董杰
绍兴市交科工程检测有限公司
摘要：桩基础已成我国工程建设中的最重要的一种基础形式，尤其在桥梁工程中，桩基础占有比例更大，又属于桥梁工程当中的重要承载结构，其混凝土质量直接关系到整个上部结构的安危。如桩基础出现不均匀沉降以及断桩等问题，对于桥梁工程的安全性会造成不良的影响。因此，充分发挥超声波透射力强的优势，对桥梁桩基础进行完整性检测作为整个桥梁工程的纽带，尤为重要。本文主要探讨了声波在桥梁桩基检测中的优势。
关键词：声波；桥梁桩基；检测；优势
引言：在开展桥梁桩基检测的过程当中，虽然有静载试验法、高应变和低应变法等多种检测手段，但面对承载力高、桩径大、桩身长的大桩就会显示出其局限性，而声波透射法检测桩身完整性具有许多其他方法不可比拟的优越性。声波透射法对桩长及大直径无限制要求，该方法测试结果相对来说更直观、可靠；对现场测试条件要求也不高，检测原理简单、快速无损，资料易于判读、准确性也更高。因此，在桥梁桩基检测的过程中应用声波透射法就显得尤为重要。
一、声波在桥梁桩基检测中的应用机理
在桥梁工程建造过程中，声波透射法是目前应用最为广泛的一种检测方式，它主要是利用超声波透射力强的特性，从而对桥梁桩基的完整性进行检测。超声波它不同于普通的声波，它具有较大的能量，而且对于坚硬介质具有很强的透射力和穿透力。声波透射法适用于已预埋声测管的混凝土灌注桩的完整性检测，评判桩身的缺陷位置、范围和程度。主要工作原理：在桩身中按照规范根据桩径大小预埋相应根数的声测管（声测管应采用金属管），管内充满水作为耦合剂。然后将超声脉冲发射器和接受传感器分别置于同一水平高度。测试中，两个传感器保持同步移动，发射传感器发射超声脉冲通过桩身混凝土到达接受传感器接受。由于超声脉冲发射源在混凝土内激发高频弹性脉冲波，并用高精度的接受系统记录该脉冲波在混凝土内传播过程中表现的波动特性；当混凝土内存在不连续或破损界面时，缺陷面形成波阻抗界面，波达到该界面时，产生波的透射和反射，使接收到的透射波能力明显降低；如果混凝土中存在松散、蜂窝、孔洞等内部缺陷，声波将产生散射和绕射；依据波的初至时间和波的能量衰减特征、频率变化及波形畸变等，可以获取测区范围内混凝土的密实度参数。测试记录不同测试面、不同高度上的超声波动特性，经过处理分析就能判别内部缺陷的性质、大小及空间位置。
二、声波透射法在桥梁桩基检测工作中的应用要点
（一）声测管埋设要点
第一，在埋设声测管的时候，施工单位必须要严格按照规定要求以及标准进行施工操作。当桩径小于1000mm，应埋设二根管；当桩径大于或等于1000mm且小于或等于1600mm时，应埋设三根管；当桩径大于1600mm且小于或等于2500mm时，应埋设四根管；当桩径大于或等于2500mm时，应增加声测管的数量[1]。桩径小于或等于800mm时，不得少于2根声测管；桩径大于800mm且小于或1600mm时，不得少于3根声测管；桩径大于1600mm时，不得少于4根声测管；桩径大于2500mm时，宜增加预埋声测管数量[2]。第二，当声测管埋设完成之后，需要使用钢板将声测管的底部进行焊接，在焊接的时候需要选择合理的工艺，这样能够将焊接的质量提高上来，以免在施工的过程中出现漏浆等质量上的问题[3]。第三，在钢筋笼内部进行声测管焊接的时候，必须要保证各个声测管间保持一种平行的状态，还得采取焊接的方式将各段的接头位置处理好，接着才能将其放置在桩底的位置上。
（二）收发换能器使用要点
在桥梁桩基检测的过程中应用声波透射法时，检测人员开始检测前必须要确保将超声脉冲发射器和接受传感器分别置于同一水平高度，在后续进行试验的时也能够保持一致正常升降的状态，校核换能器的深度和校正换能器的高差，并确保测试波形的稳定性，提升速度不宜大于0.5m/s。在实际的检测过程当中，为了将信号检测的性能进行增强，必须要合理地确定检测仪设定的各种参数，还得在检测期间控制好关键的参数，这样才能保证显示器能够清晰地显示出超声波的波幅。在设置检测点的时候，通常需要控制好检测点的间距，不大于二十五公分这个范围即可，假如出现了异常的情况，在后续开展桩基检测作业的时候，必须要根据桥梁桩基检测的实际情况，将检测点进行适当的进行加密处理，这样才能更加妥善地处理好各项工作。在应用接收换能器以及发送换能器的时候，必须要自上而下地进行检测，并且将波形以及发射波等内容都进行详细的记录[4]。
与此同时，假如发现所观察以及记录的波形存在异常的情况，必须要灵活地运用斜测法以及平测法等方法进行超声波测量工作。尤其是在桥梁桩基检测的过程中涉及到较多的声测管时，那就能够借助分组的处理方式完成桥梁桩基的检测工作。等到桩基的分组完毕之后，就能够按照随机的检测方式检测声测管的安置以及具体的应用情况。
（三）桥梁桩基缺陷处理要点
在利用声波透射法处理桥梁桩基的缺陷时，需要做好以下几点工作。首先，必须要灵活应用斜测法以及平测法等检测方法，这样能够有效地判断出桥梁桩基的缺陷范围以及缺陷程度[5]。在实际测试的时候，同步测试比较快速，所以在排查桩身缺陷的时候就可以将其作为一个重要的依据。目前使用的检测技术能够把采样间隔控制在十公分左右，这样可以确保检测结果的准确性，而且也无需加密检测处理。当检测桩基的桩身混凝土存在缺陷的时候，会导致检测的结果准确率降低，必须要灵活地应用斜测法以及扇形扫测法，并且制定一个科学的检测方案。其次，在检测桥梁桩基的时候，假如声测管出现倾斜问题就会对剖面声速值的检测结果造成影响，可以使用软件有效地纠正声测管的偏差能力，不过需要控制声速变化的有序性，以免因为纠偏操作导致检测的结果出现失真的问题。再次，必须要充分地结合桥梁桩基的缺陷情况以及建设部制定的相关检测规范，将桩身的完成情况进行科学的划分，并且结合检测剖面的偏离情况以及声学参数的异常点，将桩身的类别进行准确的判断。值得注意的是，不光需要确保桥梁灌桩的密实性，还得结合具体的情况综合地进行判断。
（四）检测现场问题处理要点
在应用声测透射法的时候，检测现场有时候会突然出现信号消失以及设备故障等问题，所以在实际应用的时候必须要结合具体的情况展开科学的分析以及判断。针对信号突然消失这个问题，主要是因为设备的系统出现故障，或者是声测管当中缺水或者水污染，必须要检查声测管当中水的情况，还得排查设备系统中的故障，这样才能及时地解决这些异常的问题。针对发射换能器等设备的运行故障，必须要及时地做好设备的检修以及维护工作，一旦发现问题必须要及时进行更换。如果是接收换能器出现接收问题，当提出声测管之后波形能够恢复正常，就说明换能器出现了故障问题，必须要及时地更换出现故障的接收换能器，然后再利用声波透射法进行检测，这样能够确保检测结果更加准确[6]。
三、声波透射法在桥梁桩基检测中的具体优势体现
从目前我国桥梁建设工程的施工现状来看，检测阶段方式方法的选择将会在一定程度上影响整个工程施工进程的顺利推进。对于桥梁工程中的那些大直径灌注桩来说，利用声波透射法检测的方法比应变反射波法的检测效果要更加直观。
通过声波透射法得出的数据进行详细的分析和探讨，可以从直观程度上看出桥梁桩身在建造过程中还存在哪些方面的缺陷，以及这种缺陷已经发展到何种程度。只有桥梁建设情况有全面深入的了解，才能够便于后续修改政策的提出，从而有效提高整体桥梁修建的质量水平。声波透射法具有较高精确度这一特点，通过对数据的分析处理，不仅能够让相关人员了解到前期在建造过程中出现的问题，更重要的是还有利于整体建造行业质量水平的提高。通过有效的监管机制和相关政策的落实，共同为我国基础民生建设质量工程质量水平的提高保驾护航。除此之外，通过对桥梁桩身结构混凝土均匀性的分析，有助于对后续桥梁建造的设计理念进行有效调整。由于声波透射法避免了很多外在因素的干扰，保证了检测环境的专一性和规范性，因此在声波透射法对桥梁桩基进行检测时，除了能实现应用性较强的特性外，还因为它检测方式简单、效率高，结果判读准确性高，所以不会影响整个施工进程的顺利推进。
结语：
随着建筑行业的快速发展，声波透射法也在桥梁工程中得到了非常广泛的应用，声波透射法在实际应用的时候具有较大的优势，通过应用这种方法可以有效地检测基桩存在的缺陷，并且将这些问题进行总结，通过波形、波幅及PSD曲线判断桩身质量是否满足要求，这样有利于更好地给桥梁工程的施工建设服务，从而提升桥梁工程的建设质量。
参考文献
[1]中华人民共和国行业推荐性标准公路工程基桩检测技术规程（JTG/T 3512-2020），2020-09-01实施；
[2] 中华人民共和国行业标准建筑基桩检测技术规范（JGJ 106-2014），2014-10-01实施；
[3]陈子才.声波透射法在桥梁桩基检测中的应用[J].广东科技,2012,21(13):138-139.
[4]毛俭.超声波法在桥梁桩基检测中的应用研究[J].城市建设理论研究（电子版）,2012(21).
[5]刘冰.超声波检测技术在桥梁桩基检测中的应用[J].智能城市,2019,5(14):44-45.
[6]季晓满.声波透射法在桥梁桩基检测工作中的应用[J].科技创新与应用,2018(36):168-169.