樁基檢測(cè)中橋梁混凝土超聲波檢測(cè)技術(shù)的運(yùn)用

尹智龍

(貴州省交通建設(shè)咨詢監(jiān)理有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550000)

1 超聲波檢測(cè)技術(shù)運(yùn)用必要性

樁基在橋梁工程建設(shè)中占據(jù)著重要的位置，它的質(zhì)量水平直接影響橋梁整體結(jié)構(gòu)的性能，如何實(shí)現(xiàn)樁基質(zhì)量控制和保障，是橋梁工程施工建設(shè)中重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。因?yàn)樵跇蛄汗こ探ㄔO(shè)中，往往地質(zhì)條件較為復(fù)雜、多變，樁基施工還呈現(xiàn)出高度的隱蔽性特征，容易存在各種缺陷，進(jìn)而對(duì)樁基質(zhì)量產(chǎn)生不利。同時(shí)由于樁基工程具有著顯著的特點(diǎn)，它和上部建筑的結(jié)構(gòu)比較還具有著檢測(cè)的更加復(fù)雜性，質(zhì)量隱患也比較多。而超聲波檢測(cè)技術(shù)憑借其準(zhǔn)確性特點(diǎn)，在樁基檢測(cè)中具有中顯著的技術(shù)價(jià)值，能夠有效實(shí)現(xiàn)樁基樁身的完整性檢測(cè)與評(píng)價(jià)，提升檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性，因此這就需要積極引進(jìn)超聲波檢測(cè)技術(shù)，來(lái)提高檢測(cè)的效果，為樁基施工提供保障。

2 超聲波檢測(cè)技術(shù)基本原理

在使用超聲波檢測(cè)技術(shù)實(shí)施樁基檢測(cè)中，基本的原理主要是將樁內(nèi)預(yù)埋的若干個(gè)檢測(cè)管當(dāng)作檢測(cè)的通道，把發(fā)射探頭以及接收探頭在聲測(cè)管內(nèi)放置，將管內(nèi)進(jìn)行清水的充滿，并將其當(dāng)作耦合劑。通過(guò)儀器內(nèi)脈沖信號(hào)的發(fā)生器進(jìn)行一系列、周期性的電脈沖發(fā)射，后通過(guò)發(fā)射的換能器其壓電體實(shí)施超聲脈沖的轉(zhuǎn)換，此脈沖在穿過(guò)待測(cè)樁體的混凝土，就能夠被接收的換能器實(shí)現(xiàn)接收，后再實(shí)施電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。

通過(guò)儀器內(nèi)測(cè)量系統(tǒng)對(duì)超聲脈沖所穿越混凝土實(shí)際所需時(shí)間、脈沖的主頻率、衰減值A(chǔ)、波形和頻譜等一系列參數(shù)接收，后通過(guò)數(shù)據(jù)處理的系統(tǒng)按照判斷的軟件來(lái)對(duì)接收的各種參數(shù)信號(hào)實(shí)施綜合性分析與判斷，也就是對(duì)混凝土的內(nèi)部存在缺陷的大小、性質(zhì)和位置明確判斷，同時(shí)得到混凝土的整體均勻性以及強(qiáng)度等級(jí)等指標(biāo)。

3 樁基檢測(cè)中橋梁混凝土超聲波檢測(cè)技術(shù)的運(yùn)用

3.1 準(zhǔn)備工作

在此技術(shù)使用前，為了確保其技術(shù)效果的發(fā)揮，需要做好準(zhǔn)備工作，主要包括聲測(cè)管的預(yù)埋和設(shè)備儀器的檢查等。在聲測(cè)管的預(yù)埋方面，主要是透射法對(duì)樁基工程的質(zhì)量檢測(cè)中需要用到，若樁基的直徑在1.5 m內(nèi)，一般進(jìn)行三根的聲測(cè)管埋設(shè)，若樁基的直徑超過(guò)1.5 m，一般要進(jìn)行四根的聲測(cè)管埋設(shè)。對(duì)聲測(cè)管選擇中，要盡量選用金屬管的材質(zhì)，對(duì)管間連接要通過(guò)螺紋連接法，且聲測(cè)管的內(nèi)徑要至少超過(guò)換能器其外徑有1.5 cm。對(duì)聲測(cè)管安裝中，可以通過(guò)和鋼筋籠共同綁扎法來(lái)實(shí)現(xiàn)，并于聲測(cè)管其頂部位置實(shí)施封閉處理，要求管口要超過(guò)樁基有30 cm，且為了防止雜物的進(jìn)入還要進(jìn)行封口蓋的設(shè)置。在設(shè)備儀器檢查方面，要求此技術(shù)試驗(yàn)的設(shè)備儀器實(shí)施檢查，在通電后確保各種設(shè)備儀器具有正常的狀態(tài)和性能。

3.2 樁身檢測(cè)

對(duì)樁基樁身實(shí)施檢測(cè)中，以0.2 m或0.5 m當(dāng)作檢測(cè)的單位實(shí)施測(cè)點(diǎn)間間距的安排，若檢測(cè)期間發(fā)現(xiàn)樁身某一個(gè)部分超聲波的特性呈現(xiàn)顯著的變化，就要在此點(diǎn)附近區(qū)域進(jìn)行更多測(cè)點(diǎn)的設(shè)置，來(lái)對(duì)混凝土的缺陷實(shí)現(xiàn)更好檢測(cè)效果。發(fā)射的換能器與接收的換能器要保持放置高度的一致性，或者兩者放置高度相差是定值，防止高差變化會(huì)對(duì)檢測(cè)的結(jié)果產(chǎn)生影響。樁基檢測(cè)期間，因?yàn)闃痘鶅?nèi)一般存在多根的聲測(cè)管，則操作人員要把兩根的聲測(cè)管當(dāng)作一組，來(lái)對(duì)樁基的混凝土實(shí)施質(zhì)量分組的檢測(cè)。一般按照自聲測(cè)管下部位置朝向上實(shí)施檢測(cè)的方法，相關(guān)人員對(duì)不同測(cè)點(diǎn)內(nèi)超聲波實(shí)際傳播的時(shí)間、波幅、聲波的頻率等參數(shù)具體變化情況密切關(guān)注，對(duì)存在異常性的波形要實(shí)施及時(shí)和準(zhǔn)確記錄，后對(duì)此區(qū)域內(nèi)更多的測(cè)點(diǎn)實(shí)施測(cè)量，此時(shí)檢測(cè)可以選擇斜測(cè)、平測(cè)、雙向斜測(cè)或者扇形掃測(cè)等方法。

3.3 隨機(jī)重復(fù)檢測(cè)

在完成對(duì)樁基內(nèi)聲測(cè)管的檢測(cè)后，為了確保檢測(cè)的結(jié)果具有良好準(zhǔn)確性，相關(guān)人員還要對(duì)樁基實(shí)施隨機(jī)的抽取和重復(fù)性檢測(cè)。在實(shí)際的工程中，實(shí)施重復(fù)性檢測(cè)期間要求樁基的數(shù)量保持在10%～20%全部樁基氛圍。在重復(fù)性檢測(cè)結(jié)果中，相關(guān)人員要盡量保證兩者的聲波傳播相對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)差在5%內(nèi)，且聲波的波幅相對(duì)的標(biāo)準(zhǔn)差在10%內(nèi)。若對(duì)同一根的聲測(cè)管內(nèi)兩組實(shí)施檢測(cè)中，結(jié)果呈現(xiàn)出顯著的差異，則相關(guān)人員要還要對(duì)存在的異常區(qū)域?qū)嵤┲貜?fù)性檢測(cè)，一直到所得到的數(shù)據(jù)滿足要求標(biāo)準(zhǔn)，確保樁基的混凝土檢測(cè)具有良好準(zhǔn)確性。

3.4 注意事項(xiàng)

在此技術(shù)的使用中，為了確保檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性，檢測(cè)中就需要關(guān)注諸多注意事項(xiàng)。首先，在對(duì)超聲波的聲測(cè)管埋設(shè)時(shí)，要使每一個(gè)聲測(cè)管相互具有良好平行和對(duì)稱狀態(tài)，且保證聲測(cè)管內(nèi)的探頭能夠順暢和同時(shí)地伸縮。其次，完成樁基的混凝土有效澆筑和養(yǎng)護(hù)處理后，其強(qiáng)度已經(jīng)形成，此時(shí)對(duì)樁基的混凝土實(shí)施檢測(cè)中，要先對(duì)樁頭的位置實(shí)施開挖和去掉，對(duì)樁身表面實(shí)施打磨平整處理，方可開始進(jìn)行檢測(cè)；在去樁頭中，要做好對(duì)樁身內(nèi)部聲測(cè)管的保護(hù)，且防止雜物和殘?jiān)淙氲铰暅y(cè)管的內(nèi)部，且不能對(duì)聲測(cè)管內(nèi)實(shí)施水泥砂漿的注入，防止后續(xù)的探頭不能伸到聲測(cè)管內(nèi)。再次，對(duì)超聲波的檢測(cè)儀所采集獲取波形的頻譜實(shí)施分析中，相關(guān)人員需要針對(duì)各聲波的頻率分量具體波形的幅度實(shí)施分析，查找最大幅度，對(duì)波形的頻譜實(shí)施分析時(shí)還要針對(duì)不同波形的長(zhǎng)度實(shí)施有效截取，其對(duì)相應(yīng)頻率曲線實(shí)施獲?。粚?duì)頻譜的曲線實(shí)施分析中，相關(guān)人員還要把分辨率以及漏波對(duì)檢測(cè)的精度影響進(jìn)行考慮。最后，監(jiān)測(cè)期間，相關(guān)人員要盡量對(duì)波形頻譜的特性一次性獲?。贿x擇測(cè)區(qū)時(shí)要確保橋梁樁身的測(cè)區(qū)合理性，讓其能夠在樁身實(shí)現(xiàn)均勻性分布，避免對(duì)頻域以及時(shí)域的準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響，確保超聲波具有準(zhǔn)確的頻譜分析效果。

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，樁基是橋梁工程中的重要部分，它的質(zhì)量對(duì)橋梁整體結(jié)構(gòu)有著直接影響，在對(duì)樁基的檢測(cè)中，橋梁混凝土超聲波檢測(cè)技術(shù)具有著顯著的優(yōu)勢(shì)，它能夠有效地提升樁基檢測(cè)的準(zhǔn)確性，為樁基質(zhì)量控制和質(zhì)量驗(yàn)收提供了準(zhǔn)確依據(jù)，因此相關(guān)工程建設(shè)就需要積極引進(jìn)此技術(shù)手段，并嚴(yán)格按照施工要求做好技術(shù)實(shí)施，從而為橋梁工程的高質(zhì)建設(shè)提供保障。