導(dǎo)語：橋梁樁基檢測超聲波法的運(yùn)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:橋梁樁基施工具有隱蔽性特征，樁基質(zhì)量問題很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)并有效處理，而樁基質(zhì)量直接關(guān)系到樁基工程的成敗，必須加強(qiáng)橋梁混凝土灌注樁質(zhì)量檢測。文章以某橋梁工程為例，對超聲波無損檢測技術(shù)原理、技術(shù)應(yīng)用及檢測數(shù)據(jù)分析與缺陷評定進(jìn)行深入探討。

關(guān)鍵詞:超聲波檢測;橋梁工程;樁基檢測

1工程概況

某橋梁54－4樁基采用鉆孔灌注樁，設(shè)計(jì)樁徑2.0m，樁長75m，聲測管預(yù)埋3根，通過超聲波平測法進(jìn)行樁基灌注樁質(zhì)量無損檢測，測點(diǎn)布設(shè)間距0.80m。本橋梁工程工期緊，在樁身混凝土灌注后第5d即進(jìn)行超聲檢測，檢測結(jié)果表明，信號(hào)接收十分微弱，波形嚴(yán)重衰減，檢測結(jié)果受混凝土齡期影響較大。出于本工程工期緊以及超聲波檢測質(zhì)量要求的考慮，在樁身混凝土灌注10d后再次超聲檢測，信號(hào)接收強(qiáng)度及波形良好，樁基混凝土灌注質(zhì)量優(yōu)良。

2技術(shù)原理及檢測儀器設(shè)備

2.1技術(shù)原理。超聲波法在進(jìn)行橋梁樁基檢測的過程中，其超聲脈沖發(fā)射源向樁基混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)出高頻彈性脈沖波，再通過高精度接收系統(tǒng)進(jìn)行樁基混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)脈沖波傳播過程及波動(dòng)特性的接收與記錄。由于樁基混凝土為多相非均質(zhì)結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)中聲波的傳播速度具有一定的規(guī)律性特征，若聲波傳播路徑中存在裂縫、密實(shí)度差異、孔洞、夾泥等缺陷，聲波必須繞過缺陷或通過傳播速度不同的介質(zhì)，其必將發(fā)生衰減，導(dǎo)致傳播時(shí)間改變，聲速降低，波幅縮減，波形畸變。混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)所存在的破損或不連續(xù)必將形成波阻抗界面，當(dāng)脈沖波傳遞至該界面，將引發(fā)波透射和反射，影響并降低所接收到的透射波能量;混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)的孔洞、松散及蜂窩等缺陷將引發(fā)脈沖波的散射與繞射?？傊鶕?jù)脈沖波初始到達(dá)時(shí)間及波能量衰減特性、變動(dòng)規(guī)律等特征，便能得到混凝土結(jié)構(gòu)密實(shí)度參數(shù)，判斷出樁基結(jié)構(gòu)內(nèi)混凝土缺陷的性質(zhì)、類型及位置。2.2檢測儀器設(shè)備。(1)超聲波儀及徑向振動(dòng)換能器本橋梁樁基超聲波檢測采用ZBL－U520便攜式超聲儀，該超聲脈沖儀對于混凝土缺陷檢測、基樁完整性檢測、結(jié)合面質(zhì)量檢測、材料物理力學(xué)性能檢測等具有普遍適用性。本工程采用以縱波發(fā)射和接收為目的的振動(dòng)換能器。(2)聲測管本工程在設(shè)計(jì)過程中必須將聲測管預(yù)埋方式及布設(shè)形式在圖紙中明確標(biāo)示，并根據(jù)樁橫截面布局及檢測控制面積嚴(yán)格控制聲測管埋置數(shù)量，保證檢測結(jié)果。

3橋梁樁基質(zhì)量檢測

3.1檢測準(zhǔn)備。本橋梁工程樁基檢測前加強(qiáng)調(diào)查與技術(shù)資料的收集，深入了解樁基混凝土灌注所采用施工工藝及施工中存在的異常問題，以便于對橋梁樁基混凝土結(jié)構(gòu)缺陷做出初步判斷。將樁基混凝土超聲波檢測時(shí)間控制在混凝土灌注樁強(qiáng)度齡期14d后。聲測管的疏通采用直徑大出換能器的圓鋼，并進(jìn)行聲測管內(nèi)外徑及相鄰聲測管外壁間距的測量，量測精度控制在±1mm。3.2檢測過程。橋梁樁基混凝土灌注樁超聲檢測時(shí)，必須保證換能器發(fā)射和接收過程以相同標(biāo)高升降的同步性，并隨時(shí)調(diào)整和校準(zhǔn)發(fā)收換能器的深度位置，為防止高程誤差過大而導(dǎo)致測試誤差的增大，應(yīng)將相對高程誤差累計(jì)值控制在20mm范圍內(nèi)?；炷凉嘧顿|(zhì)量超聲波透射法檢測的過程中，應(yīng)加強(qiáng)聲時(shí)與波幅的控制，對于混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷波幅比聲時(shí)更具敏感性，波幅是相對量，聲時(shí)則根據(jù)波形起跳點(diǎn)具體情況確定。橋梁樁基灌注樁沿樁長方向質(zhì)量分布的粗略情況通過常規(guī)超聲檢測就能獲取，考慮到局部可疑區(qū)域或重要部位則應(yīng)通過CT層析成像技術(shù)并配備專門分析軟件進(jìn)行加密細(xì)側(cè)、定量分析。對于同一灌注樁內(nèi)布設(shè)三根及以上聲測管的情況，應(yīng)以每兩個(gè)聲測管為一個(gè)測試剖面，并保持測試過程內(nèi)檢測系統(tǒng)狀態(tài)及參數(shù)的一致性。3.3檢測數(shù)據(jù)的分析與缺陷評定。當(dāng)前主要根據(jù)聲速、波幅及PSD判據(jù)等進(jìn)行橋梁樁基質(zhì)量及混凝土缺陷判別與評定。3.3.1聲速判據(jù)。混凝土強(qiáng)度決定著材料的基本物理量———聲速，對于檢測剖面聲速值較低且離散性較小的情況，應(yīng)通過同條件混凝土試塊預(yù)留抗壓強(qiáng)度和聲速對比試驗(yàn)的結(jié)果結(jié)合工程所在區(qū)域?qū)嶋H經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行聲速低限值的判定。與聲速低限值所對應(yīng)的混凝土強(qiáng)度應(yīng)至少為0.9R(R為設(shè)計(jì)強(qiáng)度)，對于鉆孔芯樣試件，其聲速低限值所對應(yīng)的混凝土強(qiáng)度應(yīng)至少為0.85R。按照聲速離散系數(shù)Cv將橋梁樁基均質(zhì)性分為四個(gè)等級，具體見表1。本橋梁工程樁基混凝土灌注樁聲速離散系數(shù)Cv檢測值為3.8，橋梁樁基均質(zhì)性等級為A級，不存在質(zhì)量缺陷。3.3.2波幅及其隨樁深變化曲線判據(jù)。波幅臨界值按其平均值減6dB確定，若波幅實(shí)測值比臨界值低，則應(yīng)將其確定為疑似缺陷區(qū)域。由波幅屬于相對量，橋梁樁基混凝土結(jié)構(gòu)存在較大變異性特征，其波幅統(tǒng)計(jì)規(guī)律較難確定。3.3.3PSD值判據(jù)。本工程采用斜率法進(jìn)行異常輔助判斷，即當(dāng)某測點(diǎn)附近PSD值顯著變化，則應(yīng)作為疑似缺陷區(qū)域。依據(jù)樁身混凝土均質(zhì)性、缺陷是否存在及缺陷程度等，將樁身混凝土結(jié)構(gòu)完整性分為四類，具體見表2。本工程橋梁樁基混凝土不同聲測剖面測點(diǎn)處PSD值穩(wěn)定，聲測剖面各測點(diǎn)處的聲速與波幅均大于臨界值，波形基本正常，屬于Ⅰ類樁。

4結(jié)論

超聲波無損檢測技術(shù)操作方便，結(jié)果精確度高，考慮到橋梁混凝土灌注樁情況的復(fù)雜性，針對橋梁樁身斷樁及混凝土離析等展開超聲無損檢測時(shí)，應(yīng)運(yùn)用不同判據(jù)進(jìn)行各測點(diǎn)質(zhì)量的檢測與判斷，當(dāng)不同判據(jù)檢測結(jié)果都滿足要求時(shí)，則可判定該測點(diǎn)樁身質(zhì)量完好，若任一判據(jù)檢測結(jié)果不符要求，則表明測點(diǎn)處存在質(zhì)量缺陷。在諸多判據(jù)中，聲幅對于混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量缺陷十分敏感，該標(biāo)準(zhǔn)也過于嚴(yán)苛，如果聲時(shí)、聲速等判斷結(jié)果均達(dá)標(biāo)，而聲幅判據(jù)曲線不滿足要求，則不應(yīng)立即認(rèn)定為測點(diǎn)處存在質(zhì)量缺陷，還應(yīng)進(jìn)一步結(jié)合其他判據(jù)進(jìn)行綜合分析，保證結(jié)果的準(zhǔn)確。

參考文獻(xiàn)

［1］黃原，廖輝煌．公路橋梁樁基檢測中無損檢測技術(shù)的應(yīng)用思路［J］．交通世界，2019，24:110－111．

［2］劉冰．超聲波檢測技術(shù)在橋梁樁基檢測中的應(yīng)用［J］．智能城市，2019，5(14):44－45．

［3］龍建旭．探討樁基檢測中橋梁混凝土超聲波檢測技術(shù)的應(yīng)用［J］．中國建材科技，2019，28(3):16－17．

［4］盛春輝．超聲波檢測技術(shù)在橋梁樁基檢測中的應(yīng)用［J］．交通世界，2019，11:115－116．

［5］蘇海．樁基檢測中橋梁混凝土超聲波檢測技術(shù)的應(yīng)用［J］．建筑技術(shù)開發(fā)，2019，46(2):93－94．

作者:韓啟星 單位:新疆維吾爾自治區(qū)交通運(yùn)輸工程質(zhì)量監(jiān)督局