超声波透射法对桥梁钻孔灌注桩的质量检测

　　关键词： 超声波；检测；桥梁灌注桩；处理

 

 

　　随着我国交通基础设施建设的不断发展，关于桥梁的建设技术也在不断提高。目前在公路桥梁建设工程中，钻孔灌注桩施工简单，操作方法容易掌握，成本也不高，而且适应性强，得到了广泛的应用。但灌注桩属于隐

蔽工程，无论是钻孔还是灌注混凝土都在水下进行，由于看不见，摸不着，如果加上地质情况复杂以及施工单位的施工工艺和施工经验不同，有可能出现质量事故，因此桥梁灌注桩的质量检测显得尤为重要。近几年来，我

国的灌注桩施工技术水平、机械设备以及作业人员的操作技巧都有了较大的进步，但质量问题始终存在，如何善用好检测方法、全面控制质量问题，成为当前公路桥梁建设的重要任务。采用超声波透射法进行检测，虽然检

测成本较高，但对桩基缺陷性质和位置的准确判定是其它检测方法无法比拟的，因此值得大力推广，以保证工程的顺利进展。

 

 

　　1.1 检测原理 将声测管预埋进被测桩里，声测管呈竖型，并且互相平行，声测管里有超声脉冲发射及接收换能器，其耦合剂的介质是清水，超声脉冲从仪器的发射换能器中射出，穿过待测桩后，被仪器重新接收，经过

分析可以判断出声时、波幅、主频等接收到的参数，从而做出正确的判断。通过综合分析，可以检测出桥梁桩身内混凝土是否完整，判断桩基缺陷的程度并确定其位置。声测管通常两根一组，在清水的耦合作用下，脉冲信

号发出后，另外的换能器能够准确地接收到信号，并且逐步上升，达到检测整个截面的目的。

 

　　1.2 声测管的安装埋设 预埋声测管的数量应符合下列规定：桩径≤1500mm，应埋设三根声测管；桩径>1500mm，应埋设四根声测管。声测管应沿桩截面外侧、钢筋笼内侧呈对称形状布置，并采用普通或镀锌钢管，

内径宜为50～60mm，钢管宜采用螺纹连接，且不漏水。条件不允许的时候可采用焊接，焊接时必须保证钢管内壁平整，不能有焊渣或凸出物使得内径减小，确保检测时声测探头能够自由上下。声测管的下端必须封闭，

保证管底、接头处不漏水。上端高出混凝土面300mm以上并加盖，防止异物掉入堵塞声测管。声测管应平均布置，采用焊接或绑扎的方法固定在钢筋笼内侧，管间应相互平行、定位准确，不平行度控制在0．5％以下，并

埋设至桩底。灌注桩混凝土前，声测管内应注满清水，防止泥浆进入。

 

　　1.3 使用超声波进行透射检测的方法 有两种方法：粗测和细测。粗测最常用的测量方式是平行测试，其测点之处通常位两根声测管之间，换能器起到发射和接收的作用。用于数据采集的仪器按钮按下后，用于发射的换

能器和用于接收的换能器可以同步起落，其信号的各种数值图形通过超声检测仪同步显示。仪器还拥有记录的功能，在同一剖面间，声测管可以进行设当的组合，从而达到最佳的检测效率。在这个检测比较的过程中，混凝

土品质的好坏是最终的评测要求，需要通过检测正确地判断桥梁灌注桩的缺陷有多严重。因此在检测过程中，一些参数和设施需要固定，如发射时用上的电压、测管中的换能器等。细测属于重复测量的一种方式，是为了确

认声波参数的异常性，再一次对有可能出现缺陷的地方进行复检，从而能够掌握桥梁灌注桩缺陷的位置以及出现的范围。粗测中的平测使用的次数最多，但在细测中，斜测也是一种好的手段，当接收到的声波的信号比较

强，第一次波度产生的幅度能够满足测试时的要求，那么错位的高度比原来的越大，效果越好，根据经验，建议采用六十厘米到一百厘米的高度。

 

 

　　在施工的过程中，有几种主要的缺陷较为常见：缩颈缺陷、断桩缺陷、离析缺陷、蜂窝缺陷、孔洞缺陷等。对于这些常见的缺陷，需要用准确的方法和标准去判断，可以根据《公路工程基桩动测技术规程》来判断：声

速的判据、波幅的判据以及根据PSD来判断。检测人员应根据以上三种判据并结合波形、波列图对桩身完整性进行判定。

 

　　2.1 缩颈 缩径有两种情况：缩孔、局部缩颈。对于缩孔来说，钻孔灌注桩钢筋笼无保护层或保护层不足，产生实际桩径略小于设计桩径现象，而这种桩基缩孔缺陷是所有桩基质量检测方法的盲区。举个例子，某桩径为

2800mm的钻孔灌注桩，从检测数据分析其完整性应为I类桩，但其桩顶部钢筋笼基本无保护层。若其发生在灌注桩的头部，利用直接检查就能够轻易发现，可是深度就比较难判断了。一般来说，淤泥的层度越厚，缩孔产生的概率也就越高，在很大程度上将影响到公路桥梁的使用寿命。