超聲波在路橋基樁檢測中的優(yōu)勢體現(xiàn)

王雯萱

摘要：現(xiàn)階段，我國路橋工程基樁檢測技術的應用水平有所提高，可以有效彌補傳統(tǒng)的基樁檢測工作所產生的弊端和不足，保證路橋工程基樁檢測工作質量和效果，維護路橋工程基樁結構的安全性和穩(wěn)定性，使工程建設單位實現(xiàn)更高的社會效益和經濟效益。基于此，對超聲波在路橋基樁檢測中的優(yōu)勢體現(xiàn)進行研究，僅供參考。

關鍵詞：超聲波;路橋工程;基樁檢測

引言

在目前的路橋施工實踐當中，路橋樁基工程以工程量較大、隱蔽性較強、施工質量較難控制而導致出現(xiàn)相關質量問題。因此應及時檢測路橋樁基的質量，確保后續(xù)施工的有序推進。目前超聲波檢測是路橋樁基檢測的一種常用方法。

1超聲波在路橋基樁檢測工作過程中的應用原理和應用優(yōu)勢分析

由于超聲波所具有的特殊性質，在不同的介質當中進行傳播的速率也有著明顯的差異性，且超聲波在傳輸過程中，受到外部環(huán)境的影響會產生相應的變化，如超聲波的傳播可能會產生彎曲現(xiàn)象。從物理學的角度，超聲波在直線傳播過程中，主要影響因素包含兩個方面，即超聲波傳播介質的密度和介質的彈性情況，因此如果樁基混凝土的材料質量始終保持同一種類型，則超聲波在傳播過程中會始終保持直線傳播，如果樁基內部材質產生變化，則超聲波的傳播會產生彎曲狀況，且材料內部缺陷問題越明顯，超聲波在內部傳播過程中所形成的損耗量也就越明顯，超聲波在傳播過程中的曲線會產生比較明顯的波動情況，通過超聲波檢測法，主要是利用超聲波在傳播過程中所形成的曲線變化情況，可以有效判斷出道路橋梁樁基礎結構內部存在的各種質量缺陷問題，且對產生質量問題的確切位置進行準確定位。這種檢測技術方法不但節(jié)省了大量的人力與物力，且實際的檢測工作結果更加精確，可以充分實現(xiàn)基樁的無損檢測，不需要破壞基樁內部構造就可以實現(xiàn)缺陷位置的有效檢測和判斷。

2超聲波技術的基本原理

超聲波是頻率超過20000 Hz的一種聲波。具有良好的定向效果、較強的滲透能力、容易獲得集中的聲能和長距離的水中傳播?？捎糜跍y距儀、測速、清潔、焊接、粉碎、殺菌消毒等。超聲波技術在許多行業(yè)中起著很大作用，其原理主要取決于波的兩個特性：第一，在不同介質的界面反射和斷裂;第二，同一頻率的聲波在不同介質中移動時，波長和速度不同。特別是在檢查公路橋梁樁基時，樁基的主要材料通常是混凝土。當樁基礎中使用的混凝土均勻無裂紋時，超聲波表明了線性均勻波長輸送的狀態(tài)。當混凝土材料離散甚至斷裂時，會導致超聲折射顯示的彎曲和波長的變化，還會消耗大量的超聲波能量。因此，技術人員可以通過測量超聲波在混凝土中的傳播是否會引起彎曲和波長變化來測量道路和橋梁樁基主要材料的均勻性，不僅可以查明是否存在質量問題，還可以找出缺陷的位置，從而有效地節(jié)省人力和材料資源。超聲波技術是一種無損檢測技術。由于樁基礎埋在地下，有必要事先將聲波管道埋在樁基礎上，以免破壞路橋樁基礎的結構，確保測試結果的準確性。

3超聲波在路橋基樁檢測工作中的具體應用

3.1樁基樁外孔透射法

在無換能器的情況下設計樁基礎的通孔或上部時，工程師可以使用樁基礎外土層中的鉆孔作為檢測通道。在試驗中，有必要在樁的頂層放置一臺發(fā)送性能相對較高的變換器。此時，錄音轉換器可以從堆棧外的孔緩慢地從上到下放置。超聲波沿樁體混凝土向下傳播時，穿過孔與樁基之間的分層表面，然后通過孔內耦合水到達接收轉換器。該過程完成后，基本上可以測量超聲波的聲學參數(shù)值，并根據發(fā)出的信號評價樁基的原始質量。但是，用這種方式測量樁基長度有一些限制。一般來說，超聲波在土壤中迅速減弱，這只能粗略地判斷夾層、破碎樁和局部界面縮短。

3.2補強與第二次檢測

當樁基礎出現(xiàn)聲音傳輸方法識別的問題時，參與施工、設計、業(yè)主等單位應召開會議，討論該樁基礎出現(xiàn)問題的原因，并給出解決方案。一般情況下，芯孔可以在現(xiàn)場進行，以檢查芯塊中是否包含泥漿。檢查后，如果中央部分存在明顯缺陷，混凝土將與泥漿混合分離，這可以證明該樁與先前的試驗結果相符。因此，為了負責工程，應將缺陷部分挖出來。如果極其嚴重的話，那堆東西應該被沖走再重新注入。如果此樁中部沒有明顯缺陷，而只是部分分離混凝土，經與不同單位協(xié)商后，可通過高壓擠壓來壓縮混凝土質量。填充完畢后，可以再次進行超聲波檢查，對異常位置應進行加密檢查。當確定此樁的聲速、振幅和波形等聲學參數(shù)通過注漿在正常范圍內時，可以判斷此二級樁質量合格，可正常使用。

3.3鉆孔灌注樁混凝土夾泥現(xiàn)象檢測

比如，相應的技術測試結果表明，正常波形的第一波起動足夠清晰，振幅和波速較高，曲線相對規(guī)律。多數(shù)情況下，當其深度約7米時，會產生明顯的異常超聲現(xiàn)象，而異常波起始點則難以識別，振幅相對較弱，波速較低，曲線變形較大。對頻率譜進行了研究。一般來說，頻率譜38 kHz，異常頻率譜16 kHz。從對上述內容的分析出發(fā)，結合施工技術，假定在與該檢測點對應的位置存在泥漿封閉或低強度混凝土，并結合樁體的具體類型，將地基樁作為第三類樁進行評價。通過挖掘驗證，發(fā)現(xiàn)異常位置評估了污泥夾雜物現(xiàn)象在檢測中的應用。該橋梁采用的注漿方法是泥擋土墻水下注漿技術。污泥吸收的主要原因是泵送混凝土的管道堵塞，導致澆注料樁連續(xù)斷裂，導致較長的間隔最終超過混凝時間，污泥包埋混凝土逐漸固結。之后，當混凝土澆筑再次進行時，上述缺陷會出現(xiàn)在嵌入樁側的該位置。

4現(xiàn)場檢測要點

4.1全面整理基樁檢測數(shù)據

技術人員必須在完成樁基礎試驗的所有具體操作后，對樁基礎現(xiàn)有試驗數(shù)據進行總結和排序。在對不同樁的試驗結果進行排序時，應避免遺漏一些重要的試驗信息，為以后的施工提供科學依據。當前，信息技術似乎可以用來處理樁檢數(shù)據，以確保相應的檢數(shù)據正確存儲在數(shù)據庫中。此外，技術人員還應反復檢查檢測數(shù)據，并應徹底消除檢測錯誤。

4.2首先檢查聲測管暢通情況

用干凈的水填充每個聲學管，并將收發(fā)器放在不同的聲波管中。平整過程中，提升機收發(fā)轉換器應保持相同深度。傾斜測量時，提升機換能器高程差應保持恒定，兩傳感器連接線與水平之間夾角不應大于30。換能器應同步提升，速度不應太高，聲波線路之間的距離不應大于100 mm。信號的時程曲線應隨時記錄下來，并讀取聲參數(shù)。檢查過程中，如果在記錄的信號時程曲線中發(fā)現(xiàn)異常，有必要添加聲學線，或者根據需要使用傾斜測量和風機測量，重復添加測量，以確定故障的位置和空間分布范圍，消除非樁因素引起的異常。

4.3嚴格按照檢測流程進行處理

樁身檢驗必須能保證符合目前的檢驗操作步驟，只有符合技術檢驗方法，才能得出完整科學的檢驗結論。在混凝土試驗實踐中，基本試驗方法一般包括嵌入聲波管道、固定樁基礎、放置試驗裝置、密封試驗管道兩端以及隨后的試驗處理。技術人員應特別注意樁基礎已放置到位，測量管內部已充滿清潔水。當聲學管道關閉時，管道底部和管道頂部必須關閉。

4.4現(xiàn)場采集數(shù)據盡量一次獲取波頻特性

對于橋梁樁基檢測，應選擇適當?shù)牟蓸宇l率，以盡量減小頻域和時間范圍對檢測樁基的影響。此外，還應考慮泄漏波和疊加波對受檢樁基的影響。

結束語

工程基樁施工中，由于諸多因素的影響，必然會出現(xiàn)一些問題，超聲波傳輸方法是一種無損檢測方法，能夠對工程基樁進行全面準確的檢測，對于保證工程基樁的良好質量具有重要意義。超聲傳輸方法有特殊的原理，在技術基礎調試中有許多方法。超聲傳輸法在基樁檢測中的應用及其影響是本文的主要研究內容。

參考文獻

[1]周志國.超聲波透射法在基樁檢測中的應用[J].門窗，2019（23）：234+237.

[2]宋會川.超聲波透射法在基樁檢測中的應用與研究[J].科技經濟市場，2019（09）：3-4.

[3]蔡勁.超聲波透射法在基樁檢測中的應用探究[J].西部資源，2019（05）：178-179.

[4]渠繼顯，胡永錄.研究超聲波檢測法在基樁檢測中的應用[J].建材與裝飾，2019（15）：61-62.

[5]譚雙雙.基樁聲波透射法完整性檢測的數(shù)值模擬及應用分析[J].居業(yè)，2019（05）：7+9.