桥梁桩基检测中混凝土超声波检测技术的应用

　　摘要：桩基是桥梁工程建设的重要组成部分，是桥梁承载结构的构成部分。桥梁检测工作是对桥梁施工质量、新型结构性能、结构承载能力进行准确评定的有效手段。通过对桥梁结构质量进行检验，可为工程可靠性提供保障。经检测与系统评价，为安全运行打下了良好基础。钻孔灌注桩桩基检测结果的好坏、混凝土灌注过程的把控发挥着决定性的作用，成孔过程和桩检过程也扮演着重要的角色。基于此，本文主要分析了桥梁桩基检测中混凝土超声波检测技术的应用。

　　关键词：桥梁混凝土;超声波检测技术;桩基检测

　　引言

　　超声波检测技术是检测桥梁桩基施工质量以及结构强度是否满足规定及要求的一种有效检测技术。在桥梁桩基检测作业中引入对超声波技术的应用，有利于提高检测工作的效率与准确度，也便于现场操作。与此同时，超声波的穿透性较强，符合大多数桥梁工程桩基检测工作的规范要求，确保技术人员可以获取更为真实、准确的数据结果，全方位把握混凝土结构中缺陷的范围、位置等具体情况。

　　1超声波检测法

　　超声波测量技术的主要原理就是对一些非声学量和描述介质声学特性的超声量关系进行探究、规律进行寻找，主要包括温度、浓度、液体、固体、声音、速度等，超声量的测定有利于对介质特点进行分析，介质质量进行检测，工程数据进行计算等。超声波发出的声波频率相对较高，因此具有较强的指向性，最大程度的提升了無损检测工作的效率，同时超声波还具有很好的穿透性，检测过程中能够避免障碍物对其检测结果产生影响，检测工作更加安全、稳定。

　　超声具有无创检测性能，可用于桥梁设计试验。它能有效地检测混凝土内部结构，传递特定的信息。在桥梁施工中，因混凝土颗粒在组成上相对罕见，是开展超声波检测的基础。多项报道均指出，对于波速而言，与混凝土抗压强度存在正相关性。即超声检测中，对压力进行评估，有较高的科学性和必要性。混凝土的超声振动速度是一个重要指标。在使用中还可以直观、清晰地观察混凝土裂缝的发生情况，有助于采取良好的加固措施[1]。

　　2桥梁桩基混凝土超声波检测技术原理

　　借助于超声脉冲发射源，向混凝土内部射入调频弹性脉冲波，然后通过专门的接收系统，对脉冲波在混凝土内部传播过程中呈现出的波动特征进行接收，并予以准确记录，这就是超声波检测技术的基本原理。将超声波检测法应用到桩基检测中，主要是结合波的传播特点，其中混凝土桩基起到弹性介质的作用，当桩身各横截面或内部穿过超声波时，即可获取相应的参数信息，与检测仪器相配合，即可有效地处理脉冲信号形式的检测数据，进而对混凝土桩基结构内部是否连续、完整进行评估与判断。

　　3桥梁重视开展检测工作的实际意义

　　桥梁检测工作过程中，对桥梁施工质量、新型结构性能、结构承载能力进行准确评定的有效手段。通过对桥梁结构质量进行检验，可为工程可靠性提供保障。经检测与系统评价，为安全运行打下了良好基础。其效益具体表现在：其一，经对运营多年的高速公路桥梁各部位进行检测，可及时发现沉降、错位、裂缝等缺陷诱导的实际承载能力受损，并为维修加固及使用提供有效参考。其二，可对是否具备特大型工业设备等类型的超重车辆安全通过提供参考，依据此可以积累技术资料并建立桥梁数据库。其三，可对因旧桥交通量持续增加，有无必要经加固来将荷载等级提升提供参考依据。经对高速公路桥梁结构所具有的质量进行检验，来对工程的可靠度予以确定[2]。

　　4桥梁桩基检测中混凝土超声波检测技术的应用

　　4.1科学设计声测管

　　在选择声测管时，应结合桥梁桩基混凝土工程施工的实际情况，优先考虑对铸铁管材质管材的使用。在正式使用前，需尤为重视对其管壁厚度的掌控，铸铁管接头部分需平整、牢固地焊接，确保管内存有充足的空间，为换能器的自动伸缩提供便利条件。在声测管的布置作业阶段，需选定钢筋笼的主筋，将其牢固地绑扎在上面。

　　4.2科学放置声测管

　　在桥梁桩基完工的28d之后方可开展超声检测。在超声检测期间，首先要挖开并破除桩基的桩头，期间需要保证管口要比混凝土顶面高出100mm以上，同时需要抹平管口表面。在破除桩基的桩头过程中要避免损伤桩基内部设置的声测管，同时也要避免声测管内部落入杂物，之后方可将探头置于桩基底部位置，保证最大程度提高检测的有效性[3]。

　　在声波透射法中，通过仪器在预埋声测管之间发射并接收声波，通过实测声波在混凝土介质中传播的声时、频率和波幅衰减等声学参数的相对变化，对桩身完整性进行检测。在安放钢筋笼的同时，将用于超声波检验外径为57mm的声测管沿钢筋笼内圆平均分配布置并牢固绑扎在钢筋笼上，声测管内加满清水后密封接头，确保在施工过程中无水泥浆渗入声测管内，若在施工过程中不慎使杂质进入声测管内，在桩基检测开始前为了得到客观真实的数据，要用清水冲洗声测管。声测管绑扎不牢或绑扎间距过大，在浇筑混凝土过程中，声测管受混凝土挤压发生倾斜或弯曲变形，管间距离变大或变小，直接影响检测结果的分析判定，甚至无法给出桩身完整性类别，只能采取钻芯或其他可靠的方法进行检测[4]。

　　4.3换能器精度校正

　　开展超声波检测技术应用过程中涉及到数据采集设备、换能器等相关设备，它们本身的使用性能会给最终的检测精度带来极大影响。检测仪器使用之前要检查、校对使用性能方面的相关参数，在实际的检测过程中需要借助律定试验对其波形与声时值的准确性进行确定，同时也要严格依据成桩设计标准对换能器的检测精度进行确定。在试验检测条件允许情况下，尽量选择那些重力比较大的换能器设备，同时需要确保其收放动作与高度保持同步状态。

　　4.4合理确定采样频率

　　桥梁桩基质量检测的过程中，检测人员除了做好上述一些检测工作要点外，还要科学地选择采样频率，以保证可以充分掌握相应的波频谱主要特征，有利于提升分析频谱信号的精确度，尽可能地减少时域与频域等因素对频谱分析结果准确度及可靠度等带来的不利影响。

　　4.5提升频谱解析精度

　　分析超声频谱，是桩基检测工作中的要点环节，其主要是对不同频率分量的不同幅度进行解析，在此基础上，获取准频率幅度的最大值，以截取分析的方式解析不同波列长度，最终得出频谱对应的曲线图。在对频谱进行分析的阶段内，技术人员需要充分考量到叠加波、漏波等因素，综合考虑分辨率等条件因素带来的影响，确保获得准确可靠的检测结果。对桩基结构的质量性能进行检测时，工作人员需要科学地选择采样频率，保证频谱信号分析的精准性[5]。

　　结束语

　　桥梁工程的建设规模越来越大，对质量安全也提出了更高要求。要确保桩基基础部分的安全性与稳定性，还需采用适宜可靠的技术手段，对其进行全方位的检测，提高质量控制工作的落实成效。在桩基检测中引入超声波检测技术，能够对目标结构的各项强度参数进行准确检测，获取精准真实的数据结果，为后续施工工序的顺利开展奠定坚实基础。

　　参考文献

　　[1]陆益军，方俊，王晓妮.基于超声波检测技术和声波散射衰减方法的混凝土内部缺陷研究[J].工程技术研究.2020，(02)：29-33.

　　[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]方飞.水工结构混凝土超声波无损检测技术的应用[J].河南水利与南水北调，2019，(09)：50+56.

　　[4]王勇.水泥混凝土结构检测中超声波技术的应用研究[J].地产.2019，(13)：127.

　　[5]龙建旭.探讨桩基检测中桥梁混凝土超声波检测技术的应用[J].中国建材科技.2019，(03)：16-17

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