超声波检测桩身完整性技术论文

声波透射法的工作原理是在被测桩基内预埋若干根竖向互相平行的声测管作为检测通道。将超声发射换能器与接收换能器置于声测管中，管中注满清水作为耦合剂。

在测试时，两探头置于同一水平面或保持一定高差，沿声测管同时提升，仪器通过发射换能器发射超声脉冲穿过被检测的桩体混凝土，并经接收换能器接收，声波信号按测点间距10cm-20cm自动记录，由仪器显示。

由于超声脉冲信号穿过混凝土桩体存在缺陷部位时会发生绕射、折射、多次反射及不同的吸收衰减，使接收信号首波的声时、幅值等声学参数发生变化，通过判读以上参数，即可判断桩基混凝土是否存在缺陷。

对桩身完整性的判断一般根据声速判据、声幅判据以及PDS判据，分析各声学参数的临界值、综合各判据的结果以及实际的声波图，按照桩基检测技术规程对桩身的完整性进行评价。声速反映了混凝土的弹性性能，波幅的衰减则反映混凝土界面情况，综合各参数及各深度的波形特征对桩的完整性和质量进行判定。

完好的桩，声速曲线基本是一条直线，无明显折点，波幅也无明显衰减，波形为正常波形。如果混凝土出现蜂窝、局部的夹泥沙团，声速基本有一定的减小，相对差一般为10%-20%，波幅有一定的衰减，PDS值出现尖角，波形出现畸变。出现局部的夹层和断桩时，声速曲线呈现出明显的波峰，最大误差可达30%以上，而且波幅衰减强烈，PSD值出现明显尖角。

使用声波透射法检测桩基，要选择有品质保障的声测管，不然声测管如果出现漏浆、堵管现象，会影响桩基检测的准确性。

砼浇筑后多久可用超声波检测桩身完整性对于低应变法或声波透射法的测试，规定桩身混凝土强度应大于设计强度的70%，并不得低于15MPa。请看下面的说明。 混凝土是一种与龄期相关材料，其强度随时间的增加而增加。在最初几天内强度快速增加，随后逐渐变缓，其物理力学、声学参数变化趋势亦大体如此。桩基工程受季节气候、周边环境或工期紧的影响，往往不允许等到全部工程桩施工完并都达到28d龄期强度后再开始检测。为做到信息化施工，尽早发现桩施工的质量问题并及时处理，同时考虑到低应变法和声波透射法检测内容是桩身完整性，对混凝土强度的要求可适当放宽。但如果混凝土龄期过短或强度过低，应力波或声波在其中的传播衰减加剧，或同一场地由于桩的龄期相差大，声速的变异性增大。因此，对于低应变法或声波透射法的测试，规定桩身混凝土强度应大于设计强度的70%，并不得低于15MPa。钻芯法检测的内容之一即是桩身混凝土强度，显然受检桩应达到28d龄期或同条件养护试块达到设计强度，如果不是以检测凝土强度为目的的验证检测，也可根据实际情况适当放宽对混凝土龄期的限制。高应变法和静载试验在桩身产生的应力水平高，若桩身混凝土强度较低，有可能引起桩身损伤或破坏，故桩身混凝土应达到28d龄期或设计强度。另外，桩身混凝土强度过低，也可能出现桩身材料应力-应变关系的严重非线性，使高应变测试信号失真。