摘要：大直徑(直徑大于80cm)、且樁長(zhǎng)較長(zhǎng)的灌注樁施工時(shí)在樁基中預(yù)埋相應(yīng)數(shù)量的聲測(cè)管，從而采用聲波透射法來(lái)驗(yàn)樁，灌注樁施工完成經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)入下道工序，為了不延誤下道工序的施工，因此有效控制聲測(cè)管的施工質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)樁基順利、及時(shí)的檢測(cè)，就成為了我們樁基施工的重要目的之一。本文結(jié)合京滬高鐵的樁基施工，全面解析了從聲測(cè)管的安裝直至驗(yàn)樁的整個(gè)施工工藝及其注意事項(xiàng)，并針對(duì)施工中各個(gè)環(huán)節(jié)提出了施工時(shí)的主控點(diǎn)，希望在今后的施工中得以借鑒。

關(guān)鍵詞：聲測(cè)管；檢測(cè)；目的

1 何謂聲波透射法及其意義

1.1聲波透射法檢樁的基本原理

1.1.1由超聲脈沖發(fā)射源在混凝土內(nèi)激發(fā)高頻彈性脈沖波，并用高精度的接收系統(tǒng)記錄該脈沖在混凝土內(nèi)傳播過(guò)程中表現(xiàn)的波動(dòng)特征。當(dāng)混凝土內(nèi)存在不連續(xù)或破損界面時(shí)，缺陷面形成波阻抗界面，波到達(dá)該界面時(shí)，產(chǎn)生渡的透射和反射，使接收到的透射能量明顯降低；根據(jù)渡的初至到達(dá)時(shí)間和渡的能量衰減特征，頻率變化及波形畸變程度等特性，可以獲得測(cè)區(qū)范圍內(nèi)混凝土的聲學(xué)參數(shù)。測(cè)試記錄的不同測(cè)試剖面，對(duì)面和斜面的超聲波動(dòng)特征，經(jīng)過(guò)處理分析就能判別測(cè)區(qū)內(nèi)混凝土的參考強(qiáng)度和內(nèi)在缺陷的性質(zhì)、大小及空間位置。

1.1.2在基樁施工前，根據(jù)樁直徑的大小預(yù)埋相應(yīng)數(shù)量的聲測(cè)管，作為換能器的通道。測(cè)試時(shí)每?jī)筛暅y(cè)管為一組，通過(guò)水的耦合，超聲脈沖信號(hào)從一根聲測(cè)管中的換能器反射出去，在另一根聲測(cè)管中的換能器接收信號(hào)，聲波檢測(cè)儀測(cè)定有關(guān)參數(shù)井采集記錄儲(chǔ)存。換能器由樁底同時(shí)從上往下依次檢測(cè)，遍及各個(gè)截面。

1.2聲波透射法檢樁的步驟及注意事項(xiàng)

現(xiàn)場(chǎng)成樁后檢測(cè)過(guò)程分兩個(gè)步驟進(jìn)行，首先是采用平測(cè)法對(duì)全樁各個(gè)檢測(cè)剖面進(jìn)行普查，找出聲學(xué)參數(shù)異常測(cè)點(diǎn)。然后對(duì)聲學(xué)參數(shù)異常的測(cè)點(diǎn)采用加密測(cè)試，必要時(shí)采用斜測(cè)或扇形掃測(cè)等細(xì)測(cè)方法進(jìn)一步檢測(cè)，這樣一方面可以驗(yàn)證普查結(jié)果，另一方面可以進(jìn)一步確定異常部位的范圍，為樁身完整性類別的判定提供可靠依據(jù)。

1.2.1將發(fā)射與接收聲波換能器通過(guò)深度標(biāo)志分別置于兩根聲測(cè)管中同一高度的測(cè)點(diǎn)處(樁底標(biāo)高上返樁長(zhǎng)長(zhǎng)度)，設(shè)置好儀器參數(shù)，進(jìn)行檢測(cè)，

1.2.2發(fā)射與接收聲波換能器應(yīng)以相同標(biāo)高或固定高差同步升降，測(cè)點(diǎn)間距(同步上升高度差)不宜大干25cm

1.2.3實(shí)時(shí)顯示和記錄接收信號(hào)的時(shí)程曲線，讀取聲時(shí)、首波峰值和周期值，宜同時(shí)顯示頻譜曲線及主頻值。將多根聲測(cè)管以兩根為一個(gè)檢測(cè)剖面進(jìn)行組合，分別對(duì)所有檢測(cè)剖面完成檢測(cè)；

1.2.4在樁身質(zhì)量可疑的測(cè)點(diǎn)周圍，應(yīng)加密測(cè)點(diǎn)，或采用斜測(cè)、扇形掃測(cè)進(jìn)行復(fù)測(cè)，進(jìn)一步確定樁身缺陷的位置和范圍，在同一根樁的各個(gè)檢測(cè)剖面的檢測(cè)過(guò)程中，聲波發(fā)射電壓和儀器設(shè)置參數(shù)應(yīng)保持不變；

1.2.5當(dāng)聲測(cè)管出現(xiàn)堵管情況時(shí)，按以下規(guī)定執(zhí)行：

1.2.5.1埋有兩根或三根聲測(cè)管，當(dāng)某一根聲測(cè)管樁底堵管采用斜測(cè)法時(shí)，兩個(gè)換能器中點(diǎn)連線的水平夾角不應(yīng)大干40°；

1.2.5.2埋有四根聲測(cè)管，當(dāng)對(duì)角線上兩根聲測(cè)管堵管采用斜測(cè)法時(shí)，兩個(gè)換能器中點(diǎn)連線的水平夾角不應(yīng)大于40°，可采用斜測(cè)法檢測(cè)。其他情況下，在所有聲測(cè)管附近鉆芯，檢測(cè)樁身混凝土完整性，并用鉆芯孔作為通道進(jìn)行聲波透射法檢測(cè)。此時(shí)應(yīng)注意鉆芯孔垂直變化使發(fā)射和接受換能器間距變化對(duì)檢測(cè)信號(hào)的影響。

1.3樁身完整性的判定

Ⅰ類：各檢測(cè)剖面的聲學(xué)參數(shù)均無(wú)異常，無(wú)聲速低于低限值異常，

Ⅱ類；某一檢測(cè)剖面?zhèn)€別測(cè)點(diǎn)的聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)異常，無(wú)聲速低于低限值異常；

Ⅲ類：某一檢測(cè)剖面連續(xù)多個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)異常、兩個(gè)或兩個(gè)以上檢測(cè)剖面在同一深度測(cè)點(diǎn)的聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)異常、局部混凝土聲速出現(xiàn)低于底限值異常；

Ⅳ類：某一檢測(cè)剖面連續(xù)多個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)明顯異常、兩個(gè)或兩個(gè)以上檢測(cè)剖面在同一深度測(cè)點(diǎn)的聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)明顯異常、樁身混凝土聲速出現(xiàn)普遍低于底限值異常或無(wú)法檢測(cè)首波或聲波接收信號(hào)嚴(yán)重畸變。

1.4聲波透射法檢樁優(yōu)勢(shì)

1.4.1檢測(cè)全面、細(xì)致；

1.4.2檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確可靠；

1.4.3不受樁長(zhǎng)、樁徑、場(chǎng)地的限制；

1.4.4抗干擾能力強(qiáng)，

1.4.5檢測(cè)快捷、方便。

2 工程簡(jiǎn)介及聲測(cè)管應(yīng)用過(guò)程

國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目京滬高速鐵路中灌注樁普遍為大直徑樁基，且樁長(zhǎng)較長(zhǎng)，地質(zhì)條件復(fù)雜多變，為確保工程進(jìn)度及質(zhì)量，多采用聲波透射法來(lái)對(duì)樁基進(jìn)行檢測(cè)，這樣樁基施工完成后，驗(yàn)被的速度也就直接決定了后續(xù)施工的進(jìn)度。

目前，公司在建的京滬高速鐵路，隸屬于京滬高速鐵路第六標(biāo)段，公司所承建區(qū)域?yàn)榈诙^(qū)三作業(yè)工區(qū)，截止2008年12月20日前具備施工條件的樁基數(shù)量為3472根，樁基數(shù)量多，其中站場(chǎng)段具備施工條件的樁基數(shù)量為1203根，應(yīng)用聲波透射法檢測(cè)的樁基數(shù)量為981根，圍繞無(wú)錫站場(chǎng)段灌注樁的施工情況，在這里闡述一下施工過(guò)程中所積累的經(jīng)驗(yàn)。

2.1聲測(cè)管的選材

聲測(cè)管通常采用金屬鋼管，內(nèi)孔徑不宜小于40mm，管壁厚不應(yīng)小于2.5mm，其數(shù)量及布置應(yīng)滿足設(shè)計(jì)及驗(yàn)樁要求，站場(chǎng)段在灌注樁施工過(guò)程中先后使用過(guò)兩種類型的聲測(cè)管：

2.1.1薄壁聲測(cè)管，選料時(shí)單根長(zhǎng)度可以根據(jù)所施工的灌注樁樁長(zhǎng)為參考，選擇幾種不同長(zhǎng)度的聲測(cè)管，從而任意組合出我們想要的配料長(zhǎng)度，其管徑5cm，壁厚2.5mm，每?jī)啥问褂眠B接螺絲來(lái)對(duì)接，在管口之間墊有橡膠圈，底管自帶封口，頂口采用塑膠蓋封蓋，節(jié)段間采用絲扣連接；

2.1.2厚壁聲測(cè)管，進(jìn)料時(shí)其單根長(zhǎng)度分為：6m一節(jié)、9m一節(jié)，管徑5.2cm，壁厚3mm，每?jī)啥芜B接處的管徑不同，采用大管套小管、焊接的方式連接，頂口和底口均使用厚鐵皮焊接封蓋的方式。

2.1.3厚壁聲測(cè)管造價(jià)高于薄壁聲測(cè)管，但通過(guò)兩種不同材質(zhì)的聲測(cè)管在施工使用中的對(duì)比，厚壁聲測(cè)管在材質(zhì)和連接方式上均優(yōu)于薄壁聲測(cè)管，主要表現(xiàn)在管壁不易凹癟、管體不易變形、封閉性好不易進(jìn)漿。

2.2聲測(cè)管的安裝

2.2.1聲測(cè)管一般在鋼筋籠制做完成后安裝在已成型的鋼筋籠上，主要是依靠于定位鋼筋和鋼筋籠的縱向鋼筋，根據(jù)不同的樁徑安裝相應(yīng)數(shù)量的聲測(cè)管，均勻或?qū)ΨQ分布；

2.2.2聲測(cè)管按照縱向兩米的間距用不小于12#的鐵絲幫扎在定位鋼筋上，綁扎要牢固，不得與鋼筋焊接，聲測(cè)管應(yīng)下端封閉，上端加蓋，管內(nèi)無(wú)異物。

2.2.3聲測(cè)管連接最好采用外加套筒焊接方式進(jìn)行，以預(yù)防連接處斷裂的現(xiàn)象，連接處應(yīng)光滑過(guò)渡，不漏水；

2.2.4每根聲測(cè)管的長(zhǎng)度應(yīng)大干該樁樁長(zhǎng)50cm，長(zhǎng)出部分為高出樁頂部分，以備將來(lái)驗(yàn)樁，每根聲測(cè)管的管口高度應(yīng)一致。

2.3聲測(cè)管的下放過(guò)程

2.3.1在下放聲測(cè)管及鋼筋籠過(guò)程中，應(yīng)注意吊點(diǎn)的選擇，確保吊裝時(shí)的垂直度，避免鋼筋籠帶動(dòng)聲測(cè)管發(fā)生變形，造成焊點(diǎn)開(kāi)焊或絲扣脫扣的情況，在上下兩節(jié)鋼筋籠對(duì)接過(guò)程中，應(yīng)緩慢下放鋼筋籠，相應(yīng)管口對(duì)接準(zhǔn)確，以焊接方式連接的聲測(cè)管要求焊縫要飽滿、不可漏焊；絲扣對(duì)接的方式連接時(shí)要加防水膠墊、螺絲要上緊。

2.3.2在聲測(cè)管隨鋼筋籠入孔過(guò)程中，對(duì)接之前應(yīng)將聲測(cè)管中注滿清水，主要是防止進(jìn)漿，同時(shí)方便將來(lái)驗(yàn)樁。

3 帶有聲測(cè)管樁基施工的重要性

在京滬高鐵基樁施工中，聲測(cè)管的選材、安裝、埋設(shè)是三個(gè)重要的工作程序，它直接決定驗(yàn)樁的成果，一旦出現(xiàn)聲測(cè)管堵塞現(xiàn)象，將會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)單位無(wú)法對(duì)基樁進(jìn)行正常的檢測(cè)，而改用其他檢測(cè)手段無(wú)疑是加大了驗(yàn)樁成本，也浪費(fèi)掉了所埋設(shè)的聲測(cè)管。最后直接影響施工單位的進(jìn)度，造成的損失是極其可惜的、巨大的。所以樁基施工時(shí)必須高度重視和嚴(yán)格控制這三個(gè)過(guò)程。

4 結(jié)束語(yǔ)

在此類樁基施工中，作為施工單位應(yīng)該加強(qiáng)重視跟聲測(cè)管有關(guān)的各個(gè)環(huán)節(jié)，細(xì)化施工工藝標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)程，強(qiáng)化過(guò)程的質(zhì)量控制，減少質(zhì)量通病，從源頭開(kāi)始把關(guān)，這不僅僅減少了無(wú)謂的損失，同時(shí)為檢測(cè)單位提供良好的檢測(cè)條件，加快了驗(yàn)樁速度，又保證了施工有序進(jìn)行。