聲波在橋梁樁基檢測(cè)中的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)

劉振春

聲波在橋梁樁基檢測(cè)中的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)

劉振春

Sheng bo zai qiao liang zhuang ji jian ce zhong de you shi ti xian

隨著我國交通行業(yè)的發(fā)展，高速公路建設(shè)數(shù)量不斷增多，而在高速公路建設(shè)過程中，樁基礎(chǔ)在橋梁工程得到了廣泛應(yīng)用。在樁基礎(chǔ)施工過程當(dāng)中，需要對(duì)樁基的完整性進(jìn)行檢測(cè)。本文闡述了聲波透射法使用原理，在此基礎(chǔ)上，以廣州市增城區(qū)正果大橋改建工程為例，針對(duì)聲波透射法在橋梁樁基檢測(cè)中的應(yīng)用方法及優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了深入的分析，旨在為類似工程施工參考。

聲波透射法在橋梁樁基完整性檢測(cè)中的應(yīng)用，是通過利用超聲波較強(qiáng)的透射力進(jìn)行橋梁樁基檢測(cè)，其檢測(cè)原理如下：超聲波通過介質(zhì)在混凝土中傳播時(shí)，若遇到一些缺陷，將會(huì)導(dǎo)致各個(gè)參數(shù)特征（如聲時(shí)、波幅、波形、主頻等）發(fā)生變化，而根據(jù)這些變化對(duì)橋梁樁基完整性作出正確的判斷。在沖孔灌注樁施工當(dāng)中，經(jīng)常會(huì)存在斷樁、混凝土離、蜂窩等缺陷。而通過聲波透射法來檢測(cè)梁樁基完整性，可以根據(jù)聲波的變化判斷出缺陷類型和性質(zhì)，以確保橋梁樁身質(zhì)量。下面結(jié)合工程實(shí)例，針對(duì)聲波透射法在某高速公路橋梁樁基施工中的具體應(yīng)用進(jìn)行探討。

一、工程概況

公司承建的廣州市增城區(qū)正果大橋改建工程。該工程位于增城區(qū)正果鎮(zhèn)。新建橋梁全長227.05m，寬27.5m；主橋采用（45+70+45）m預(yù)應(yīng)力混凝土薄壁墩連續(xù)剛構(gòu)橋，引橋采用30m跨簡(jiǎn)支小箱梁，樁基礎(chǔ)采用沖孔灌注樁；兩側(cè)引道長163m，以及照明、綠化等配套工程，工期為18個(gè)月，合同總造價(jià)43367838元。樁基檢測(cè)按照設(shè)計(jì)要求采用聲波透射法進(jìn)行，此法在本項(xiàng)目樁基中檢測(cè)呈現(xiàn)出良好的優(yōu)勢(shì)。

二、聲波透射法檢測(cè)中注意事項(xiàng)

考慮到本工程樁身完整性檢測(cè)的沖孔灌注樁數(shù)量眾多，因此，在聲波透射法應(yīng)用過程中，我們應(yīng)善于總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，提高樁基檢測(cè)的效率，確保檢測(cè)的質(zhì)量。

（1）清洗聲測(cè)管。在沖孔灌注樁樁身的完整性檢測(cè)前，首先要認(rèn)真地清洗聲測(cè)管，以確保整個(gè)樁身都能得到有效檢測(cè)。在鑿除樁頭時(shí)，要加強(qiáng)聲測(cè)管的保護(hù)工作，以免石子掉入聲測(cè)管內(nèi)部。在采用高壓水泵來清洗聲測(cè)管時(shí)，應(yīng)選用清水進(jìn)行清洗，禁止使用混有泥沙的水清洗，待泥沙沉淀后，將會(huì)導(dǎo)致聲測(cè)管內(nèi)部發(fā)生沉渣現(xiàn)象，直接影響到檢測(cè)質(zhì)量。待清洗聲測(cè)管完畢后，需要及時(shí)對(duì)沖洗的深度進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)要做好相關(guān)的記錄。在聲測(cè)管內(nèi)部灌水后，應(yīng)堵住聲測(cè)管的管口，以防砂石掉落到聲測(cè)管內(nèi)部。

（2）合理處理探頭被卡問題。在聲測(cè)管制作時(shí)，一般采用鋼管焊接的方式進(jìn)行制作。然而，在聲測(cè)管連接處焊接過程中，如焊接效果達(dá)不到要求，將會(huì)導(dǎo)致聲測(cè)管出現(xiàn)變形。同時(shí)，如果在放置探頭時(shí)再將探頭拉回，就很容易卡在彎曲處，引起卡探頭問題的出現(xiàn)。若探頭在管里出現(xiàn)探頭被卡問題，應(yīng)采取緩慢抖動(dòng)導(dǎo)線，再慢慢往上提拉的處理方式。若還不能將探頭提起，應(yīng)在測(cè)繩上系一根長度20～30cm的鋼筋頭，并靠近探頭，將鋼筋頭放置在探頭的深處，再將測(cè)繩和電纜提起，以提升探頭。在沖孔灌注樁檢測(cè)過程中，經(jīng)常出現(xiàn)探頭卡住的問題而導(dǎo)致鋼筋頭卡住現(xiàn)象，這樣難以將它提升，因此，在保證鋼管焊接質(zhì)量和安裝工藝的同時(shí)，我們還應(yīng)采用有標(biāo)度的鋼絞線來代替測(cè)繩，這種處理方法比較方便、簡(jiǎn)單，且具有較強(qiáng)的應(yīng)用性。

（3）對(duì)線和拉線。在對(duì)線和拉線過程中，一般會(huì)采用平測(cè)法。在使用這種方法過程中，應(yīng)使線刻度平整對(duì)齊，以確保探頭深度的一致性，避免斜側(cè)問題的出現(xiàn)。同時(shí)還可以提升波速、波幅的準(zhǔn)確性，避免出現(xiàn)較大的偏差，避免誤判問題的發(fā)生。在對(duì)齊線刻度時(shí)，應(yīng)充分考慮聲測(cè)管高出樁頭的長度問題，盡可能提升裝置滑輪高度，如將探頭深度下放至10～15cm，以方便儀器能夠順利讀取樁頭上的數(shù)據(jù)。

在沖孔灌注樁施工過程中，考慮到樁的受力特點(diǎn)，需要加強(qiáng)樁底的質(zhì)量控制，由于本工程地質(zhì)復(fù)雜，故在沖孔灌注樁檢測(cè)過程中，應(yīng)適當(dāng)?shù)亟档吞筋^的提升速度，保證檢測(cè)檢測(cè)到首波的精確性。為了提高檢測(cè)質(zhì)量和效率，如果波速數(shù)據(jù)在儀器中顯示正常，可以加快探頭的提升速度。如果達(dá)到樁頭部位時(shí)，應(yīng)降低探頭的提升速度，避免滑輪處出現(xiàn)探頭卡住問題而導(dǎo)致滑輪的損壞。在沖孔灌注樁檢測(cè)過程中，如果遇到樁身數(shù)據(jù)發(fā)生異常，應(yīng)及時(shí)降低探頭的提升速度，確保首波的位置得到順利檢測(cè)。

三、工程應(yīng)用效果及優(yōu)勢(shì)

在本工程沖孔灌注樁檢測(cè)過程中，我們選取3號(hào)墩1#樁的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。 該樁長21m，樁徑1000mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40。在這根樁的完整性檢測(cè)過程中，我們?cè)O(shè)置了三根聲測(cè)管，其測(cè)距25cm左右。同時(shí)將樁身混凝土28d齡期時(shí)作為檢測(cè)時(shí)間。其中，三個(gè)剖面的聲速平均值和波幅平均值如下表所示。

表：三個(gè)剖面的聲速平均值和波幅平均值

綜上分述，聲波透射法在橋梁樁基完整性檢測(cè)中應(yīng)用具有明顯的優(yōu)勢(shì)。具體來說，其優(yōu)勢(shì)如下：

（1）對(duì)于大直徑?jīng)_孔灌注樁來說，與應(yīng)變反射波法相比，采用聲波透射法的檢測(cè)效果較為直觀，檢測(cè)效率得到進(jìn)一步的提升；

（2）聲波透射法在橋梁樁基檢測(cè)中具有較高的準(zhǔn)確度，能夠?qū)崿F(xiàn)橋梁整樁結(jié)構(gòu)全斷面各點(diǎn)的檢測(cè)，確保任何部位缺陷不會(huì)出現(xiàn)漏判問題；

（3）通過檢測(cè)結(jié)果分析，更加直觀地反映橋梁樁身結(jié)構(gòu)的混凝土均勻性、缺陷部位和程度等；

（4）通過聲波透射法的應(yīng)用，樁長和樁徑不會(huì)影響到檢測(cè)結(jié)果，相對(duì)于其它方法而言，橋梁樁基樁身的混凝土質(zhì)量檢驗(yàn)具有明顯的科學(xué)性。

四、結(jié)語

綜上所述，本文結(jié)合廣州市增城區(qū)正果大橋改建工程，對(duì)聲波透射法在橋梁樁基完整性檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行了深入地探討，該工程橋墩采用樁基礎(chǔ)，考慮到當(dāng)?shù)貐^(qū)地質(zhì)復(fù)雜，地下水位較高，且土層為粉土和淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，因此，本方案樁基檢測(cè)結(jié)合聲波參數(shù)特征的變化，對(duì)灌注樁各種缺陷的性質(zhì)和類型作出定型和定量的判斷。可見，本工程通過聲波透射法的應(yīng)用，能夠有效地反映出樁完整性的真實(shí)情況。

（作者單位：廣東省建筑工程機(jī)械施工有限公司）