1 超聲波檢測(cè)原理 常用的基樁動(dòng)測(cè)方法包括低應(yīng)變反射波法,、高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法、超聲波法、動(dòng)測(cè)法等。超聲波法檢測(cè)基樁由于檢測(cè)精度高,、不受樁長(zhǎng),、樁徑條件限制、測(cè)試無盲區(qū)等優(yōu)點(diǎn),，在混凝土基樁檢測(cè)中應(yīng)用越來越普及,。其檢測(cè)原理是對(duì)計(jì)劃采用超聲波法檢測(cè)樁身質(zhì)量的基樁，施工時(shí)在樁身中埋入聲測(cè)管,，檢測(cè)時(shí)發(fā)射換能器和接收換能器分別置于兩根管道中,，由聲測(cè)管底部開始,，發(fā)射探頭在某一個(gè)聲測(cè)管中邊上升邊發(fā)射高頻信號(hào),，該高頻信號(hào)穿過混凝土被另一個(gè)聲測(cè)管中同步移動(dòng)的接收換能器所。隨著探頭沿整個(gè)樁長(zhǎng)提升,，依次測(cè)取各測(cè)點(diǎn)超聲脈沖穿過兩管道之間的混凝土,，通過實(shí)測(cè)超聲波在混凝土介質(zhì)中傳播的聲時(shí)、波幅和頻率等參數(shù)的相對(duì)變化來檢測(cè)聲測(cè)管之間混凝土的缺陷位置及影響程度,，判定樁身完整性類別,。混凝土是由多種材料組成的多相非勻質(zhì)體,。對(duì)于正常的混凝土,，聲波在其中傳播的速度是有一定范圍的，當(dāng)傳播路徑遇到混凝土有缺陷時(shí),，如斷裂,、裂縫、夾泥和密實(shí)度差等,，聲波要繞過缺陷或在傳播速度較慢的介質(zhì)中通過,，聲波將發(fā)生衰減，造成傳播時(shí)間延長(zhǎng),，使．聲時(shí)增大,，計(jì)算聲速降低，波幅減小,，波形畸變,，利用超聲波在混凝土中傳播的這些聲學(xué)參數(shù)的變化，來分析判斷樁身混凝土質(zhì)量,。該檢測(cè)法在橋梁基樁完整性評(píng)價(jià)中是比較準(zhǔn)確可靠的,，其檢測(cè)結(jié)果，可對(duì)有缺陷的部位實(shí)施處理措施時(shí)進(jìn)行指導(dǎo),。

2 聲測(cè)管對(duì)檢測(cè)的影晌 常見檢測(cè)時(shí)聲測(cè)管會(huì)發(fā)生以下質(zhì)量問題：

2．1 樁底聲測(cè)管彎曲 因施工不當(dāng),，造成樁底聲測(cè)管向內(nèi)彎曲，間距變小,，使發(fā)射與接收換能器不保持平行,，超聲脈沖聲速異常偏高,，波幅降低，聲速曲線不正常,。由于樁底是缺陷易發(fā)生部位,，根據(jù)此類曲線很難判定樁底是否存在缺陷，很可能發(fā)生漏判,、誤判,，給工程留下安全隱患。 2．2 樁身聲測(cè)管傾斜或彎曲變形 聲測(cè)管綁扎不牢或綁扎間距過大,，在澆筑混凝土過程中,，聲測(cè)管受混凝土擠壓發(fā)生傾斜或彎曲變形，管間距離變大或變小,，直接影響檢測(cè)結(jié)果的分析判定,，甚至無法給出樁身完整性類別，只能采取鉆芯或其他可靠的方法進(jìn)行檢測(cè),，影響正常的施工,。

2．3 聲測(cè)管連接處套管過長(zhǎng) 由于鋼套管過長(zhǎng)，焊接質(zhì)量較好,，密封在內(nèi)部的空氣不能排出,，聲波信號(hào)要繞行很長(zhǎng)距離或穿過空氣層才能被接收到，造成聲波信號(hào)的嚴(yán)重異常,，影響樁身完整性的判定,。

2．4 聲測(cè)管管徑過大 一般假設(shè)換能器位于聲測(cè)管的中心位置，如果聲測(cè)管的直徑較大,，換能器在管內(nèi)擺動(dòng)范圍較大,，使耦合水層延遲增大，對(duì)聲波傳播的時(shí)問影響也更大,，對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響就較大,。

 3.聲測(cè)管的材料質(zhì)量控制 聲測(cè)管的材料質(zhì)量控制主要從外觀質(zhì)量和材質(zhì)要求兩方面進(jìn)行控制。

 3．1 聲測(cè)管的外觀要求 聲測(cè)管應(yīng)順直,，彎曲度不大于5 mm/m,；聲測(cè)管兩端截面應(yīng)與其軸線垂直，并應(yīng)無毛刺,；不允許有裂縫,、結(jié)疤、折疊,、分層,、搭焊缺陷存在；管內(nèi)應(yīng)暢通無異物,。

3．2 聲測(cè)管的材質(zhì)要求 要求有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,，**在灌注混凝土過程中不會(huì)變形且與混凝土粘結(jié)良好,，不致在聲測(cè)管和混凝土間產(chǎn)生縫隙包裹不佳，影響測(cè)試結(jié)果,。其力學(xué)性能,、抗彎曲性能、耐壓扁性能,、密封耐壓性能應(yīng)滿足規(guī)范要求,。 鋼薄壁聲測(cè)管的優(yōu)點(diǎn)是便于安裝，可直接固定在鋼筋籠內(nèi)側(cè)上,，固定方式可用電焊或綁扎,；鋼管剛度較大，埋置后可基本上體質(zhì)其平行度和平直度,。所以一般混凝土灌注樁推薦使用鋼薄壁聲測(cè)管,。

 3．3 裝卸和貯存要求 聲測(cè)管聲測(cè)管在裝卸搬運(yùn)過程中，應(yīng)采用機(jī)械或人工將聲測(cè)管抬起運(yùn)送至制定地點(diǎn),，嚴(yán)禁拋擲和滾動(dòng)，以防聲測(cè)管變形彎曲,。吊裝時(shí)宜用纖維吊裝帶并注意輕拿輕放,，不能一頭著地， 以防泥土阻塞聲測(cè)管,。聲測(cè)管在工地存放時(shí),，宜放入倉(cāng)庫(kù)或料棚內(nèi)，以防雨淋生銹,。室外堆放時(shí),，應(yīng)存放在干燥的地方，下墊枕木,，上方不可壓重物,，并有遮蓋物防雨防潮，存放時(shí)間不宜超過一個(gè)月,。

 4 聲測(cè)管的工藝質(zhì)量控制

 4．1 聲測(cè)管的埋置數(shù)量 聲測(cè)管的埋置數(shù)量,，交通和建筑規(guī)范略有區(qū)別，交通部公路工程基樁動(dòng)測(cè)技術(shù)規(guī)程規(guī)定如表1規(guī)定,。

4．2 聲測(cè)管的直徑 超聲波檢測(cè)放入聲測(cè)管中的換能器直徑一般為30 mm左右或更小,，規(guī)范規(guī)定聲測(cè)管內(nèi)徑比換能器直徑宜大10 mm～20 mm，因此選用聲測(cè)管宜選用直徑40 mm～60 mm鋼管,。

4．3 聲測(cè)管的壁厚 聲測(cè)管的壁厚要求,，除能滿足工藝性能外，還要確全使用,，宜符合表2要求,。

 5 聲測(cè)管安裝質(zhì)量控制 超聲波法檢測(cè)對(duì)聲測(cè)管總體要求是：接頭牢靠不脫開,，密封不漏漿；管壁平整不打折,，平順無變形,；管體豎直不歪斜；管內(nèi)暢通無異物,。

 5．1 埋設(shè) 聲測(cè)管埋設(shè)深度應(yīng)埋設(shè)至灌注樁的底部,，其上端應(yīng)高于灌注樁頂面300 mm～500 mm， 同一根樁的聲測(cè)管外露高度宜相同,。

5．2 密封 聲測(cè)管的底部應(yīng)采用焊接盲蓋或鋼板來**密封不漏漿,；聲測(cè)管安裝完畢后應(yīng)將上口加蓋或加塞封閉，以免澆灌混凝土?xí)r落人異物,，致使孔道堵塞,。

 5．3 固 定 聲測(cè)管可直接用點(diǎn)焊或鐵絲綁扎的方法固定在鋼筋籠內(nèi)側(cè)上，固的間距一般不超過2 m,，其中聲測(cè)管底端和接頭部位宜設(shè)固,。對(duì)于無鋼筋籠的部位，聲測(cè)管可用鋼筋支架固定,。為了**聲測(cè)管的相互平行,，可以在聲測(cè)管間點(diǎn)焊三角形鋼筋架支撐。

 5．4 聯(lián)接 鋼筋籠放人樁孔時(shí)應(yīng)防止扭曲,，聲測(cè)管一般隨鋼筋籠分段安裝,。將帶有底蓋的聲測(cè)管固定在**節(jié)鋼筋籠上，其余的暫時(shí)固定在制作好的待下的鋼筋籠上,，下鋼筋籠時(shí)將聲測(cè)管的上一節(jié)對(duì)接好后插上,，同時(shí)把聲測(cè)管綁扎在鋼筋籠上，依次而做,。每段之間的接頭可采用反螺紋套筒接口或套管焊接方案,，反螺紋套筒接頭應(yīng)采用軟性的橡膠密封圈，套管聯(lián)接可選一段長(zhǎng)80 mm左右的鋼套筒,，內(nèi)徑略大于聲測(cè)管外徑,，將兩根聲測(cè)管套起來，用電焊將套筒與聲測(cè)管上下兩端焊結(jié)起來,。無論哪種接頭方案都必須**接頭有足夠的強(qiáng)度,，**聲測(cè)管不致受力彎曲脫開；在較高的靜水壓力下聯(lián)接部位密實(shí)不漏漿,，接口內(nèi)壁應(yīng)保持平整,，不應(yīng)有焊渣、毛刺等物，以免妨礙換能器的自如移動(dòng),。若聲測(cè)管需截?cái)?，宜用切割機(jī)切斷，切割后對(duì)管口進(jìn)行打磨消除內(nèi)外毛刺,，不宜以電焊燒斷,；焊接鋼筋時(shí)，應(yīng)避免焊液流濺到管體上或接頭上,。

5．5 注水 每埋設(shè)一節(jié),，均應(yīng)向聲測(cè)管內(nèi)加注清水作為檢測(cè)用的藕合劑。水不能直接用江水,，尤其汛期江水含泥量較高,，要經(jīng)過凈化處理后才能用來灌聲測(cè)管，來達(dá)到預(yù)防聲測(cè)管底部堵塞的目的,。在灌注基樁水下混凝土之前,，應(yīng)檢查聲測(cè)管內(nèi)的水位，如管內(nèi)的水不滿,，則應(yīng)補(bǔ)充灌滿,。

 5．6 試探 樁基混凝土齡期在14 d以后才能進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)前應(yīng)將樁頭鑿至設(shè)計(jì)標(biāo)高,，并用測(cè)繩拴一根 32mm長(zhǎng)約20 cm的鋼筋,，做成吊錘對(duì)聲測(cè)管進(jìn)行試探是否暢順，并向管中注滿清水,。

6 聲測(cè)管堵塞的應(yīng)急預(yù)案 在基樁檢測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)，有些些施工單位對(duì)基樁聲測(cè)管保護(hù)的重視程度不足,，經(jīng)常出聲測(cè)管被堵現(xiàn)象,，導(dǎo)致檢測(cè)部門無法按既定的檢測(cè)方案開展檢測(cè)工作，工程不能順利進(jìn)行,。 聲測(cè)管常見問題

 (1)聲測(cè)管接頭或管口,、管底密封不嚴(yán)，在施工過程中漏進(jìn)泥漿或水泥漿造成堵管,。

 (2)聲測(cè)管在安裝,、灌注過程中因鋼筋扭曲或碰撞使聲測(cè)管接頭錯(cuò)位、變形或管壁變形,。出現(xiàn)這種情況主要原因是選用過薄壁的聲測(cè)管,。

(3)灰?guī)r地區(qū)，沖孔成孔不好,，鋼筋籠下沉困難時(shí)使用非常規(guī)手段使聲測(cè)管變形堵塞,。

(4) (4)破樁頭時(shí)由于工人的不注意掉進(jìn)小混凝土塊引起的堵管。 聲測(cè)管解決方法 聲測(cè)管變形堵管給檢測(cè)工作帶來了很大的困難,，甚至無法進(jìn)行檢測(cè),。為此基樁澆灌后檢測(cè)前發(fā)現(xiàn)聲測(cè)管堵塞時(shí),，應(yīng)采取有效措施進(jìn)行通管確保超聲波檢測(cè)的順利進(jìn)行，通管一般有以下三種方法：用粗長(zhǎng)鋼筋捅通聲測(cè)管,；用高壓水沖洗清管,；采用鉆機(jī)配小鉆頭進(jìn)行掃孔。 當(dāng)堵塞嚴(yán)重?zé)o法通管時(shí),，必須遵循以下處理原則：當(dāng)為某橋的**根樁時(shí),，必須進(jìn)行鉆芯檢測(cè)；當(dāng)為某橋的非**根樁時(shí),，施工單位申報(bào)變更檢測(cè)方法,，使用低應(yīng)變反射波法或高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法，并經(jīng)監(jiān)理,、業(yè)主代表和質(zhì)監(jiān)負(fù)責(zé)人簽名后,，予以實(shí)施；若某橋多次出現(xiàn)堵管問題,，須適時(shí)進(jìn)行鉆芯檢測(cè),。 為什么變色層的長(zhǎng)度能夠表示目的氣體的濃度呢? *先，聲測(cè)管廠家在里裝有檢測(cè)試劑(也就是對(duì)上面的問題的解釋:聲測(cè)管廠家為什么會(huì)呈現(xiàn)顏色變化)讓我們已氧氣聲測(cè)管廠家為例,，聲測(cè)管廠家里緊密地填充著檢測(cè)試劑,，檢測(cè)時(shí)，空氣被氣體采集器吸進(jìn)聲測(cè)管廠家,?？諝庵醒鯕夥肿优c檢測(cè)試劑反響使試劑從黑色變?yōu)榘咨?隨時(shí)間的推進(jìn)，氧氣分子進(jìn)入檢測(cè)劑的空隙和檢測(cè)劑接觸,，并且越來越深化聲測(cè)管廠家,。這個(gè)過程持續(xù)推進(jìn)，一層一層推進(jìn),，直至沒有氧氣進(jìn)入,，顏色變化中止。 重要的是,，不同的濃度意味著被抽取的空氣中的氧氣的量不同,，當(dāng)有大量氧氣時(shí)(濃度較高)氧氣分子會(huì)前行的很遠(yuǎn)(變白的區(qū)域很長(zhǎng))。但是當(dāng)只需很少的氧氣時(shí)(濃度較低),，就會(huì)很快穿過試劑與之反響而耗盡,，這樣變白的區(qū)域就很短。 因此,，聲測(cè)管廠家變色層的長(zhǎng)度和氣體的濃度成正比關(guān)系,，觀察變色長(zhǎng)度就能檢測(cè)出空氣中目的氣體的濃度。 聲測(cè)管廠家里面裝填的檢測(cè)試劑，比如,，聲測(cè)管廠家里面的白色部分,，氧氣聲測(cè)管廠家里面的黑色部分。當(dāng)被檢測(cè)的氣體與試劑接觸,。會(huì)發(fā)作化學(xué)反響,，惹起顏色變化。也就是說,，一旦被檢測(cè)的氣體經(jīng)過聲測(cè)管廠家,，顏色發(fā)作變化就說明氣體的存在以及它的濃度?？梢宰鞲M(jìn)一步的解釋: 發(fā)作顏色變化的**緣由是聲測(cè)管廠家里面的檢測(cè)試劑與氣體接觸時(shí),，發(fā)作的化學(xué)反響，從而生成了另外一種不同的物質(zhì),。 例如,，當(dāng)聲測(cè)管廠家里面的白色試劑接觸到氣體時(shí)，發(fā)作變化生成了另外一種紫色的物質(zhì),。當(dāng)氧氣聲測(cè)管廠家里面的黑色試劑與氧氣接觸時(shí),，發(fā)作變化生成了另外一種白色的物質(zhì)。 當(dāng)然,，會(huì)有一些氣體聲測(cè)管廠家和以上不同,，變化過程有一些差別。