超聲波檢測技術在橋梁樁基檢測中的應用

潘龍

摘 要：橋梁是公路、鐵路建設中的重要組成部分之一，新時期我國經濟發(fā)展迅速為使得各地之間的聯(lián)系更加緊密需要積極做好橋梁建設。橋梁樁基是橋梁建設的重要基礎，其建設質量直接影響著橋梁的建設質量。做好橋梁樁基的建設除了需要狠抓建設施工質量外還需要積極做好橋梁樁基的檢測用以查看橋梁樁基可能存在的缺陷與隱患。超聲波檢測技術是一種應用于橋梁樁基混凝土工程建設中的重要技術，通過應用超聲波檢測技術能夠實現(xiàn)無損檢測橋梁樁基混凝土的完整性和強度指標，從而為橋梁樁基的施工建設和檢驗驗收提供可靠的數(shù)據(jù)保障。文章在分析超聲波檢測技術特點的基礎上對其在橋梁樁基混凝土檢測中的應用進行分析闡述。

關鍵詞：超聲波檢測技術；橋梁樁基；性能檢測

中圖分類號：U415 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）13-0172-02

Abstract： Bridge is one of the important components of highway and railway construction. In the new period， the rapid economic development of our country needs to do a good job of bridge construction. Bridge pile foundation is an important foundation of bridge construction， and its construction quality directly affects the quality of bridge construction. In order to do well in the construction of bridge pile foundation in addition to the construction quality， it is also necessary to actively check the bridge pile foundation in order to check the possible defects and hidden dangers of the bridge pile foundation. Ultrasonic testing technology is an important technology applied in the construction of bridge pile foundation concrete. The integrity and strength index of bridge pile foundation concrete can be realized by using ultrasonic detection technology. Thus， it can provide reliable data guarantee for the construction of bridge pile foundation and the inspection and acceptance. On the basis of analyzing the characteristics of ultrasonic testing technology， this paper analyzes and expounds its application in bridge pile foundation concrete detection.

Keywords： ultrasonic testing technology； bridge pile foundation； performance testing

橋梁樁基礎主要用于承擔橋梁的重量，在橋梁的建設中應當積極做好橋梁樁基的施工與性能檢測，用以確保橋梁樁基的施工質量。超聲波檢測技術通過應用于橋梁樁基檢測時能夠實現(xiàn)對于橋梁樁基的無損檢驗，在保障對橋梁樁基檢測質量的同時提高了對于橋梁樁基的檢測效率。

1 超聲波檢測技術應用于橋梁樁基檢測的原理

超聲波檢測技術應用于橋梁樁基混凝土的檢測根據(jù)橋梁樁基混凝土結構形式的不同主要分為回波法和透射法兩種檢測方法。回波法能夠在內部介質較為均勻的橋梁樁基混凝土檢測中取得較為良好的檢測效果，比如說橋梁樁基內部主要為金屬介質的樁基。而透射法則是在內部介質不均勻的橋梁樁基檢測中取得較為良好的檢測效果。其多應用于對混凝土主體的橋梁樁基進行性能檢測?，F(xiàn)今在國內橋梁的建設中橋梁樁基多采用的是鋼筋混凝土結構，因此相較于回波法多應用于均勻介質透射法更加適用于鋼筋混凝土結構樁基的檢測，且應用較為廣泛。鋼筋混凝土結構的橋梁樁基其框架為鋼筋，內部填充混凝土，其內部還包含有一定的空氣和水分，如在施工中未能采取合理有效的控制措施將極易導致橋梁樁基混凝土中存在著空洞、氣泡以及疏松等的缺陷，上述這些缺陷的存在將會使得超聲波面臨著極大的聲阻。在利用超聲波對橋梁樁基混凝土進行檢測時，超聲波會遵循一定的彈性波規(guī)律，當超聲波接觸到非均勻的橋梁樁基混凝土介質時將會發(fā)生反彈和折射等的現(xiàn)象，此時可以將橋梁樁基混凝土看做一種彈性體。在利用透射法來對橋梁樁基混凝土進行超聲波檢測時，首先將超聲波檢測管預埋至橋梁樁基內，以此通道為超聲波檢測時的檢測通道，同時在檢測管內加入適量的水作為超聲波檢測時的耦合劑。而后通過將超聲波的發(fā)射探頭和接收探頭在檢測管的兩端分別固定，通過接收超聲波的透射脈沖用以實現(xiàn)對于橋梁樁基混凝土的超聲波檢測。

2 橋梁樁基混凝土施工中較為常見的缺陷

橋梁樁基是橋梁承載的重要基礎，通過橋梁樁基能夠將橋面所承受的有效載荷傳遞至地下較為堅硬的土壤和巖層中。在橋梁樁基工作的過程中其主要承受來自于豎向與水平的載荷，其中豎向的載荷較大，做好橋梁樁基的施工與檢測對于提高橋梁的施工質量有著極為重要的意義，尤其是在軟土地基進行橋梁樁基施工時，橋梁樁基的施工需要進行加固用以滿足各種復雜地質條件下的橋梁樁基需求。橋梁樁基施工及檢測技術經過多年的發(fā)展演變已經形成了較為完善、科學的體系，且能夠取得較為良好的加固效果。應用于橋梁樁基的結構形式有混凝土樁基、鋼板樁基、PCC樁基等。橋梁樁基由于需要承載較大的載荷因此需要狠抓橋梁樁基的施工質量，由于多種因素的影響致使橋梁樁基施工中較為常見的缺陷主要有以下幾種：橋梁樁基的樁徑出現(xiàn)縮小的現(xiàn)象、鋼筋混凝土結構的橋梁樁基出現(xiàn)沉渣問題、橋梁樁基混凝土施工中所出現(xiàn)的離析問題以及引混凝土攪拌不均勻所導致的骨料懸浮問題等。橋梁樁基混凝土施工工藝復雜加之各種因素的影響致使橋梁樁基混凝土施工容易出現(xiàn)多種缺陷或是隱患從而影響橋梁樁基混凝土的施工質量，缺陷和隱患的存在將會極大的影響橋梁樁基混凝土的加固性能。在橋梁樁基混凝土的施工和驗收中應當積極做好橋梁樁基混凝土的檢測，尤其是要做好超聲波法這一無損檢測法在橋梁樁基混凝土檢測中的應用，在提高橋梁樁基混凝土檢測效率的同時確保檢測質量。

3 積極做好超聲波檢測法在橋梁樁基混凝土檢測中的應用

3.1 應用超聲波法檢測橋梁樁基混凝土的施工質量

在橋梁樁基混凝土的施工中，通過應用超聲波法能夠實現(xiàn)對于橋梁樁基混凝土的無損檢測。當應用超聲波法對橋梁樁基混凝土進行檢測時可以實現(xiàn)對橋梁樁基混凝土的位置、橋梁樁基混凝土結構的尺寸、橋梁樁基混凝土的施工工藝以及橋梁樁基的結構、變形情況等的多項因素條件進行檢測。在上述各項檢測指標中橋梁樁基混凝土結構的強度是其最重要的檢測指標。通過應用透射法來對橋梁樁基混凝土結構進行檢測能夠對橋梁樁基混凝土結構內部所含有的缺陷或是隱患進行及時的發(fā)現(xiàn)，從而指導橋梁樁基混凝土的施工人員及時的采取合理的措施予以解決確保橋梁樁基混凝土的施工質量。通過應用超聲波法來對橋梁樁基混凝土結構進行檢測能夠有效的實現(xiàn)對于橋梁樁基樁身完整性的檢測，對于樁基內的裂紋、空洞、沉渣等的多項缺陷進行檢測。

3.2 應用超聲波法對橋梁樁基混凝土的結構強度進行檢測

為確保橋梁樁基混凝土的施工質量需要積極做好橋梁樁基混凝土結構強度的檢測，通過應用超聲波技術能夠實現(xiàn)對橋梁樁基混凝土多項性能指標的檢測，并通過透射法所反映出的橋梁樁基混凝土的性能數(shù)據(jù)反映出橋梁樁基混凝土的結構強度。由于橋梁樁基混凝土中所存在的缺陷將會致使超聲波在橋梁樁基混凝土內部的傳播參數(shù)發(fā)生一定的變化，同時超聲波在橋梁樁基混凝土介質中進行傳播時超聲波的聲速系數(shù)以及衰減系數(shù)等都會產生一定的變化，通過對超聲波聲速變化的規(guī)律進行分析以此來得出橋梁樁基混凝土的強度。但是在應用超聲波技術對橋梁樁基混凝土進行強度檢測時容易受到外界因素的影響進而導致橋梁樁基混凝土結構強度的檢驗結果受到干擾和影響。橋梁樁基混凝土在完成施工后期內部可能隱含有一些裂縫，而這些裂縫隱藏在橋梁樁基混凝土結構的內部無法通過目測直接觀測出來，通過應用超聲波技術能夠對隱含于橋梁樁基混凝土結構內部的裂縫等隱藏缺陷進行良好的檢測。造成橋梁樁基混凝土內存在裂縫等缺陷的原因眾多，諸如橋梁樁基設計缺陷、在橋梁樁基混凝土施工時施工不規(guī)范、周邊自然因素的影響等。存在與橋梁樁基混凝土內部的裂縫將會直接影響到橋梁樁基混凝土的結構強度及耐久性，從而對橋梁樁基混凝土的使用效果與使用壽命產生較為嚴重的影響。通過應用超聲波檢測技術能夠實現(xiàn)對橋梁樁基混凝土結構的無損檢測，同時通過對檢測數(shù)據(jù)進行分析將有助于幫助橋梁樁基混凝土的施工方采取合理的措施予以修補。超聲波檢測技術屬于無損檢測，其不會對橋梁樁基混凝土的內部產生負面影響，在應用超聲波檢測技術對橋梁樁基混凝土進行檢測時需要結合橋梁樁基的結構形式選用合理的檢測方法。

4 超聲波檢測法在橋梁樁基混凝土檢測中的應用及注意事項

4.1 超聲波檢測法在橋梁樁基混凝土檢測中的應用

在利用超聲波檢測法對橋梁樁基混凝土進行檢測時首先需要在橋梁樁基內預埋聲測管，聲測管的材質最好選用金屬制成，金屬制成的聲測管較為結實不容易在橋梁樁基混凝土施工中產生損壞。對于聲測管的管徑及預埋數(shù)量則需要根據(jù)橋梁樁基的實際直徑來進行確定，一般以樁基直徑1.5m為界，橋梁樁基直徑在1.5m以內的預埋3根聲測管，橋梁樁基直徑在1.5m以上的則采用4根聲測管。在使用超聲波技術來對橋梁樁基混凝土進行檢測時，首先選用合理的換能器等的儀器并調節(jié)好參數(shù)。調校核定換能器的前后測點的數(shù)值在250mm以內。穩(wěn)定超聲波發(fā)射端的發(fā)射電壓。在利用超聲波法對橋梁樁基混凝土進行檢測時各檢測點之間的間距控制在0.2m-0.5m之間。為確保橋梁樁基混凝土結構檢測數(shù)據(jù)的準確性需要對各測點進行多次檢測與抽檢，以10%的標準控制波幅相對標準差用以將聲時相對標準差控制在5%的誤差范圍內。

4.2 在應用超聲波檢測技術來對橋梁樁基混凝土進行檢測時需要注意以下幾點：

（1）在聲測管埋設時需要確保各聲測管之間的相對平行對稱，聲測探頭能夠在聲測管內同步自由的進行伸縮。進行測量時將聲測管以每2根為一組進行分別檢測用以確保檢測的準確性。（2）對于橋梁樁基混凝土的超聲波檢測應當在橋梁樁基混凝土施工完成后的4周后進行，檢測時在樁頭部位先開挖和破除樁頭，并磨平表面后再進行測量。必要時在樁頭表面鋪設水泥砂漿整平檢測面。破除樁頭時需要注意避免雜質等進入到聲測管內。（3）聲測管在預埋時應當牢固的綁扎在鋼筋上而不得焊接在鋼筋上。聲測管口接口處與主鋼筋點焊連接，對于所選用的聲測管需要注意其厚度滿足設計要求。同時對于聲測管內的焊接需要注意焊接質量確保聲測探頭伸縮的自如性。（4）所采集到的超聲波數(shù)據(jù)需要清晰、準確，檢測前進行嚴格的律定實驗用以確保所發(fā)射的波形清晰、聲時準確。確保超聲波檢測的準確性。（5）在應用超聲波技術對橋梁樁基混凝土進行檢測時需要考慮到疊加波對檢測所產生的不利影響，確保檢測的準確性。

5 結束語

通過在橋梁樁基混凝土檢測中應用超聲波檢測技術將能夠取得良好的檢測效果。新時期隨著檢測技術的發(fā)展以及檢測精度的提高超聲波檢測技術將在橋梁樁基混凝土檢測中發(fā)揮出越來越重要的效果。本文在分析超聲波技術檢測原理的基礎上對如何做好超聲波技術在橋梁樁基混凝土檢測中的應用進行了分析介紹。

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