浅谈桥梁基桩检测声波透射法存在的不足及对策

2015-03-21陶光智

黑龙江交通科技 2015年11期

关键词：测管桩头基桩

陶光智

(广东华路交通科技有限公司)

浅谈桥梁基桩检测声波透射法存在的不足及对策

陶光智

(广东华路交通科技有限公司)

概述了桥梁基桩的检测方法，介绍了基桩声波透射法检测的基本原理。结合现场实际检测经验，分析了目前声波透射法在现场检测中存在的不足，并提出相应的处治措施，以供参考。

基桩检测；声波透射法；不足；对策

1 声波透射法的基本原理

基桩声波透射法检测的基本原理是以人为激励的方式，通过在基桩预埋声测管之间发射和接收声波，通过分析接收声波的声学参数和波形的变化情况，确定桩身混凝土缺陷的位置、范围、程度，从而推断桩身混凝土的连续性、完整性和均匀情况，进而评定桩身完整性等级。

2 声波透射法检测存在的不足及对策

2.1 预埋声测管质量从多个方面影响声波透射法检测结果

要进行声波透射法检测，须在桩身中预埋声测管作为检测通道作。当桩径不大于1 500 mm时，应埋设三根管；当桩径大于1 500 mm时，应埋设四根管，且声测管应互相平行、定位准确，并埋设至桩底。预埋声测管质量，包括声测管的材质、厚度、内径大小、管间连接方式、声测管绑扎定位是否牢固、作为耦合剂的清水是否混浊等，均会对声波透射法检测结果产生不同程度的影响。

例如，当声测管内径过大时，声耦合误差将明显增加，且声测探头在管内晃动幅度大，严重影响数据采集的稳定性，引起接收声波参数和波形异常变化；当作为耦合剂的清水含有较多杂质时，导致声波能量被吸收、扩散，造成接收到的能量降低，波形畸变，这些都将直接影响了基桩完整性的评定；由于声测管绑扎定位不牢固，导致声测管在混凝土挤压下移位、变形，也对声波透射法的检测结果判定产生影响，甚至引起误判。

2.2 声波透射法不能检测桩底持力层状况

预埋声测管通常绑扎在钢筋笼内侧，在混凝土灌注之前，随预制钢筋笼放至桩底，没有嵌入桩底持力层中。声波透射法只能检测预埋管深度范围，所以不能检测到桩底持力层状况。

2.3 声波透射法存在检测盲区

基桩检测声波透射法检测采用的振源，是一种轴向有限长度、单一主频的柱面波。以换能器为圆心的同心圆相交点的连线便是接收换能器的理想“接收声场”的空间分布。其连接轨迹满足椭圆方程，有效“接收声场”在空间的完整分布实际是一个椭圆球体。当混凝土缺陷在有效“接收声场”范围外时，声参数将不能做出反应。

可见，声波透射法检测存在一定范围的测试盲区，只能测出声测管之间一定范围内混凝土是否存在缺陷，不能准确测出桩身整个断面是否存在缺陷。在现场实际检测过程中，常遇到钻芯法发现明显缺陷而声波透射法未能检测到的情况，基本上因检测盲区所致。如广东惠州某高速L161-2#桩，桩长33.9 m，桩径1.5 m，混凝土设计强度C25。采用声波透射法进行检测，判定类别为Ⅰ类桩。强制性抽芯结果显示，桩身在25.5～26.3 m局部存在严重的沟槽、离析。

2.4 桩身横向缺陷易漏检

声波透射法对桩身水平向范围较大而桩长方向很小的缺陷易漏检，如桩身受外力产生的横向裂缝。由于横向裂缝桩长方向范围小，发射声波沿着裂缝两测横向正常传播，声参数将不会产生异常变化。此时，桩身横向裂缝将不会被检测到。同时，由于桩身位于地表下，裂缝缝隙中填充的是水而非空气，当声波穿过裂缝时，声参数的变化几乎可以忽略，所以采用斜测法也难以发现横向裂缝。

如广东肇庆某高速，由于地陷导致桩体倾斜，为确定桩身是否断裂，检测单位对地陷地区的预埋声测管的基桩进行声波透射法检测，同时辅以钻芯法和钻孔电视检测。检测结果显示，声波透射法未发现桩身横向裂缝；而钻芯法和钻孔电视检测，均发现有部分基桩存在横向裂缝，钻孔电视清晰显示裂缝处有泥水渗出，钻芯法芯样显示的裂缝位置与钻孔电视发现的裂缝位置相吻合。

2.5 测点间距较大时，可能漏检缺陷

声波透射法检测测点间距对实测波速准确性没有影响，但测点间距加大，漏测缺陷的可能性增加，一些缺陷可能被漏检。《公路工程基桩动测技术规程》(JTG/T F81-01-2004)规定，检测步距不应大于20 cm。若现场检测时，测点间距大于20 cm，那么对于小于测点间距量级的缺陷就有可能漏掉。

2.6 桩头混凝土质量易误判

基桩检测前，通常把桩顶混凝土面破除至设计桩顶标高，在桩头破除过程中，易造成桩头部分混凝土与声测管剥离。当存在此类现象时，桩头部位的最后一个或几个测点的声参数将急剧下降，容易造成误判。