桩基检测中声波透射法检测技术实践探讨

戴礼荣

(福建九鼎工程质量检测有限公司， 福建 福州 350007)

前言：桩基础在房屋建筑工程中占据着关键性地位，桩基质量对于房屋建筑工程的整体质量和安全性具有至关重要的影响。桩基施工具有较为复杂的施工工序，且呈现出显著的隐蔽性，对施工技术具有较高的要求，存在较大的施工难度，且极易发生各类质量和安全隐患。因此，要加强声波透射法检测技术在桩基检测中的实践应用，优化桩基检测效果，有效保障桩基质量。

1 声波透射法概述

当前，桩基检测主要着眼于其桩身完整性以及承载力。通常，若桩基呈现的完整程度能有效满足相关设计的具体要求，则其承载力也能满足相关设计要求。但是，桩基承载力达标，未必能保证其完整程度满足相关设计要求。因此，要重点加强对桩身完整性的有效检测。对桩基完整程度进行检测，主要包括以下四种方法：（1）低应变法。该检测方法操作简单，成本低廉，可较准确的判断桩顶下第一个缺陷的位置，但对于第二个及以下的缺陷缺很难判断，检测范围也有一定的局限性。（2）钻芯法。该检测方法获取的桩基检测结果具有较强的直观性和可靠性，然而缺乏代表性，仅能实现对桩内部状况的局部反映，难以实现对桩检测盲区和隐性缺陷的有效检测。（3）高应变法。该检测方法是一种近代高技术成果，可以同时评价桩的完整性和承载力，但受现场检测环境、仪器设备以及检测人员素质的限制，具有较大的局限性。（4）声波透射法。该检测方法呈现出较强的复杂性，但检测准确率相对较高，在桩基检测中得到了日渐广泛的实践应用[1]。

1.1 声波透射法的基本原理

采用声波透射法对桩进行检测，要将适量声测管预先对待检测桩进行竖直安装，有效保障声测管间呈现出平行状态。在检测过程中，要预先将清水注满声测管，在声测管中对收发换能器以及超声波发射器进行安装，再通过超声波发射器对超声波进行发射，使之穿过待检测桩基相应混凝土，并被接收换能器有效检测到。桩基混凝土结构分布有诸多不均匀的小孔，超声波对桩基混凝土进行穿过时，会引发程度不同的折射、发射以及绕射，进而导致超声波相应的幅度、波形均呈现出不同变化，实现对桩基完整程度的真实反映[2]。

1.2 声波透射法的现场检测步骤

发射与声波接收换能器，借助深度标志，能实现对两根声测管相应测点位置的准确放置，且能以固定高差确保升降的同步；对信号呈现的时程曲线进行实时显示和详细记录，对声时、周期值以及首波峰值等进行准确读取，并同时对频谱曲线以及主频值进行显示；将两根声测管作为一个检测剖面，对多根声测管实施组合，完成对全部检测剖面的有效检测；对桩身质量可能存在问题的测点区域，采用加密测试，并铺以斜侧等方式，对桩身缺陷的具体位置和实际范围进行科学确定；对同一桩相应的各检测剖面实施检测时，要保持仪器相关设置参数以及发射电压的固定不变[3]。

1.3 检测数据分析与判定

在桩基检测中，对声波透射法进行实践应用，根据获取的检测结果，可初步实现对桩基缺陷的准确判定。（1）桩身完整的桩，一般其声学参数无明显异常，波形无明显异常。（2）如果桩身存在局部轻微缺陷，则该区域的声学参数轻微异常、波幅降低、波形轻微畸变。（3）如果桩身存在蜂窝、夹泥，则该区域声时明显增加，波幅衰减。（4）如果桩身存在局部夹层、断桩，则该区域声时急剧增加，波幅强烈衰减，波形几乎为一条直线，即使加大增益和增加电压也无法采集到规则的曲线[4]。

2 案例工程概况

某高层建筑采用框架结构，其主楼高达12层，裙楼2层。该高层建筑拟建场地的地层结构自上而下依次为杂填土①、粉质粘土②、淤泥③、粉质粘土④、淤泥质土⑤、残积砂质粘性土⑥、全风化花岗岩⑦、全风化花岗斑岩⑦-1、砂土状强风化花岗岩⑧。该高层建筑采用灌注桩，总桩数为104根。其主楼桩长在24m到28m范围之间，桩身采用C35混凝土，并对钢筋进行配置。在本工程中，采用声波透射法对该高层建筑的18根桩进行检测。

2.1 对声测管进行埋设

遵循声波透射法相关测试具体要求，对待检测的18根桩基进行声测管的埋设，按照等边三角形对每根桩埋设A、B、C三根声测管，AB=AC=BC，三者管距均为68cm。采用钢管作为声测管，有效直达桩底。声测管外径为50mm,内径为45mm，确保换能器能在声测管全程范围内正常升降。

2.2 第一次实施检测

遵循声波透射法相应的检测规划和具体方法，对案例工程中18根桩实施分别检测，获得如下检测结果：除42#桩存在明显缺陷外，其余17根桩均呈现出正常状态，质量良好，无明显缺陷，均为Ⅰ类和Ⅱ类桩，均可作为工程桩进行使用。42#桩检测结果如下：AC、BC剖面检测范围内砼均无明显缺陷，AB剖面在12.90～13.60m范围内波形明显畸变，波幅明显偏低；实施加密测试后，获知42#桩呈现出整段式的程度明显的缺陷。因此，将42#桩判定为Ⅲ类桩，不能在工程施工中使用。

2.3 补强与第二次检测

基于对42#桩采用声波透射法检测所获取的检测结果，设计单位、施工单位、监理单位以及业主方通过协商探讨，拟对42#桩基实施取芯验证。将钻孔在42#桩中心及AB剖面上进行布置，实施取芯。中心部位芯样显示桩身无明显缺陷，AB剖面芯样在12.9到13.6米位置砼处于离析状态。证明42#桩仅在AB剖面出现局部离析，与声波透射结果一致。因此，为满足工程使用需要，经参建各方协商决定对42#桩进行高压注浆补强。补强砼凝期满之后，采用声波透射法对42#桩实施复测，即对第一次检测结果显示的异常部位实施二次检测。42#桩的声波透射复测结果表明，42#桩补强后的完整性得到显著改善，AB剖面相应的声时、声速等均正常，波幅呈现出略微的偏低，因此，将之判定为Ⅱ类桩。补强之后的42#桩可作为工程桩进行使用。

3 结语

当前，声波透射法检测技术日益成熟，在房屋建筑工程桩基检测中得到了日渐广泛的应用。声波透射法对桩基进行检测，能有效保障桩基检测结果的科学性和可靠性，特别是对于桩基缺陷的有效检测更具优势。在桩基检测中，对声波透射法进行实践应用，需预先对声测管进行埋设，其检测成本相对较高，且在实践操作过程中，极易造成检测疏漏，导致出现对桩基缺陷误判或者漏判。因此，在桩基检测，对声波透射法进行实践应用，要严格遵循相关步骤和技术要点，有效保障检测结果的准确性和科学性。