某橋梁工程基樁超聲波透射法檢測研究

楊曉強

1 工程概況

某新建橋梁工程橋梁寬12 m，其中機、非混合車道8 m，道路兩側各設置人行道2 m，橋梁跨徑為(17.75+22+17.75)m。基樁設計參數:鉆孔灌注樁，樁徑1200 mm，3根樁長14 m(0-1，0-2，0-3)，3根樁長 15 m(3-1，3-2，3-3)，共 6 根樁，樁身混凝土強度C30。

根據委托單位提供的設計及施工資料，各檢測樁的情況見表1。

表1 檢測樁的設計、施工資料

2 超聲波透射法

2.1 基本原理

超聲波透射法檢測樁身結構完整性的基本原理是:由超聲脈沖發射源向混凝土內發射高頻彈性脈沖波，并用高精度的接收系統記錄該脈沖波在混凝土內傳播過程中表現的波動特性;當混凝土內存在不連續或破損界面時，缺陷面形成波阻抗界面，波到達該界面時，產生波的透射和反射，使接收到的透射波能量明顯降低;當混凝土內存在松散、蜂窩、孔洞等嚴重缺陷時，將產生波的散射和繞射;根據波的初至到達時間和波的能量衰減特性、頻率變化及波形畸變程度等特征，可以獲得測區范圍內混凝土的密實度參數。測試記錄不同側面、不同高度上的超聲波動特征，經過處理分析就能判別測區內混凝土存在缺陷的性質、大小及空間位置。

2.2 檢測儀器

采用武漢巖海工程技術開發公司生產的RS-ST01C一體化數字超聲儀，包括φ35雙孔徑向換能器等。

2.3 檢測步驟

本工程單個基樁共設3根測管，共3個剖面。

1)將發射與接收換能器通過深度標志分別置于兩根聲測管中的測點處;2)發射與接收聲波換能器以相同標高同步上升，測點間距為250 mm;3)實時顯示和記錄接收信號的時程曲線，讀取聲時、首波峰值和周期值，并同時顯示頻譜及主頻值;4)在樁身質量可疑的測點周圍，應采用加密測點;5)對另外的兩個剖面進行上述步驟檢測。

表2 超聲波透射法樁身質量完整性檢測結果表

2.4 樁身完整性判定

根據樁身混凝土的均勻性，是否存在缺陷及缺陷的嚴重程度，將樁身的完整性按四類劃分:Ⅰ類樁:各檢測剖面的聲學參數均無異常，無聲速低于低限值異常;Ⅱ類樁:某一檢測剖面個別測點的聲學參數出現異常，無聲速低于低限值異常;Ⅲ類樁:某一檢測剖面連續多個測點的聲學參數出現異常;兩個或兩個以上檢測剖面在同一深度測點的聲學參數出現異常;局部混凝土聲速出現低于低限值異常;Ⅳ類樁:某一檢測剖面連續多個測點的聲學參數出現明顯異常;兩個或兩個以上檢測剖面在同一深度測點的聲學參數出現明顯異常;樁身混凝土聲速出現普遍低于低限值異常或無法檢測首波或聲波，接收信號嚴重畸變。

3 檢測結果

超聲波透射法檢測各樁結果匯總于表2。本次檢測共檢測6根樁，其中Ⅰ類樁6根，占所測樁數的100%;沒有Ⅱ類、Ⅲ類、Ⅳ類樁。

4 結語

本次檢測共檢測6根樁，其中Ⅰ類樁6根，占所測樁數的100%;無Ⅱ類、Ⅲ類、Ⅳ類樁，滿足工程設計要求，檢測結果可供類似工程參考。

[1]JGJ 106-2003，建筑基樁檢測技術規范[S].

[2]JGJ 94-2008，建筑基樁技術規范[S].

[3]GB 50007-2002，建筑地基基礎設計規范[S].

[4]CECS 21∶2000，超聲波法檢測混凝土缺陷技術規程[S].