李紅雨

摘 要：在橋梁結(jié)構(gòu)的樁基完整性檢測、橋梁構(gòu)件裂縫深度測量、結(jié)構(gòu)混凝土強度測定方面，超聲波無損檢測技術(shù)都為當前的一個發(fā)展趨勢，因此，展開超聲波無損檢測技術(shù)在橋梁健康狀況評定中的應用研究至關(guān)重要。本文在全面了解超聲波無損檢測技術(shù)原理的基礎上，闡述了超聲波無損檢測技術(shù)在橋梁樁基工程中的應用要點，并結(jié)合具體案例，對樁基檢測流程及檢測結(jié)果進行了探討，以期全面提升檢測準確性。

關(guān)鍵詞：超聲波無損檢測技術(shù);橋梁樁基工程;技術(shù)原理

1 超聲波無損檢測技術(shù)在橋梁樁基工程的應用要點

1.1 設備儀器選擇

在具體應用過程中應對其儀器設備進行選擇設置。其中，中的收發(fā)換能器主要負責其聲波發(fā)放、接收任務。其具體參數(shù)設置如下：第一，該儀器設備的外徑小于測管內(nèi)徑，有效工作段長度不大于150mm;第二，該諧振頻率要設置在30kHz～50kHz，且水密性滿足1Mpa水壓不滲水;第三，超聲波法中的設備檢測儀器需要具有一定的可視性、顯示功能?？梢詫崟r顯示與自動信息記錄檢測;第四，該儀器設備系統(tǒng)頻帶寬度應設置為1kHz～250kHz上下之間，且最小采樣相關(guān)間隔需小于0.5μs，其測量誤差率應小于3%。

1.2 聲測管埋設

在聲測管埋設置中一定要注重其科學性、合理化。具體如下：當樁徑小于等于800mm時，根據(jù)實際情況與具體要求埋設2根以上的聲測管;該樁徑應在800mm～1600mm之間。此時應該埋設4根以上聲測管器材;當樁徑大于2000mm時，可以預埋4根以上的聲測管。同時，聲測管內(nèi)徑宜50～60mm。對聲測管布置，需要對其進行沿樁身通長設計，且對其下端進行封閉，目的是保障其焊接質(zhì)量，防止混凝土跑漿至聲測管內(nèi)。在進行混凝土澆筑之前，一定要對聲測管進行有效加固與綁定，保證其各個聲測管的有效平行。

1.3 現(xiàn)場檢測要點

第一，對聲測管暢通實際情況進行檢測，先對聲測管進行清水注滿，并將其收發(fā)換能器安放在不同設備聲測管當中去。第二，平測中，收發(fā)換能器在進行提升流程一定要與中其保持深度一樣;第三，斜測中，收發(fā)換能器進行提升流程中一定要對其高差進行保持，其兩個相關(guān)換能器連線同其水平角度應小于40°。在其進行質(zhì)量檢測當中，一旦發(fā)現(xiàn)其記錄信號中程曲線產(chǎn)生異常變化，可以對其聲測線及運用斜測、扇測等手段等進行增加，為排除其非樁身原因造成的異常變化奠定基礎。

1.4 數(shù)據(jù)分析

在選擇超聲波法對其樁基進行檢測中，主要以采集獲得的聲速、波幅、聲時等相關(guān)參數(shù)進行分析，將樁身混凝土的質(zhì)量問題進行充分體現(xiàn);同時，也可以選擇計算聲時的方法，即在深度曲線上相近兩點連線中的斜率及聲時差統(tǒng)計，并對其進行乘積PSD，最后進行其質(zhì)量確定。在其實際測量中一旦發(fā)現(xiàn)其參數(shù)出現(xiàn)明顯差異，可認定該樁身中的質(zhì)量存在嚴重問題。另外，在對樁基質(zhì)量檢測過程中，可以綜合以下方法，例如：平測法、扇測法、斜測法等技術(shù)手段。進而為樁身缺陷的主要情況及情況程度進行判定。當然，也可能發(fā)生該聲測管出現(xiàn)不平行等情況，主要是該樁身質(zhì)量出現(xiàn)問題引發(fā)的聲學參數(shù)異常變化，進而會對從檢測實質(zhì)結(jié)果造成波及。出于保證檢測結(jié)果的科學性、精準性角度出發(fā)。一定要對其進行規(guī)范糾正。

2 案例分析

該橋梁工程樁基采用混凝土進行灌注，混凝土強度為C30，工程共灌注421根樁，樁徑為1000mm，樁長28m。根據(jù)巖土工程勘察報告，該工程地層情況如下：

（1）雜填土，平均厚度為3.47m，雜色，松散，土質(zhì)不均，主要成分為碎磚碎石混粉土，局部為混凝土地坪。

（2）粉土，平均厚度為5.36m，灰黃色，濕，稍密中密，含云母碎片，搖振反應迅速，無光澤反應，干強度和韌性低。

（3）黏土，平均厚度為5.89m，灰黃色，可塑，含鐵錳質(zhì)浸染和少量鈣質(zhì)結(jié)核切面光滑，韌性和干強度中等。

（4）粉質(zhì)黏土，平均厚度為8.74m，灰黃色，可塑，切面稍光滑，韌性和干強度中等。

（5）粉土，平均厚度為6.86m，灰黃色，濕，中密密實，含云母片，搖震反應迅速，無光澤反應，韌性和干強度中等。

（6）粉砂，平均厚度為5.69m，灰黃色，飽和，密實，顆粒級配差，含云母碎片，偶見砂砂盤，粒徑2-7cm，偶見貝殼碎片。

（7）黏土，平均厚度為4.88m，灰綠色，硬塑，含鐵錳質(zhì)浸染和鈣質(zhì)結(jié)核，切面光滑，韌性和干強度高。

本次檢測主要檢測樁身完整性和均勻性，一共檢測了30根樁基，樁徑有三種，800mm，900mm，1600mm，樁長分別為6m，4m，8m。檢測工作參照現(xiàn)行基樁檢測技術(shù)規(guī)范，本文選取了其中2根樁基的檢測數(shù)據(jù)進行分析，分別是1號基樁和2號基樁。

第一，1號基樁樁長7m，當以聲速作為判據(jù)時，根據(jù)檢測數(shù)據(jù)可知，樁身上部1.4m及2.1m處聲速明顯低于臨界值4.084km/s。當以聲幅作為判據(jù)時，其值也低于聲幅臨界值88.4 dB，并且聲時明顯變長，PSD曲線發(fā)生突變，由此可以判斷出這兩處可能存在一定缺陷。5.9m～6.6m PSD曲線和聲波聲幅異常情況較嚴重，初步判斷存在缺陷，缺陷可能是由于混凝土離析出現(xiàn)粗骨料大量堆積細骨料較少造成的，該樁屬于Ⅲ類樁。

第二，2號基樁樁的聲速以及聲幅都不大于臨界值，PSD曲線沒有發(fā)生突變，由此判斷該樁的樁身完整性較好，屬于Ⅰ類樁。

相較于其他的樁身完整性檢測方法，超聲波法實時反映樁內(nèi)各點的聲時聲速波幅等數(shù)據(jù)，克服了受樁長限制的缺陷，并且檢測時對樁身無損傷，檢測結(jié)果準確可靠，因此得到高度認可和廣泛應用。

3 結(jié)束語

綜上所述，隨著我國工程行業(yè)的迅速發(fā)展，對大型橋梁等建設提出了更高的要求。樁基礎作為橋梁工程最常見的基礎形式，做好基樁檢測尤為關(guān)鍵。在工程實踐中，在地質(zhì)條件、施工方法等多種因素作用下，產(chǎn)生樁身缺陷的問題極為常見，很大程度上缺陷將會對基樁的力學性能、耐久性等造成嚴重影響，若基樁檢測不到位，必將存在嚴重的安全、質(zhì)量隱患，甚至會縮短工程使用年限，出現(xiàn)巨大損失。為此，在工程建設施工中，必須重視樁基礎完整性檢測。超聲波法作為一種高效、迅速、便捷的無損檢測技術(shù)，在橋梁結(jié)構(gòu)樁基完整性檢測等方面得到了廣泛應用和推廣。因此，在橋梁樁基工程健康狀況評定中開展超聲波無損檢測技術(shù)的應用研究顯得尤為重要。

參考文獻：

[1]張志成.超聲波無損檢測技術(shù)在樁基工程中的應用[J].山西建筑，2018，44（33）：38-39.

[2]姜凡，周東富.淺談超聲波無損檢測技術(shù)在樁基工程中的應用[J].黑龍江科學，2016（01）：37，65.