桩基础声波透射法检测技术的探讨吴英兰【摘要】桩基础的基桩完整性是工程质量的一项重要检测内容，通过对声学参数的变化进行分析，判断其可能存在的缺陷，以保障隐蔽工程的质量。【关键词】基桩完整性;波形;缺陷;工程质量【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.24.桩基础是将上部结构荷载传递到土中坚硬土层或岩层的结构，因其为隐蔽工程，故它的质量检测工作为重中之重。桩基础施工后常检测其单桩承载力及完整性，基桩完整性的检测方法简单分为三种：一是钻芯法，二是声波透射法，三是低应变发射波法。根据多年的现场检测经验及施工工艺的发展，现国内应用最为广泛的检测方法为声波透射法，其检测方便、快捷、无损，现仅针对声波透射法检测桩基完整性进行初步探讨分析。1、声波透射法检测基桩完整性的适用条件（1）此方法仅适用于已埋设声测管的混凝土基桩，可定量分析桩身缺陷位置及大小范围。（2）混凝土灌注桩的龄期应超过14天，此时混凝土超声波波速等特性参数变化已经趋于平缓。2、声波透射法检测注意事项（1）检测前应先采用测绳和钢钎进行测试，如遇堵塞处应进行疏通，保证所有声测管通畅，即所有剖面均能采集数据得到有效波形。（2）声测管内要注满清水，水是超声波的良好耦合剂，如果水中含有杂质，对声速和声幅均有较大的影响，检测结果存在偏差。（3）声时修正。零声时标定由三部分组成，分为声测系统延迟时间、声测管及耦合水层声时。（4）通过延迟、增益调整显示波形。增益调整准则以首波清晰方便识别为优。按经验考虑，跨距低于1.2米，增益可设置为200，大于1.2米设置为400。延迟时间以将首波放置在波形显示区约1/3或1/2处为优。如果怎样调整增益和延迟波形均不理想，可能桩底有沉渣或别的缺陷，将探头同步向上提升到一定的深度，采集效果变好则以此设置为准进行检测。验证完设置后，将探头重新放回桩底。（5）提升过程中要匀速拉动探头，桩头附近应降低速度。提升声测线间距不超过100mm，提升速度不超过0.5m/s。3、声学参数与混凝土缺陷的对应关系现场检测一般首先采用平测法对全桩各个检测剖面进行普查，如果发现存在声学参数异常测点，采用斜测加密测点的方式进一步检测，对异常部位范围进行确认。声波透射法检测混凝土桩身完整性根据声学参数变化进行判定，常用声学参数为声速、波幅、频率及波形。3.1混凝土离析桩基混凝土浇筑易发生离析现象，某处粗骨料多砂浆少，由于粗骨料本身波速高，這些部位的声速值会提升，幅值反而会降低。相反相邻部位粗骨料少砂浆多的低强区，声速值会降低，幅值会高于附近测值。该种缺陷应采用波速和幅值进行综合分析判断。3.2断桩该缺陷通常是由于浇筑导管提升不当，或施工故障停留过长二次浇筑造成。此时声速和声幅均明显突变下降，波形出现严重畸变或无波形接收，同时所有剖面在该深度范围均存在上述异常情况。如果桩顶出现上述声学参数缓变，则可能是桩顶标高不够。3.3混凝土内存在孔洞或气泡该缺陷通常是由于混凝土浇筑导管提升过快，造成大量空气存在混凝土内部，混凝土质量降低，此时声速不会下降，但声波能量明显衰减。3.4沉渣桩底沉渣为清孔残留的松散体，其波速低、衰减大，所以当桩底波速和幅度明显下降时，表明桩底存在一定厚度的沉渣。3.5孔壁坍塌、夹泥局部塌陷形成缩颈或夹泥处声速、幅度均较正常混凝土有明显的下降，当泥团包裹声测管时，波幅的下降程度较泥团远离声测管情况下要大。通过上述声学参数变化与混凝土质量对应关系，可初步判断桩基础存在的缺陷类型，如有必要，可采用钻芯法进行验证。4、基桩完整性类别判定基桩完整性采用综合判定法，声速临界值偏低时，可与低限值做定量对比，其他参数以相对大小或异常程度来做定性比较。举例说明各类桩特征曲线波形。图1中各个剖面声速及波幅在不同深度出现略低于临界值情况，判定为Ⅱ类桩。图2中3m及6m处各个剖面声速及波幅存在明显的声学参数异常值，判定为Ⅲ类桩。图3中5m处各个剖面存在严重缺陷，判定为Ⅳ类桩。结语：声波透射法能够直观的反映出缺陷位置及大致范围，实际工程中已经得到了比较广泛的应用，但声测管倾斜、大直径桩基检测盲区等仍对检测结果存在...