桥梁桩基检测中声波透射法检测应用

发表时间:2020/10/13   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:黄杰
[导读] 摘要:伴随着社会经济的高速发展与时代的进步,人们对道路交通的需求日益增加,推动了桥梁工程建设数量不断增加。
        四川正达检测技术有限责任公司  611130
        摘要:伴随着社会经济的高速发展与时代的进步,人们对道路交通的需求日益增加,推动了桥梁工程建设数量不断增加。声波透射法是一种重要的桩基质量检测方法,在桥梁工程中有广泛应用。实践证实,通过技术应用可以及时发现和解决桩基存在的质量问题和安全问题,确保桩基施工的整体质量。文章以声波透射法的应用机理为切入点,重点对其在桥梁桩基检测中的应用要点进行探讨
        关键词:桥梁桩基;质量检测;声波透射法;应用要点
        引言
        由于受到施工工艺、现场环境以及人员、设备等因素的影响,桥梁桩基施工时经常出现断桩、蜂窝等问题,进而影响到桩基混凝土的强度和完整性,并使得桥梁工程的安全性、耐久性大大降低。因此,在进行桥梁桩基混凝土施工期间,要加强对声波透射检测技术的应用,并根据检测数据对桩基施工质量做出判断,确保桥梁桩基施工质量满足设计要求。
        1桩基检测对施工质量的重要性
        我国的公路建设过程中,较大范围地使用桩基,桩基施工技术得到了很大发展,桩基的工程质量也得到了广泛的重视,检测领域手段日新月异,发展良好,有关桩基工程检测的新标准、新规范不断地发布、施行,使桩基的检测工作进一步程序化、规范化,在保证工程质量、促进施工水平提高等方面起到良好的作用。在桥梁桩基施工中存在着很多的影响因素,其具有独特性的特征,在实际检测过程中要根据施工情况,分析和掌握桥梁桩基的工作需要,并做好质量检查工作。公路桥梁的施工过程复杂多样,环境各异,桩基的施工质量易受到影响,因此桩基检测在施工过程中和施工完成后都较为重要,影响整个施工进程和运营质量。通常情况下,桩基质量检测工作在具体开展过程中,与其他一些比较常见的检测方法、流程和环节之间存在着明显的差异。
        2基本原理
        声波透射法检测桩身完整性应事先在桩身预埋规范标准规定数量的声测管,作为发射和接受超声波的换能器通行通道。待桩身混凝土达到一定强度值后,使用声波检测仪通过换能器向待测桩身混凝土发射超声脉冲,使其通过声测管后穿越混凝土,并接收穿越混凝土的脉冲信号。经仪器采集处理后提取超声脉冲穿越混凝土声程所需的时间、接收到脉冲信号的波幅、频率、波形等信息。根据脉冲信号穿越混凝土的所需时间(称为声时)和所跨越混凝土的距离(称为声程),则可通过计算得出声波在混凝土中的传播速度。而通过接收到的首波波幅可反映出超声脉冲在混凝土中能量衰减程度,结合所显示的波形,经处理后对被测信号进行频谱分析。最终依据声速、波幅等声学参数和波形的畸变程度,经科学系统的分析处理后就能对桩身完整性等级进行判定,得出对应测桩存在缺陷的位置、范围、程度等。
        3声波透射法在桥梁桩基检测工作中的应用要点
        3.1声测管埋设要点
        在进行声测管的预埋时,相关人员应严格地按照施工需求进行施工操作,当桩基的直径小于1.5m时,应在规定范围内预埋3根左右的声测管,如果其直径大于1.5m,应将声测管的数量控制在4根,以便于确保声波透射法的精准度。然后,在完成声测管的埋设工作后,相关人员应使用钢板对声测管的底部进行焊接工作,在这一环节中,施工人员应根据实际情况,选择适合的施工方式,进而保证焊接的整体质量符合相关规定,避免出现漏浆等会影响整个检测的质量问题。最后,对钢筋笼内部进行声测管焊接时,应该保证每个焊接管处于平行状态,并通过焊接的方式,对所有接头位置进行处理,最后再将其埋入桩底中。在进行这一环节时,需要考虑到声测管的管材大小,如果使用的管材直径较大,则需要使用分段式焊接方式进行施工。


        3.2检测现场问题处理要点
        在声测透射法应用的过程中,检测现场可能会出现信号突然消失、设备故障以及接受故障问题等,所以实际的现场应用中要结合实际情况进行科学判断和分析。对于信号的突然消失问题,主要是由于设备系统故障或声测管内无水,需要检查声测管内是否存在水,并对设备系统是否存在故障进行排查,确保及时处理和解决异常情况;对于发射换能器或接收换能器等设备运行故障问题,要及时做好设备的检修维护工作,在发现问题后要及时进行更换;针对接收换能器存在的接收问题,如果声测管提出后相应波形恢复正常,那么就意味着换能器存在故障问题,这时候及时替换出现故障问题的接收换能器,之后再进行声波透射法检测,确保检测结果的准确性。
        3.3收发换能器安装与使用要点
        在实际的桩基检测过程中,在使用声波透射法期间,检测人员首先应将扶正器安装到位,并在声测管中安装发射换能器以及接收换能器,并且在安装完成后对换能器的安装情况进行细致的检查,进而保证后续的工作能够正常进行,并保证其升降状态不会出现任何问题。在进行桩基检测过程中,为了提高信号检测的相关性能,工作人员需要对检测仪器的各项数据加以调整控制,并保证显示器能够清晰地显示超声波,进而保证其精准性。在进行检测点的设置这一环节中,相关人员需要保证监测点之间的距离约在0.2m-0.5m,如果在检测过程中发现异常情况,或者检测结果并不明确等状况,在后续的桩基检测工作中,需要结合桩基检测工作的实际情况,对相应的监测点进行适当处理,从而保证施工过程中的各项环节均能够得到较为妥善的处理。在使用2种换能器时,相关人员需要按照从上至下的顺序,对检测出的各项内容进行非常精准的记录,此外,如果在观察记录数据的过程中发现异常情况,则应根据实际情况,选择斜测法、扇形扫描方等多种超声波形检测方式进行检测工作。
        3.4桥梁桩基缺陷处理要点
        在桥梁桩基缺陷处理中应用声波透射法的过程中,相应的要点主要体现在如下几个方面:其一,要灵活应用斜测法、平测法以及扇形扫测法等检测方法来判断桥梁桩基缺陷的程度和范围。在实际的测试过程中,同步测试具有快速特征,所以这可以将其作为桩身缺陷排查的一个重要依据。虽然当下所采用的检测技术可以在采样间隔控制在0.1m,能够确保检测结果的准确性,且不需要进行加密检测处理。但是在检测桩基桩身混凝土缺陷范围的时候,会降低检测结果的准确率,所以要在灵活应用斜测法或扇形扫测法等的基础上,科学制定检测方案。其二,在桥梁桩基检测工作中,可能会因为声测管倾斜问题而影响剖面声速值检测结果的准确性,这时可以借助软件来对声测管偏差能力进行纠正,但是要对声速变化的有序性进行控制,避免一味地盲目纠偏操作而造成检测结果失真问题。其三,要结合桥梁桩基缺陷的实际情况和建设部和交通部等的相关检测规范,科学划分桩身的完成情况,依据检测剖面的声学参数异常点和偏离情况,准确地判断桩身类别情况。特别需要注意的是,除了要确保其灌桩的密实性,更要始终基于实际的情况来进行综合判断。
        结语
        大量工程实践表明,利用声波透射法进行桥梁桩基混凝土完整性的检测有着良好工程应用效果。尤其在进行大直径、超长、特殊地质环境下的桩基检测工作时,检测结果不会受到桩长、桩径以及外界等诸多因素的限制。因此,当前应加强对声波透射法的研究与应用,具体检测期间要严格做好声测管的清洗、卡探头问题的处理,并切实做好对线与拉线工作,提高桥梁桩基工程检测工作的质量与效率。
        参考文献
        [1]马辉.声波透射法基桩检测的综合判读实例.城市地理,2019(22).
        [2]封承九.基桩施工质量检测探讨.重庆建筑,2019(9).
        [3]盛晓州.声波透射法在桩基质量检测中的应用.建筑技术开发,2019(24).
        [4]季晓满.声波透射法在桥梁桩基检测工作中的应用.科技创新与应用,2019(36).
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