，从而更快地形成直观的波形或者波幅的具体信息数据，方便人们直接进行观看和对比，从而快速的得出检测结果。
3.2超声检测换能器
而超声波转能器对于混凝土桩基础无损检测时也起到了十分重要的作用，它能够通过能量转换发射相关的超声波，首先要将超声波的电能转换为声波能量，其次将超声波直接发射到，要检测的混凝土装上当铺装中有超声波经过时还需要，通过超声转能器将超声波再次转化为电量。此之外在进行测试时，还需要将声测管中放置超声转能器，从而使得超声波能够，通过代测混凝土装机达到接收端，从而完成整个流程的信息资料的采集，因此在进行测试的当中，超声检测转能器起到了不可或缺的作用，因此在使用的过程中首先要确保超声转能器设备的直径不超过声测管，还要保障水的封闭性，并且还要保障超声转能器的连接电缆的长度能够满足下放深度的剂量标识。
3.3混凝土桩基础无损检测声测管
在进行混凝土桩基础无损监测的测试中声测管的使用也发挥了巨大的作用，在检测的过程中需要声测提供相关的工作环境，横向或者纵向，是两根或两根以上的全金属声测管，能够更好的在测试过程中，按照混凝土装机的具体直径来决定全金属声测管的数量布置，首先，将清水注入到声测管当中，并且不断移动声测管内的超声转能器，从而对不同的混凝土桩基础质量进行检测工作。
4超声波在混凝土桩基础无损检测中的应用研究
假设将试验的混凝土制作了三块立方体试件进行超声无损检测试验，试块尺试块中人为制造了“分层”、“空洞”与“疏松”三种质量缺陷，并将试块分别标识为1号、2号、3号，按照超声传播原理，3号疏松型试件在超声检测时声波会在内部散射，内部存在孔洞质量缺陷的试件,其声幅较小。而2号试件在超声无损检测时，声速小，所用声时大，声幅小，且声波能量散失最为严重，由此表明该混凝土桩基试快结构密实性较差，空洞过多。在1号试件检测时，声波传递分散且不连续，声时最大，声速和声幅最小，由此说明试快内部存在夹层或分层等质量缺陷，阻碍了声波的连续传递。综上检测结果表明，混凝土桩基试块的质量不同，其声幅与声速在检测时的变化规律也存在很大差异。
结语
由于大多数桥梁的混凝土桩基具有一定的隐蔽性，因此在进行施工准备，施工过程以及后期维护时，很难发现一些细节性的质量危害，因此就需要在整个施工的过程中对桥梁桩基础的质量检测，进一步进行严格把关。通过实践研究证明，超声波无损检测技术在桥梁工程混凝土桩质量检测时起到了十分重要的作用，对于其他的测试法，准确性更高，成本更低，也在操作上更具有便捷性，能够有效的对桥梁混凝土桩基础中存在的质量问题进行检测，在未来的发展过程中，超声波的无损检测技术也需要随着时代的发展不断的进行升级和优化，为桥梁混凝土桩基础施工质量的测试和预防提供更加优质的技术手段。
参考文献
[1]张苗洲.基桩超声波检测法在灌注桩检测中的运用简析[J].建筑工程技术与设计,2013,(12):204- 204.
[2] 王述红,张鑫,赵振东等.声波透射法检测大直径灌注桩试验研究[J].东北大学学报(自然科学版) .2011,32(6):868 -870.
[3]张继华.孙华圣陈家瑞等.声波遗射法检测桩基完整性原理及工程应用[J].淮阴工学院学报,2017.26(1):47-51.