基樁超聲波透射法檢測方法論文
混凝土灌注樁是樁基礎中的主要形式，由于其成樁質量受地質條件、成樁工藝、機械設備、施工人員、管理水平等諸多因素的影響，較易產生夾泥、斷裂、縮頸、混凝土離析、樁底沉渣較厚及樁頂混凝土密實度較差等質量缺陷，危及主體結構的正常使用與安全，甚至引發工程質量事故，加上是隱蔽工程，因此加強對樁基礎質量的現場檢測十分必要。
基樁完整性的檢測方法主要有：鉆芯法、高應變動測法、低應變動測法、聲波透射法，與其他方法相比，聲波透射法有其特點：
一、檢測原理
超聲波透射法是由超聲脈沖發射源在砼內激發高頻彈性脈沖波，并用高精度的接收系統記錄該脈沖波在砼內傳播過程中表現的波動特征；當砼內存在不連續或破損界面時，缺陷面形成波阻抗界面，波到達該界面時，產生波的透射和反射，使接收到的透射能量明顯降低；當砼內存在松散、蜂窩、孔洞等嚴重缺陷時，將產生波的散射和繞射；根據波的初至到達時間和波的能量衰減特征、頻率變化及波形畸變程度等特性，可以獲得測區范圍內砼的密實度參數。測試記錄不同側面、不同高度上的超聲波動特征，經過處理分析就能判別測區內砼的參考強度和內部存在缺陷的性質、大小及空間位置。
在基樁施工前，根據樁直徑的大小預埋一定數量的聲測管，作為換能器的通道。測試時每兩根聲測管為一組，通過水的耦合，超聲脈沖信號從一根聲測管中的換能器發射出去，在另一根聲測管中的聲測管接收信號，超聲儀測定有關參數并采集記錄儲存。換能器由樁底同時往上依次檢測，遍及各個截面。
二、聲波透射法的檢測及缺陷判定
1、應正確理解并處理相關規范中關于樁身完整性的判定
基樁檢測的相關規范中，根據樁身是否存在缺陷及存在缺陷的嚴重程度，將樁的完整性分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ共四個類別；并依據各檢測剖面的聲學參數異常點的分布情況及異常點的偏離程度，決定被測樁的完整性類別；對實際的檢測數據，采用概率法確定聲速臨界值來評判聲速是否異常，采用平均幅度減去6dB作為幅度臨界值來評判幅度是否異常。
但由于混凝土是集結型的復合材料，多相復合體系，分布復雜界面（骨料、氣泡、各種缺陷），因此其檢測的聲參量數據波動較大；加上灌注樁的混凝土需要自密實、地質條件以及成樁工藝復雜等情況，其聲參量的波動性就更大了，因此在實際測試的過程中完全不出現異常測點的可能性較小，因此不能機械地理解并執行規范中樁身完整性的判定標準，否則工程上很難有Ⅰ類樁，也不符合樁的完整性分類的定義。因此上述理論異常點只是可能的缺陷點，應根據以下五個方面進行綜合判定：
① 異常點的實測聲速與正常混凝土聲速的偏離程度；
② 異常點的`實測幅度與同一剖面內正常混凝土幅度的偏離程度；
③ 異常點的波形與正常混凝土的波形相比的畸變程度；
④ 異常點的分布范圍及其他剖面異常點的分布情況；
⑤ 樁的類型（摩擦型或端承型）、地質情況及成樁工藝，樁的類型及地質情況決定了樁身混凝土的壓應力及彎矩大小隨深度的變化規律，因此相同大小及程度的缺陷在樁身不同深度對該樁是否達到設計要求的影響程度差別較大，應適當加以區分。
2、 聲學參量與缺陷性質的關系
混凝土內部存在缺陷必然會引起聲參量的變化或波形畸變，但目前并未建立聲參量的變化或波形畸變與缺陷性質之間的良好對應關系， 對于缺陷的性質除根據聲參量的變化情況外，還必須結合地勘報告、施工工藝、甚至施工記錄（參考）綜合分析，進行判斷。
三、檢測現場常見問題或故障的判斷及處理
1、檢測過程中接收信號突然消失
有兩種原因可產生該類現象，一是聲測管內無水；二是設備系統故障。首先應檢查是聲測管內否有水，可在采樣狀態下，迅速往聲測管注水（以防聲測管破裂造成的水大量外流），至現象消除，否則，將換能器提出聲測管，平行靠近（5cm左右）放在空氣中，采樣、觀察是否有接收波形，無接收波形，則設備系統故障。
2、 判斷設備系統的故障部位
將故障的設備換上平面換能器，將平面換能器的輻射面平行相對，相距5cm左右，進行采樣，如波形正常，證明超聲儀正常，僅僅是徑向換能器故障。若判斷換能器故障時，接上徑向換能器，進行采樣，如發射換能器發出響聲、無接收波形，則接收換能器故障；如發射換能器無響聲，僅將發射換能器更換成平面換能器，將平面換能器的輻射面對準徑向換能器的輻射體（中間部位），進行采樣，如有波形，則接收換能器完好、發射換能器故障，否則，收、發徑向換能器均有故障。
3、發射正常、接收時好時壞
換能器剛下水測試時波形正常，一會兒波形逐漸異常，甚至無接收波形，提出聲測管后波形正常，或提出聲測管、待換能器干燥后波形正常。該現象是由于換能器信號線破損（漏水）、水密性喪失、遇水壓大時滲透到換能器主體造成，換能器故障，修復較為困難。
4、樁頭最后一測點聲速、幅度急劇下降
一些樁在樁頭部位的最后一個或幾個測點的聲參量急劇下降，而樁頭部位混凝土表現良好。該現象可能是剔除樁頭（使用機械設備）時，引起聲測管與混凝土脫離（產生間隙）或者混凝土局部破損（產生裂隙）而造成，可在聲測管外壁或樁頭混凝土澆清水，該現象好轉。
5、波形反向及處理
在測試的過程出現波形首波反向的情況，從中可以看出，若以上跳波作為首波，則聲速正常、但幅度偏小；若以下跳波作為首波，則幅度正常、聲速偏小，因此應盡量避免上述情況的發生。上述情況多出現在換能器運動過程中進行采樣并存儲的測試中（自動測樁），造成上述現象的理論機理不十分清楚，可能是換能器運動過程中，輻射體的部分與聲測管接觸，造成與正常狀態的聲波傳播過程中的介質界面的狀況發生變化所致，因此通過使用扶正器可以大大減小該現象產生的幾率，因此，建議在換能器運動的過程中進行采樣、存儲的測試狀態下，必須保證換能器的扶正器可以正常工作。
四、結束語
超聲波透射法作為基樁樁身完整性檢測的重要手段之一，在結果分析過程中準確地進行分析判定樁身完整性類別顯得尤為重要。本文結合實際工作，就超聲波透射法檢測基樁完整性的檢測及缺陷判定、常見問題及設備故障的處理談一點心得，作一個簡單總結。
【基樁超聲波透射法檢測方法論文】相關文章：
基樁動力檢測的問題及改進方向11-23
基樁傾斜彈性波檢測機理10-02
初探基樁動力檢測在工程中的應用07-03
海洋系泊鏈的超聲波檢測方法07-10
水泥攪拌樁質量檢測分析論文11-29
提高基樁反射波法檢測準確度的幾個途徑07-08
石質文物風化程度超聲波檢測方法探討07-20
橋梁基樁的屈曲荷載計算07-03