翟学翠
句容市建筑工程质量检测中心
摘要：本文从分析声波透身法的应用原理及检测方法入手，结合应用实际提出了一些在操作上值得注意的问题，并对声学参数与混凝土质量的关系进行了总结。笔者期望通过本文，能为基桩检测人员提供一些帮助和建议，以提高声波透射法的检测质量和效率，为建筑工程的质量驾护航，不断推动我国建筑业的健康发展。
关键词：声波透射法；应用原理；注意问题；数据分析
0引言
桩基检测是指通过一定的检测方法，对桩身的完整性和桩基的承载能力进行检测，判定桩基是否达到相关的建筑标准，进而保证建筑工程的质量的一种重要手段。现阶段在我国的桩基检测工作中，大多应用无损检测技术，通过无损检测技术，能够有效保障建筑工程的桩基质量。声波透射法是无损检测技术中的一项重要技术，是检测混凝土灌注桩桩身缺陷并评价其完整性的一种有效方法。声波透射法具有操作简便、灵敏度高、不受桩长和长径比限制、作业面小及获得信息丰富等优势，在近几年来应用广泛，倍受青睐。总之，通过声波透射法的桩基检测工作，能够及时发现桩基中存在的质量问题和缺陷并据此进行整改，以延长桩基的使用年限，避免安全隐患，大大提高了建筑工程施工和使用的安全度。
1.声波透射法的应用原理及检测方法
1.1应用原理
简单来讲，声波透射法是通过探头监测声波在介质中的传播，来获取声学参数，通过数据的分析和处理，进而对桩基的缺陷类型和完整性进行判定，为基桩后期的安全使用提供保障。具体应用原理为：在桩内预埋两根或两根以上的声测管，通过发射探头在一侧把电能转化为声波，转化的声波能够穿过混凝土桩在另一侧通过声波接收换能器，能够实现对桩基内部的穿透数据接收。其次，通过检测混凝土的厚度以及发射和接收器的距离与声波发出和抵达的时间，能够推算出声波的传播声速，形成“强度—声速”曲线，最后利用混凝土声速与强度的关系来有效掌握桩内混凝土的质量情况。
1.2检测方法
声波透射法的检测方法主要分为桩内跨孔透射法、桩内单孔透射法、桩外孔透射法，其中桩内孔透射法在大直径混凝土灌注桩的检测中最为常见。其主要操作：把检测管提前设置埋在桩基并做好密封，在开展检测时，把耦合剂（一般用清水）注入管内，之后便可以把探头和接收器分别放到不同的检测管中，通过调整发射器、接收换能器相对的高度位置，测试过程中，发射、接收器同频率提升并且要保持提升的速度不大于0.50m/s，以确保测试波形的完整性。当桩身质量存在可疑之处时，也可以通过扇形扫测、CT影像技术等辅助手段，来确定质量缺陷的范围和位置。
2.声波透射法在桩基检测操作中应该注意的问题
2.1适用条件
用声波透射法检测基桩的前提是，在基桩施工的时候已埋设声波测管。所以该法仅适用于桩径大于0.6m的混凝土灌注桩。在检测工作实施前，首先应当对预埋设的声波测管的平行度和通畅性进行检测，若不满足，此法也不应当实用。
2.2换能器的选择
因声波透射法所采用的为脉冲声波，目的是通过其频散、频漂等传播特征，利用声波信号的频域分析即声波脉冲穿过混凝土后所呈现的各频率值的衰减情况，来判定缺陷的位置和范围。低频声波衰减慢、传播距离远，高频声波衰减快，传播距离近。所以，发射器的选择直接影响到频响曲线的宽度，用于混凝土灌注桩跨孔检测的发射器一般尽量选择较高频率的增压式径向换能器。
2.3测试系统延时的标定
仪器测读时间与被测体中传播时间存在差异，最重要的一部分构成是发身器、接收器间在仅有耦合介质时仪器的测读时间，称之为系统延时t0。系统延时t0的定方法，一般可分为时距法、交叉法及线性回归等多种方法。
2.4检测程序
首先，检测人员应该对范围进行粗测量，检测人员可以把两个探头放在相同的深度层面，通过对仪器的不断调整，保证仪器屏幕上波形正常。之后检测人员可以对倍数进行增减设置，调整过后的仪器接收波首波幅值应大于极限值。检测人员在获得第一次的桩基数据之后，可以把数据通过专门的技术处理软件来进行分析，对数据中存在人为原因或自己原因，导致数据出现问题的情况进行处理。除此之外，还可以，指定专业性较强的检测人员对获取到的桩基数据进行分析，便于实现对桩基完整性的有效判定。在分析过程中，如果发现数据存在不正常，检测人员则需要对异常位置进行二次检测，进行二次检测之后，检测人员还需要对桩基的完整性再次进行检测，做好质量保证。另外，在开展检测工作的过程中，检测人员还应该加强注意，应校核换能器和深度和校正换能器的高度，要保证其位置的准确性，为检测工作做好保障，提高整体的检测效果[1] 。
3.声波透射法检测桩基质量的数据处理工作
3.1声速的处理分析
声波透射检测质量处理首先要开展的是声速的处理分析，声速的大小与介质的密度有关，所以为了提高桩基的检测效果和质量，在检测过程中，要保证和混凝土的应用材料完全耦合，避免因为介质问题导致声波在桩基内受到影响。通过以往的检测经验，可以得出，只是单纯的应用声波声速进行数据变动分析，得出的数据结论参考性较差，不够科学。另外，在实际操作时，声速是根据测距和声时计算出来的，所以检测人员应该尤为注意测距和声时的测试精度。
声速传递的快慢直接反应了混凝土的质量性能，如果数据显示，超声波的波速较大，则表明混凝土的紧实度较高，孔隙率较低，强度也越高。反之，如果数据显示超声波的波速较小，则说明混凝土内部整体的构造紧实度较低，或者桩身存在空洞、裂缝、夹杂物、疏松等缺陷。
3.2波幅分析
声波波幅是反应声波穿过混凝土后能量衰减程度的重要指标。检测人员还应该加强对波幅的分析研究。开展检测工作时，接收波的首波波幅变化是一个很重要的分析依据，因首波波幅受接受器的质量和耦合状态影响，这就需要检测人员根据实际操作经验对首波波幅进行调整，以确保波幅接收的稳定性。
接收波幅强弱与混凝土的粘塑性和质量紧密相关，幅值高，说明混凝土质量密实、强度高；幅值低，则说明声波在混凝土中传播衰减快，在桩体内可能会存在夹泥、疏松、蜂窝等缺陷。
3.3频率分析
声波脉冲穿过混凝土时，传播介质的密实度直接影响脉冲频率的衰减。接收波的频率是反应介质衰减作用的一个特征量，当遇到缺陷时，频率衰减严重，接收波的主频率显著降低。
3.4波形分析
声波在传播过程中遇到缺陷时，波形会发生畸变。声波穿过正常密实混凝土时，首波波形陡峭，振幅大，波形无畸变；当遇到缺陷时，波形不规则；缺陷严重时，甚至无法接收到声波。除了混凝土质量外，换能器的工作状态、介质的耦合程度也影响到波形的接收。检测人员要结合检测工作实际，尽量消除影响波形畸变的其他因素。
4.结语
声波透射法通过分析声学参数与混凝土质量的关系，能够有效地评价桩身缺陷和完整性，与建筑工程质量安全和造价控制息息相关。期望质量管理部门和检测单位应该加强对声波透射法的重视，加强对声波透射法的应用和推广，进行不断的创新与优化，形成本地区的经验流程和做法，实现对基桩质量的准确掌握，提高建筑工程的稳定性和安全性，推动建筑行业的发展，加快城市化的建设进程。
参考文献：
[1]罗阳.分析声波透射法在桩基质量检测中的应用[J].建筑工程技术与设计,2020,(36):5255.
[2]许增.探讨声波透射法在桩基质量检测中的应用[J].工程建设与设计,2020,(14):71-72.
[3]吴家彬.桩基检测工作中声波透射法及低应变法的应用[J].四川建材,2020,46(9):35-36.