聲波在橋梁樁基檢測中的優勢體現

劉振春

聲波在橋梁樁基檢測中的優勢體現

劉振春

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

隨著我國交通行業的發展，高速公路建設數量不斷增多，而在高速公路建設過程中，樁基礎在橋梁工程得到了廣泛應用。在樁基礎施工過程當中，需要對樁基的完整性進行檢測。本文闡述了聲波透射法使用原理，在此基礎上，以廣州市增城區正果大橋改建工程為例，針對聲波透射法在橋梁樁基檢測中的應用方法及優勢進行了深入的分析，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中的應用，是通過利用超聲波較強的透射力進行橋梁樁基檢測，其檢測原理如下：超聲波通過介質在混凝土中傳播時，若遇到一些缺陷，將會導致各個參數特征（如聲時、波幅、波形、主頻等）發生變化，而根據這些變化對橋梁樁基完整性作出正確的判斷。在沖孔灌注樁施工當中，經常會存在斷樁、混凝土離、蜂窩等缺陷。而通過聲波透射法來檢測梁樁基完整性，可以根據聲波的變化判斷出缺陷類型和性質，以確保橋梁樁身質量。下面結合工程實例，針對聲波透射法在某高速公路橋梁樁基施工中的具體應用進行探討。

一、工程概況

公司承建的廣州市增城區正果大橋改建工程。該工程位于增城區正果鎮。新建橋梁全長227.05m，寬27.5m；主橋采用（45+70+45）m預應力混凝土薄壁墩連續剛構橋，引橋采用30m跨簡支小箱梁，樁基礎采用沖孔灌注樁；兩側引道長163m，以及照明、綠化等配套工程，工期為18個月，合同總造價43367838元。樁基檢測按照設計要求采用聲波透射法進行，此法在本項目樁基中檢測呈現出良好的優勢。

二、聲波透射法檢測中注意事項

考慮到本工程樁身完整性檢測的沖孔灌注樁數量眾多，因此，在聲波透射法應用過程中，我們應善于總結施工經驗，提高樁基檢測的效率，確保檢測的質量。

（1）清洗聲測管。在沖孔灌注樁樁身的完整性檢測前，首先要認真地清洗聲測管，以確保整個樁身都能得到有效檢測。在鑿除樁頭時，要加強聲測管的保護工作，以免石子掉入聲測管內部。在采用高壓水泵來清洗聲測管時，應選用清水進行清洗，禁止使用混有泥沙的水清洗，待泥沙沉淀后，將會導致聲測管內部發生沉渣現象，直接影響到檢測質量。待清洗聲測管完畢后，需要及時對沖洗的深度進行測量，同時要做好相關的記錄。在聲測管內部灌水后，應堵住聲測管的管口，以防砂石掉落到聲測管內部。

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

（3）對線和拉線。在對線和拉線過程中，一般會采用平測法。在使用這種方法過程中，應使線刻度平整對齊，以確保探頭深度的一致性，避免斜側問題的出現。同時還可以提升波速、波幅的準確性，避免出現較大的偏差，避免誤判問題的發生。在對齊線刻度時，應充分考慮聲測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據。

在沖孔灌注樁施工過程中，考慮到樁的受力特點，需要加強樁底的質量控制，由于本工程地質復雜，故在沖孔灌注樁檢測過程中，應適當地降低探頭的提升速度，保證檢測檢測到首波的精確性。為了提高檢測質量和效率，如果波速數據在儀器中顯示正常，可以加快探頭的提升速度。如果達到樁頭部位時，應降低探頭的提升速度，避免滑輪處出現探頭卡住問題而導致滑輪的損壞。在沖孔灌注樁檢測過程中，如果遇到樁身數據發生異常，應及時降低探頭的提升速度，確保首波的位置得到順利檢測。

三、工程應用效果及優勢

在本工程沖孔灌注樁檢測過程中，我們選取3號墩1#樁的檢測數據進行分析。 該樁長21m，樁徑1000mm，混凝土強度等級為C40。在這根樁的完整性檢測過程中，我們設置了三根聲測管，其測距25cm左右。同時將樁身混凝土28d齡期時作為檢測時間。其中，三個剖面的聲速平均值和波幅平均值如下表所示。

表：三個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中應用具有明顯的優勢。具體來說，其優勢如下：

（1）對于大直徑沖孔灌注樁來說，與應變反射波法相比，采用聲波透射法的檢測效果較為直觀，檢測效率得到進一步的提升；

（2）聲波透射法在橋梁樁基檢測中具有較高的準確度，能夠實現橋梁整樁結構全斷面各點的檢測，確保任何部位缺陷不會出現漏判問題；

（3）通過檢測結果分析，更加直觀地反映橋梁樁身結構的混凝土均勻性、缺陷部位和程度等；

（4）通過聲波透射法的應用，樁長和樁徑不會影響到檢測結果，相對于其它方法而言，橋梁樁基樁身的混凝土質量檢驗具有明顯的科學性。

四、結語

綜上所述，本文結合廣州市增城區正果大橋改建工程，對聲波透射法在橋梁樁基完整性檢測中的應用進行了深入地探討，該工程橋墩采用樁基礎，考慮到當地區地質復雜，地下水位較高，且土層為粉土和淤泥質粉質粘土，因此，本方案樁基檢測結合聲波參數特征的變化，對灌注樁各種缺陷的性質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用，能夠有效地反映出樁完整性的真實情況。

（作者單位：廣東省建筑工程機械施工有限公司）