樁基檢測中聲波透射法檢測技術實踐探討

戴禮榮

(福建九鼎工程質量檢測有限公司， 福建 福州 350007)

前言：樁基礎在房屋建筑工程中占據著關鍵性地位，樁基質量對于房屋建筑工程的整體質量和安全性具有至關重要的影響。樁基施工具有較為復雜的施工工序，且呈現出顯著的隱蔽性，對施工技術具有較高的要求，存在較大的施工難度，且極易發(fā)生各類質量和安全隱患。因此，要加強聲波透射法檢測技術在樁基檢測中的實踐應用，優(yōu)化樁基檢測效果，有效保障樁基質量。

1 聲波透射法概述

當前，樁基檢測主要著眼于其樁身完整性以及承載力。通常，若樁基呈現的完整程度能有效滿足相關設計的具體要求，則其承載力也能滿足相關設計要求。但是，樁基承載力達標，未必能保證其完整程度滿足相關設計要求。因此，要重點加強對樁身完整性的有效檢測。對樁基完整程度進行檢測，主要包括以下四種方法：（1）低應變法。該檢測方法操作簡單，成本低廉，可較準確的判斷樁頂下第一個缺陷的位置，但對于第二個及以下的缺陷缺很難判斷，檢測范圍也有一定的局限性。（2）鉆芯法。該檢測方法獲取的樁基檢測結果具有較強的直觀性和可靠性，然而缺乏代表性，僅能實現對樁內部狀況的局部反映，難以實現對樁檢測盲區(qū)和隱性缺陷的有效檢測。（3）高應變法。該檢測方法是一種近代高技術成果，可以同時評價樁的完整性和承載力，但受現場檢測環(huán)境、儀器設備以及檢測人員素質的限制，具有較大的局限性。（4）聲波透射法。該檢測方法呈現出較強的復雜性，但檢測準確率相對較高，在樁基檢測中得到了日漸廣泛的實踐應用[1]。

1.1 聲波透射法的基本原理

采用聲波透射法對樁進行檢測，要將適量聲測管預先對待檢測樁進行豎直安裝，有效保障聲測管間呈現出平行狀態(tài)。在檢測過程中，要預先將清水注滿聲測管，在聲測管中對收發(fā)換能器以及超聲波發(fā)射器進行安裝，再通過超聲波發(fā)射器對超聲波進行發(fā)射，使之穿過待檢測樁基相應混凝土，并被接收換能器有效檢測到。樁基混凝土結構分布有諸多不均勻的小孔，超聲波對樁基混凝土進行穿過時，會引發(fā)程度不同的折射、發(fā)射以及繞射，進而導致超聲波相應的幅度、波形均呈現出不同變化，實現對樁基完整程度的真實反映[2]。

1.2 聲波透射法的現場檢測步驟

發(fā)射與聲波接收換能器，借助深度標志，能實現對兩根聲測管相應測點位置的準確放置，且能以固定高差確保升降的同步；對信號呈現的時程曲線進行實時顯示和詳細記錄，對聲時、周期值以及首波峰值等進行準確讀取，并同時對頻譜曲線以及主頻值進行顯示；將兩根聲測管作為一個檢測剖面，對多根聲測管實施組合，完成對全部檢測剖面的有效檢測；對樁身質量可能存在問題的測點區(qū)域，采用加密測試，并鋪以斜側等方式，對樁身缺陷的具體位置和實際范圍進行科學確定；對同一樁相應的各檢測剖面實施檢測時，要保持儀器相關設置參數以及發(fā)射電壓的固定不變[3]。

1.3 檢測數據分析與判定

在樁基檢測中，對聲波透射法進行實踐應用，根據獲取的檢測結果，可初步實現對樁基缺陷的準確判定。（1）樁身完整的樁，一般其聲學參數無明顯異常，波形無明顯異常。（2）如果樁身存在局部輕微缺陷，則該區(qū)域的聲學參數輕微異常、波幅降低、波形輕微畸變。（3）如果樁身存在蜂窩、夾泥，則該區(qū)域聲時明顯增加，波幅衰減。（4）如果樁身存在局部夾層、斷樁，則該區(qū)域聲時急劇增加，波幅強烈衰減，波形幾乎為一條直線，即使加大增益和增加電壓也無法采集到規(guī)則的曲線[4]。

2 案例工程概況

某高層建筑采用框架結構，其主樓高達12層，裙樓2層。該高層建筑擬建場地的地層結構自上而下依次為雜填土①、粉質粘土②、淤泥③、粉質粘土④、淤泥質土⑤、殘積砂質粘性土⑥、全風化花崗巖⑦、全風化花崗斑巖⑦-1、砂土狀強風化花崗巖⑧。該高層建筑采用灌注樁，總樁數為104根。其主樓樁長在24m到28m范圍之間，樁身采用C35混凝土，并對鋼筋進行配置。在本工程中，采用聲波透射法對該高層建筑的18根樁進行檢測。

2.1 對聲測管進行埋設

遵循聲波透射法相關測試具體要求，對待檢測的18根樁基進行聲測管的埋設，按照等邊三角形對每根樁埋設A、B、C三根聲測管，AB=AC=BC，三者管距均為68cm。采用鋼管作為聲測管，有效直達樁底。聲測管外徑為50mm,內徑為45mm，確保換能器能在聲測管全程范圍內正常升降。

2.2 第一次實施檢測

遵循聲波透射法相應的檢測規(guī)劃和具體方法，對案例工程中18根樁實施分別檢測，獲得如下檢測結果：除42#樁存在明顯缺陷外，其余17根樁均呈現出正常狀態(tài)，質量良好，無明顯缺陷，均為Ⅰ類和Ⅱ類樁，均可作為工程樁進行使用。42#樁檢測結果如下：AC、BC剖面檢測范圍內砼均無明顯缺陷，AB剖面在12.90～13.60m范圍內波形明顯畸變，波幅明顯偏低；實施加密測試后，獲知42#樁呈現出整段式的程度明顯的缺陷。因此，將42#樁判定為Ⅲ類樁，不能在工程施工中使用。

2.3 補強與第二次檢測

基于對42#樁采用聲波透射法檢測所獲取的檢測結果，設計單位、施工單位、監(jiān)理單位以及業(yè)主方通過協商探討，擬對42#樁基實施取芯驗證。將鉆孔在42#樁中心及AB剖面上進行布置，實施取芯。中心部位芯樣顯示樁身無明顯缺陷，AB剖面芯樣在12.9到13.6米位置砼處于離析狀態(tài)。證明42#樁僅在AB剖面出現局部離析，與聲波透射結果一致。因此，為滿足工程使用需要，經參建各方協商決定對42#樁進行高壓注漿補強。補強砼凝期滿之后，采用聲波透射法對42#樁實施復測，即對第一次檢測結果顯示的異常部位實施二次檢測。42#樁的聲波透射復測結果表明，42#樁補強后的完整性得到顯著改善，AB剖面相應的聲時、聲速等均正常，波幅呈現出略微的偏低，因此，將之判定為Ⅱ類樁。補強之后的42#樁可作為工程樁進行使用。

3 結語

當前，聲波透射法檢測技術日益成熟，在房屋建筑工程樁基檢測中得到了日漸廣泛的應用。聲波透射法對樁基進行檢測，能有效保障樁基檢測結果的科學性和可靠性，特別是對于樁基缺陷的有效檢測更具優(yōu)勢。在樁基檢測中，對聲波透射法進行實踐應用，需預先對聲測管進行埋設，其檢測成本相對較高，且在實踐操作過程中，極易造成檢測疏漏，導致出現對樁基缺陷誤判或者漏判。因此，在樁基檢測，對聲波透射法進行實踐應用，要嚴格遵循相關步驟和技術要點，有效保障檢測結果的準確性和科學性。