超聲波法在樁基檢測中的應用研究

郭 進

        樁基的質量問題一直是人們所關心的重點問題，質量不好的樁基會直接引發事故的發生，嚴重影響人們的出行，對人們的財產安全乃至是生命健康構成直接威脅，所以必須做好樁基的質量檢測工作。超聲法應用其中就是最有效地檢測方法。該檢測方法檢測的內容主要有樁的位置、樁的尺寸、樁基的施工工藝、樁本身的受力強度、樁變形情況以及場地條件等多方面，其中樁基強度檢測是最重要的檢測內容。樁基質量存在問題主要包括初期的地形勘察有誤、施工技術存在問題、施工設計存在問題等多方面，這些問題具有獨立性也具有融合性，樁基問題往往會囊括很多問題，其中也包括后期環境對樁基質量的影響。超聲波法可以檢測樁身完整性，也可以檢測樁基的承載力?？傊?，該方法應用到樁基檢測中具有良好的檢測作用，檢測意義重大。

        1、檢測樁基的結構健康狀況

        1.1檢測樁基的混凝土結構強度

        對樁基中的混凝土的結構強度進行檢測，若想得出有效地判定必須依照很多的數據參數，只有通過超聲波傳播參數變化才能進一步判斷混凝土的強度。檢測并研究混凝土強度就是通過該種方法來實現的。檢測中所提到的傳播參數變化，指的就是超聲波的在遇到混凝土之后的聲速系數以及衰減系數變化等。在實際的檢驗過程中，超聲波可以穿過混凝土區域，但是會受到很多低下因素的干擾和阻礙，進而導致傳播參數收到容易受到影響，直接導致檢驗結果受到干擾和影響。

        1.2檢測樁基及其構件裂縫深度

        目前，樁基會由于一些原因產生裂縫，其構件結構內部也會出現裂縫，探討后究其原因主要是因為樁基設計的不合理性造成，也因為實際施工不規范形成，還包括自然災害等因素導致，裂縫降低了樁基的整體結構的承重能力以及耐久性，直接影響樁基的質量以及后期的使用性。為了盡可能的避免或者減少樁基的裂縫，對那些存有裂縫的樁基進行修補工作，就必須完全掌握裂縫的寬度、深度以及性質等問題。超聲波檢測法由此產生，它不會對樁基原有的混凝土結構造成負面的影響。其檢測方法眾多，可以根據不同的樁基的實際情況來選擇合適的檢測方法，其中的單面平測法應用如下：單面評測就是指樁基的裂縫部位在一個可測表面，且裂縫深度小于500毫米，那么就可以采用該種方法進行檢驗。

        2、超聲波檢測樁基的注意事項

        2.1超聲波聲測管埋設時必須保證各聲測管之間相互平行對稱，探頭可以在聲測管內同步自由的升降，聲測管埋設根數與樁基的直徑密切相關，樁徑小于800mm時聲測管一般為2根，樁徑大于1600mm時聲測管一般不少于4根，樁徑在800mm～1600mm時聲測管宜采用3根，采用儀器檢測時每2根聲測管為一組分別進行檢測。

        2.2樁基應該在成樁28d后進行超聲波檢測，樁頭部位先開挖和破除樁頭，表面磨平后再進行檢測，必要時在表面鋪水泥砂漿整平檢測面，破樁頭要注意保護成樁時埋設的聲測管，注意聲測管內不得掉進混凝土殘渣等雜物，不得灌入泥漿而影響測試探頭順利放入樁底，必要時應采取相應的技術處理措施。

        2.3聲測管應與鋼筋籠的主筋牢固的綁扎在一起，禁止采用焊接形式與主筋焊接在一起，沿樁長每隔不超過3m采用鉛絲綁扎一道，聲測管口接頭處與主鋼筋點焊連接，聲測管采用鑄鐵管制作，鑄鐵管壁厚滿足設計和規范要求，要特別注意鑄鐵管接頭處的焊接質量，保證聲測管的內徑有足夠空間，換能器能夠在聲測管內部自由伸縮。

        2.4超聲波檢測儀器由數據采集系統、成對換能器組成，檢測儀器符合鑒定有效期內的技術性能要求，檢測前進行嚴格的律定試驗，波形清晰、聲時準確，換能器的精度要符合成樁的設計要求，盡量采用重量相對較大的換能器，換能器要能夠同時收放、高度始終保持一致。

        2.5超聲波的頻譜分析通過各頻率的分量幅度解析，找出幅度最大的主頻率，在頻譜分析時截取不同的波列長度將得到不同的頻譜曲線，在頻譜分析中要考慮分辨率和漏波對檢測精度的影響，同時考慮疊加波對檢測的不利影響。

        2.6檢測中要獲得一次波頻譜特性，橋梁樁基檢測要合理選取采樣的頻率，使信號的頻譜分析有足夠的精度，最大限度的降低時域精度和頻域精度的影響范圍。

        總之，對于樁基的檢測方法除了超聲波檢測法外還有其他檢測方法，但是相比較而言，超聲波法更能夠快速檢測出樁基的缺陷所在，對其位置的判定較為準確，同時也可以更加真實的反應內部的真實情況，加之操作簡單，目前已逐漸成為了使用最為頻繁的檢測樁基質量的方法。今后，為求進一步提高檢測的準確性需要相關技術人員持續對該項檢測方法進行深入研究與探討。