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摘要：桩基是桥梁工程中的重要部分，它的质量对桥梁整体结构有着直接影响，在对桩基的检测中，桥梁混凝土超声波检测技术具有着显著的优势，它能够有效地提升桩基检测的准确性，为桩基质量控制和质量验收提供了准确依据，因此相关工程建设就需要积极引进此技术手段，并严格按照施工要求做好技术实施，从而为桥梁工程的高质建设提供保障。
关键词：声波检测技术；混凝土桥梁；检测应用
1超声波检测技术运用必要性
桩基在桥梁工程建设中占据着重要的位置，它的质量水平直接影响桥梁整体结构的性能，如何实现桩基质量控制和保障，是桥梁工程施工建设中重点关注的内容。因为在桥梁工程建设中，往往地质条件较为复杂、多变，桩基施工还呈现出高度的隐蔽性特征，容易存在各种缺陷，进而对桩基质量产生不利。同时由于桩基工程具有着显著的特点，它和上部建筑的结构比较还具有着检测的更加复杂性，质量隐患也比较多。而超声波检测技术凭借其准确性特点，在桩基检测中具有中显著的技术价值，能够有效实现桩基桩身的完整性检测与评价，提升检测结果准确性，因此这就需要积极引进超声波检测技术，来提高检测的效果，为桩基施工提供保障。
2超声波检测技术基本原理
在使用超声波检测技术实施桩基检测中，基本的原理主要是将桩内预埋的若干个检测管当作检测的通道，把发射探头以及接收探头在声测管内放置，将管内进行清水的充满，并将其当作耦合剂。通过仪器内脉冲信号的发生器进行一系列、周期性的电脉冲发射，后通过发射的换能器其压电体实施超声脉冲的转换，此脉冲在穿过待测桩体的混凝土，就能够被接收的换能器实现接收，后再实施电信号的转换。
通过仪器内测量系统对超声脉冲所穿越混凝土实际所需时间、脉冲的主频率、衰减值A、波形和频谱等一系列参数接收，后通过数据处理的系统按照判断的软件来对接收的各种参数信号实施综合性分析与判断，也就是对混凝土的内部存在缺陷的大小、性质和位置明确判断，同时得到混凝土的整体均匀性以及强度等级等指标。
3桩基检测中桥梁混凝土超声波检测技术的运用
3.1工程概况
某一座大桥项目对桩基开展的检测工作作为实例，这一大桥使用了预应力小桥梁，其尺寸为（15×25）m，使用了钻孔灌注桩技术作为其成桩工艺，桩基建设的全部数量是34个，另外，这一地区的地质条件相对优质。桩基使用的混凝土的强度大小是C25，桩径的平均尺寸是1500mm，在桩身位置上按照等边三角形的方式设置了声测管，数量为3根。在这座大桥上，12-1号桩基施工设计的长度尺寸是13.60m，检测得出的实际长度尺寸是13.60m，所有检测区域当中，以500m为间隔尺寸逐点实施检测工作，在对声测管进行编号时，将正北顺时针方向的第一根声测管当作1号，然后划分1-2、1-3、2-3这三个关距，其尺寸分别是1100 mm、900 mm、1080 mm。
3.2准备工作
在此技术使用前，为了确保其技术效果的发挥，需要做好准备工作，主要包括声测管的预埋和设备仪器的检查等。在声测管的预埋方面，主要是透射法对桩基工程的质量检测中需要用到，若桩基的直径在1.5m内，一般进行三根的声测管埋设，若桩基的直径超过1.5m,一般要进行四根的声测管埋设。对声测管选择中，要尽量选用金属管的材质，对管间连接要通过螺纹连接法，且声测管的内径要至少超过换能器其外径有1.5cm。对声测管安装中，可以通过和钢筋笼共同绑扎法来实现，并于声测管其顶部位置实施封闭处理，要求管口要超过桩基有30cm,且为了防止杂物的进入还要进行封口盖的设置。在设备仪器检查方面，要求此技术试验的设备仪器实施检查，在通电后确保各种设备仪器具有正常的状态和性能。
3.3 定期检测
换能器放置在两个充满水的声学测量管中，并且换能器根据从管的顶部到底部的顺序以规则的间隔进行同步，以在相等的高度执行逐点测量。
这是因为测试通常在自动读取模式下使用，因此，测试间隔应控制在20～50 cm范围内。如果受到其他因素的干扰，在自动读取模式下将无法有效完成对齐工作，因此，需要手动测量模式，并且测量间隔必须一致。
3.4加密测量
初步检测后，如果超声波传播存在异常，则需要进行二次准确的加密测量。加密测量可以更精确地定位存在质量问题的桩基。通常可以分为三种类型：
(1）部分缺陷：在基本的两端测量中，如果其他测量横截面的值在正常范围内，并且仅一条测量线上有波动，则表示该线上的某一位置有质量问题，需要对角线测量。使用相同的测量方法确定出现质量问题的对角线区域，对测和斜测的两条直线的交点是发生问题的确切位置。
(2）断桩：在对基础桩进行传统的交叉测试和双面对角线测试后，我们发现通过测试段一定高度的测量线的所有值以及整个内部的异常值都有异常变化，基础桩的三个测试部分在此高度处具有异常的线值，如果此高度不在基础桩的底部，则基础桩中的缺陷非常严重，这意味着桩很可能已损坏。
(3）缩径：在正常测试基础桩时，所有测试线均具有异常值。此时，所需的对角线测试应在测试配置文件中相同高度的中心位置进行。如果所有测试线上的值没有发生异常波动，则可以确定基础桩的内部中心良好，并且在基础桩的一定高度附近可能存在缺陷，这是直径减小所导致的问题。
3.5随机重复检测
在完成对桩基内声测管的检测后，为了确保检测的结果具有良好准确性，相关人员还要对桩基实施随机的抽取和重复性检测。在实际的工程中，实施重复性检测期间要求桩基的数量保持在10%～20%全部桩基氛围。在重复性检测结果中，相关人员要尽量保证两者的声波传播相对的标准差在5%内，且声波的波幅相对的标准差在10%内。若对同一根的声测管内两组实施检测中，结果呈现出显著的差异，则相关人员要还要对存在的异常区域实施重复性检测，一直到所得到的数据满足要求标准，确保桩基的混凝土检测具有良好准确性。
3.6注意事项
在此技术的使用中，为了确保检测结果准确性，检测中就需要关注诸多注意事项。首先，在对超声波的声测管埋设时，要使每一个声测管相互具有良好平行和对称状态，且保证声测管内的探头能够顺畅和同时地伸缩。其次，完成桩基的混凝土有效浇筑和养护处理后，其强度已经形成，此时对桩基的混凝土实施检测中，要先对桩头的位置实施开挖和去掉，对桩身表面实施打磨平整处理，方可开始进行检测；在去桩头中，要做好对桩身内部声测管的保护，且防止杂物和残渣落入到声测管的内部，且不能对声测管内实施水泥砂浆的注入，防止后续的探头不能伸到声测管内。再次，对超声波的检测仪所采集获取波形的频谱实施分析中，相关人员需要针对各声波的频率分量具体波形的幅度实施分析，查找最大幅度，对波形的频谱实施分析时还要针对不同波形的长度实施有效截取，其对相应频率曲线实施获取；对频谱的曲线实施分析中，相关人员还要把分辨率以及漏波对检测的精度影响进行考虑。最后，监测期间，相关人员要尽量对波形频谱的特性一次性获取；选择测区时要确保桥梁桩身的测区合理性，让其能够在桩身实现均匀性分布，避免对频域以及时域的准确性产生影响，确保超声波具有准确的频谱分析效果。
结论
综上，在对混凝土桥梁进行检测过程中，声波无损检测技术具有较大的前景，该种技术可以使桥梁波纹管注浆位置定位、缺陷大小以及梁板浇筑质量检测精确度进一步提高，可以为今后桥梁工程施工提供借鉴。
参考文献：
[1]彭汉彬,黄坤.声波检测技术在混凝土桥梁检测中的应用[J].交通世界,2020(32):101-103.
[2]李陆锋.市政桥梁混凝土结构检测要点分析[J].四川水泥,2019(10):55+57.
[3]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.
[4]苏海.桩基检测中桥梁混凝土超声波检测技术的应用[J].建筑技术开发,2019,46(02):93-94.