汪江洋
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摘要：在对桥梁桩基进行检测时，超声波法是较为常用的无损检测方式，该种方式具有操作便捷、设备简单等特点。由于超声波测试仪具有较强的穿透能力，因此其可对桥梁桩基的实际情况进行有效的检测，使桩基的检测效率进一步提高。在使用超声波法进行检测时，应安排经验丰富的检测人员进行检测，保障检测的精准度，与此同时，检测人员应熟悉其工作原理，了解各项参数与缺陷之间的关系，对数据进行科学的处理与分析，使缺陷判断更加准确，最后，检测人员还应该结合低应变检测法以及钻芯法，对缺陷种类进行判断，从而达到保障桥梁桩基质量的目的。
摘要：超声波法；桩基检测；桥梁桩基
一、在超声波法的主要原理
在使用超声波法进行检测之前，检测人员应先将一定数量的声测管预埋在桩身位置，采用水耦合的方式，从一根声测管处发射超声波，并在另一根进行接收，从而达到对被测桩基混凝土介质参数进行检测的目的。如果混凝土中存在缺陷，超声波会出现折射、反射以及绕射等现象，因此当换能器接收到超声波时，检测人员可以依据主频、波幅以及时间等参数对桩身完整性进行判别，从而达到检测的目的。
二、在现场检测的具体内容
（一）声测管埋设的主要要求
在使用声波透射法对桩基进行检测时，声测管可以起到径向换能自由上下提升的作用，根据其埋设数量的多少可以判断检测剖面的数量。与此同时，声测管还可以决定检测的精确度。在对声测管进行选择时，通常应选择金属管，与径向换能器相比，声测管内径应大10~20mm。
（二）超声波法检测的流程
在现场进行检测时，为了对全桩各个剖面进行检测，应采用平测法，以声学参数为基础，对异常测点进行查找，最后使用扇形扫测、斜测以及加密平测等方式对异常测点进行进一步的检测。
（三）检测结果的判断和处理
1、混凝土质量检测过程中的声学参数。一是，混凝土强度和声速之间的关系。根据超声波的声速可以对混凝土的弹性进行判断，根据其弹性性质可以对混凝土强度进行分析，因此声速与强度之间息息相关。若混凝土构件具有相同的组成材料，其内部紧实度越高，代表其孔隙率较低，因此其声波波速和强度也相对较高。但是只是依据波速判断混凝土强度存在缺陷，因此需要借助其他参数对强度进行判断。二是，混凝土缺陷与声速之间的关系。在混凝土中，声速和其密实度之间有直接关系，当声速较低时，表明混凝土密实度较低，反之则表示混凝土密实度较高。当混凝土中存在裂缝或空洞时，混凝土的整体性会被破坏，此时超声波会从裂缝或空洞绕过继续进行传播，最终到达换能接收器，此时声速较低、传播时间较长。三是，混凝土质量与声幅之间的关系。声波从混凝土穿过后，其能量的衰减可用声幅表示。混凝土的粘塑性与声幅之间有较大的联系，当混凝土中出现蜂窝、夹泥、离析以及低强度区等问题时，声幅会出现明显的下降。四是，混凝土质量与波形之间的关系。与直达波信号相比，绕过缺陷或者经过缺陷的脉冲波信号的相位差和声程各不相同，经过叠加后会出现相互干扰的现象，最终导致波形发生变化。
2、声学参数的比较。一是，声速较为稳定，几乎不受非缺陷因素的影响。二是，当混凝土出现缺陷时，波幅较为敏感，可依此对混凝土质量进行判断。三是，混凝土中声波的衰减情况与声频变化息息相关，根据声频可以间接对混凝土质量进行判断。四是，混凝土质量也可以根据波形进行判断，在实施检测时，施工人员应对接收波形态变化情况进行观察，并依据声波透射法综合各方面因素对混凝土质量进行判别。
3、对桩身完整性的类别进行判定。
检测人员可通过如下因素对桩身完整性的类别进行判定：一是，对比低限值和声速；二是，接收波形的畸变程度；三是，声学参数的异常情况；四是，缺陷空间几何尺寸大小。在上述几个因素中，可以通过低限值和声速的对比对桩基缺陷进行定量分析，其他参数则根据其异常程度以及相对大小进行定性的比较。
4、常见声学参数和缺陷之间的关系：一是，沉渣缺陷。由于沉渣为松散介质，因此其声速较低，在声波传播过程中，其衰减较为明显，因此当桩基中存在沉渣时，声幅和声速将会下降。二是，水泥浆和泥沙混合物缺陷。在浇筑过程中，导管提升不符合规范，该缺陷出现在桩身处则会出现断桩；该缺陷出现在桩顶则会出现标高不符合要求的情况。此时超声波的主要特点是声幅和声速都会下降，在桩身则为突变状态，在桩顶则为缓变状态。三是，泥团或者孔壁坍塌缺陷。出现该缺陷时，其波幅和声速都会出现明显下降，其下降的幅度与缺陷相关，当出现局部泥团时，若其没有包裹声测管，则其下降幅度较小，若当其包裹声测管时，其下降幅度则较大。四是，混凝土气泡密集缺陷。在灌注桩施工过程中，由于混凝土浇筑管提升速度较快，会使混凝土中掺入空气，虽然当空气较少时，不会出现空洞，但是会使混凝土中出现大量气泡，导致混凝土质量降低，该种缺陷并不会出现声速下降的现象，但是会使声波衰减。五是，混凝土离析缺陷。由于混凝土出现离析，会导致粗骨料大量堆积在某个位置，导致相邻部位骨料减少。当声波穿过粗集料堆积的区域时，会出现波速较高的现象，而相邻部位的波速则会相应地降低，但是该处的振幅则会呈现出正常或者高于测值的现象，因此在对该缺陷进行判断时，应综合考虑声幅和波速两个参数。
三、在工程中超声波技术的运用
（一）运用超声波技术进行检测时的注意事项
1、对施工中的细节进行控制。当存在浇灌过程孔壁漏水或渗水、清孔不符合规范或者混凝土供应不及时等问题时，会导致桩基出现桩身混凝土离析、冷缝、桩底沉渣过厚等问题，这会使桩基承载力受到严重影响。
2、对声测管进行保护。在施工过程中，施工人员应对声测管实施保护，避免其被破坏，当其被破坏时，会出现仪器探头被卡住、声测管堵塞等问题。在进行养护和施工过程中，应该将盖子放置于管口，避免异物进入其中。
（二）配合钻芯法的应用
使用钻芯机从桩身钻取芯样，并对其进行检测和观察，对桩基混凝土的连续性、强度以及密实度、桩底沉渣等缺陷进行分析，从而对桩身质量进行判断，该种方法在桩基检测中应用较为广泛。但是只使用钻芯法并不能对桩身的整体情况进行判断，且该种检测方式具有检测费高、破坏桩身等局限性，因此通常用来复检及抽检。在对桩基进行检测时，可以结合超声波透析法和钻芯法，如果使用超声波检测法进行检测时发现缺陷，则可以再采取钻芯法对桩基情况进行分析，使检测准确性进一步提高。
四、在使用超声波法桩基检测技术进行检测的局限
虽然使用超声波检测法可以发现大部分的缺陷，但是在使用该方法进行检测过程中，只能对两个声测管之间的混凝土情况进行判断，不能有效检测桩基的扩径等情况，因此该种检测法具有一定的局限性。由于超声波只能对桩基部分混凝土实施检测，因此在对支撑桩或者嵌岩桩进行检测时，还应与低应变检测法进行检测，从而使桩基承载力符合规范和设计要求。
结束语
综上所述，本文以桥梁桩基的超声波检测技术为基础，首先对超声波检测技术的主要应用原则进行分析，再对桥梁桩基检测过程中超声波法主要的实施流程进行分析，旨在为今后桥梁检测提供借鉴，使桥梁施工质量得以提高。
参考文献
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