山东广信工程试验检测集团有限公司 250002
摘要：在桥梁工程中,桩基的结构缺陷施工过程质量直接地关系到整个桥梁结构的安全稳定。因此,在进一步加强对桩基施工过程设计和质量的控制和安全管理的重要基础上,应充分采用科学的超声波监测技术,对桩基的结构缺陷技术检测进行准确的检测。超声波结构缺陷技术检测可以通过进行准确无损的超声波检测整个桥梁的桩基,准确地计算和确定指数等超声波参数的强度和保证大桥结构的完整性,从而大大提高了效率和施工精度，并通过验收的效率提高桩基础设计和施工的质量,确保整个桥梁工程的可靠性和质量安全
关键词：超声波；检测技术；桥梁桩基；检测应用
桥梁建设是我国公路、铁路等交通建设的重要基础和组成部分。公路桥梁桩基是我国桥梁建设和施工的重要技术基础,其建设和施工的质量直接地影响到公路桥梁建设和施工的进度和质量。超声波施工和检测技术超声波是应用在桥梁桩基和混凝土的工程施工和检测中的一项重要的技术。通过对超声波施工和检测技术的研究和应用,可以有效地实现检测混凝土的结构完整性和混凝土的强度两个指标,为混凝土桥梁桩基的超声波施工和检测提供可靠的数据和技术支持。
1超声波检测技术方法分析
在超声波检测分析和对桩体的动态测试的数据得出,科学的方法是使用桩身声速和振幅进行阈值的判断,通过对桩身声速和波形的特征进行完整性的阈值分析,可以有效地利用混凝土声速离差和混凝土psd值的系数来预测和处理特殊的情况。因此,桩身波形特征完整性的参数和类型阈值判断和完整性分析的主要参数和数据的类型包括:(1)混凝土声速psd值;(2)振幅变化测量的平均值(am);(3)混凝土声速和振幅变化的阈值系数(cv);(4)混凝土桩体声速标准差(sv);《公路工程桩基动态测试技术规范》(jtg/tf81-01-2004)一文中明确指出,桩体的波形特征完整性分析可以是通过准确地判断混凝土桩体的超声波特性和缺陷而将桩体分为四类:
(1)ⅰ桩,桩身可以正常的情况下使用,完成桩身,波形检查是正常的,检查的振幅值,声音振动速度大于临界振幅值。
(2)型桩:桩身有缺陷,基本完整,波形基本正常,不影响正常使用。某些监测点的振幅和声速均小于临界值。
(3)ⅲ桩,桩身的波形结构存在缺陷,导致一定谐波数量和较大程度上的谐波承载力影响桩身波形结构,振幅的较大变化也会受到较大影响,多个连续的谐波声速平均小于临界点的声速平均值,psd值偏大,波形结构存在一些重要缺点。
(4)ⅳ桩,桩身整体结构有严重的问题,桩身整体结构的强度和承载力严重受到影响,甚至可以读多个振幅的临界值,声速大于临界振幅值,psd的临界值出现了突变,波形出现失真。一些单元g25久庆的高速公路——富阳城市扩张时期一些大型方块桥梁的桩基工程进行了超声波的测试,1500毫米的桥梁桩半径的长度进行设计,桩的半径和长度分别是14.3,端承桩,桩使用三个大型声学检测管进行测试,号码分别是1-2-3,声测管的半径和数量分别组三组之间的相互耦合,水和气体是主要相互耦合的介质。通过分析超声波换能器缺陷的大小和位置,通过滤波信号的传输阶段和畸形传播后的时间段和路径的畸形变换也就会直接使滤波信号阶段发生一些不同程度的畸形变化,使得滤波信号传播受到滤波频谱的各种形状和一定不同程度的发生畸形变化影响,接收滤波信号的传输阶段和传播波形也是一定不同程度的畸形变化和发生畸形,传播的时间路径也同样会发生变化,然后超声振幅波能量迅速地增加或减少,通过振幅波测试结果发现,桩底振幅波能量增加速度远远低于临界值,缺陷范围大约是0.9m;此时,通过取心振幅波验证,发现桩底缺陷处有附着一层较厚的放射性沉积物。经注浆振幅波处理后,通过低精度的应变振幅波检测,发现该合格桩的缺陷注浆处理效果明显,处理后的合格桩可正常作为一个合格桩使用;实际的情况详见下图1所示。
.png)
图1 低应变检测结果
1.1严格遵循设计标准制作声测管
通过合理地选择铸铁管和其他特殊材料的主杆和声学接头检测试管,生产企业应该严格按照国家设计标准的要求来控制特定材料厚度的主杆和铸铁管墙,并应该确保主杆与铸铁管接头的焊接牢固平坦,这声试管接头可以为声学传感器和测声管提供了足够的空间自由地膨胀。安装声学测音管时,应将其牢固地紧紧联系在钢笼的主杆上,不得焊接。进行绑扎时,应沿着钢笼的绑扎桩长方向每隔3m左右选择一根引线对钢笼进行绑扎。同时试管主杆与其他声管的接头之间应该紧密地通过点焊牢固进行连接。
1.2合理设置声测管
在桥梁埋设探头和测声管时,测声管的位置应与探头平行对称地布置,使得探头和测声管能在各方向的测声管中自由地膨胀。同时,根据桥梁桩基的直径确定了埋地仪器和声学测量管道的埋设根数,一般在桥梁桩基的直径800mm以内时,埋地仪器声学和测量管道的埋设应不少于2根;此外当桥梁桩基的直径在800-1600mm之间时,应尽量埋设不少于3根的测声管。此外,当桥梁桩基的直径大于1600mm时,应尽量埋设不少于4根的测声管。此外,当桥梁桩基的直径大于2500mm时,应适当地增加使用埋设仪器和测声管的设备数量。当桥梁所使用的仪器和声学测量设备为一组进行桥梁超声波检测时,应以2根测声管为一组进行超声波测量。
1.3放置声测管
超声波检测工作应在超声波桩体混凝土施工试验完成后四周内用超声波进行。试验的过程中,桩头管口应彻底挖除并将桩头折断。超声波管口距桩内混凝土顶面的距离应大于100mm,管口混凝土表面应彻底抹平。桩头测深管损坏时,应尽量避免声波探头损坏桩内混凝土埋设的桩头测深管,防止灰尘和杂物直接落入桩头测深管内,然后将超声波探头平稳地放在桩底。
1.4校正换能器精度
超声波充电桩的检测设备通常主要的部件包括声波传感器和超声波数据采集器等装置。在检测设备使用超声波测试仪器之前,应当事先检查和确定并校准超声波性能参数。对超声波持续时间和波形的测量精度和图像的清晰度一般可以通过采用法律测试的方式来进行确定,换能器的测量精度也可以根据声波充电桩的现场设计标准要求来进行确定。当现场条件允许时可以考虑选用较重的超声波换能器作为检测设备,同时我们还要注意保证换能器的高度与换能器动作的速度同步。
1.5充分考虑各种因素提高频谱解析准确性
在对超声频谱的解析中,在解析不同的主频率超声波分量不同振幅的数据基础上,求出主频率的最大频谱振幅,截取并计算和分析不同的超声频谱波列长度,得到一个相应的超声频谱波列长度曲线。在超声频谱的解析中,不仅必须要重点考虑漏波和叠加波的影响因素,还要重点考虑分辨率的影响因素,以更好地保证超声频谱检测数据和结果的准确性。
1.6科学选择采样频率
测试桥梁桩基础的质量时,审查员应当科学地选择采样频率,以确保他们可以完全掌握波谱的主要特征,以提高频谱信号分析的准确性,以降低频率域和时间域的影响因素对光谱分析的结果。
结语：
总之,超声波基础施工技术检测在我国桥梁桩基检测和施工中由于其穿透性强,超声波检测可以很好地满足桥梁桩基测试的需求特大桥桩基施工结构,及其超声波测试的精度相对较高,可以很好地帮助桥梁基础核查工作人员准确地掌握桥梁桩基础施工结构的强度和其位置、范围和其程度的缺陷,和准确地判断桥梁桩基施工结构完整性的各种结构类型。在整个结构使用桥梁超声波检测技术进行桥梁基础检测时,工作人员必须熟悉并具有丰富的超声检测工作知识和经验,工作人员的知识和经验对超声波检测的技术准确性和安全起着一个决定性的技术保障作用。
参考文献：
[1]盛春辉.超声波检测技术在桥梁桩基检测中的应用[J].交通世界，2019（11）：115-116.
[2]潘龙.超声波检测技术在桥梁桩基检测中的应用[J].科技创新与应用，2018（13）：172-173.
[3]伍志昊.超声波透射法在桥梁桩基完整性检测中的应用研究[J].工程技术:文摘版,2016(11):00247.