超聲波法在橋梁樁基檢測中的應用分析

楊飛躍

(合肥工大工程試驗檢測有限責任公司，安徽 合肥 230051)

0 引 言

近年來，我國公路工程發展速度較快，對于工程質量的重視也在不斷加強，尤其重視在橋梁樁基施工過程中加大檢測力度，橋梁樁基質量對建筑工程具有較大的影響。當前，超聲波方法具有良好的發展趨勢，其檢測速度相對較快且結果準確可靠，因此可充分利用超聲波法對橋梁樁基進行全面檢測。本文將對該檢測方法的原理進行分析，介紹超聲波法在橋梁樁基檢測中的應用情況。

1 超聲波檢測的基本原理

當前，在工程質量檢測工作中，超聲波法是常用的檢測方法之一。該方法主要是將超聲波聲束集中在統一的特定方向，超聲波在介質中通常以直線的方式傳播，具有良好的指向性。同時，超聲波在介質傳播過程中通常會出現散射的情況，在不同介質界面處還會出現相應的折射、反射等。通過超聲波聲束的不斷反射，工作人員可對工程缺陷進行準確探測，并對缺陷部位進行明確定位，達到良好的檢測效果。并且，超聲波的能量通常比聲波的能量大，在固體傳播過程中，超聲波的傳播損耗相對較小，探測深度相對較大。當在金屬中出現氣孔、裂紋等缺陷時，在超聲波檢測過程中，會出現不同程度的反射。當探頭接收到反射信號時，能夠對相應電路進行處理，從而在熒光屏中顯示出不同高度與間距的波形。工作人員通過對波形變化的基本特征進行分析，可有效明確問題的所在之處，確定其具體的位置以及深度。通過對形狀以及位置的合理判斷，能夠找出問題出現的原因，得出準確的檢測結果，為工作人員提供真實、有效的參考數據。該檢測方法的適用范圍相對較廣，具有較強的穿透力，能夠有效對較大厚度的物體進行檢測[1]，并且該方法檢測的準確率也相對較高，具有良好的應用效果。因此，超聲波檢測方法在工程施工檢測中具有重要作用，工作人員應當加強對超聲波法的利用，從而有效提高工程質量，確保建筑工程的安全。

2 超聲波檢測的主要方法

超聲波在應用過程中具有較大的優勢，能夠為工程質量的準確檢測提供充分保證。超聲波的檢測方法相對較多，可根據不同的檢測物體采用不同的檢測方法。

2.1 回波法

該方法通常應用于金屬物體的檢測。金屬的材質較為特殊，通常情況下對超聲波產生的影響相對較小，利用回波法能夠減少較多的阻礙，加快物體檢測速度，有助于工作人員及時了解相應物體的質量情況，進而展開詳細的分析，不斷提高工程質量。

2.2 投射法

該方法應用較為廣泛。在對橋梁樁基進行檢測時，通常利用該方法開展檢測工作，在樁基內部安裝檢測管道，利用探頭設備對樁基進行深入查看。同時，在設備安裝過程中，工作人員需明確其具體的位置，防止出現檢測誤差，影響檢測結果。儀器設備在應用過程中，經常會接收到電流脈沖，通過不斷轉換形成相應的物質，并逐漸穿透樁基，在換能器的作用下進行有效吸收，從而轉換成相應的信號，有助于工作人員直接從顯示屏中了解到樁基檢測的結果，提高了檢測工作效率。

2.3 平測法

該方法在工程質量檢測中也較為常用。應用該方法，能夠有效降低對發射、接收的數據進行整理的工作量。在檢測過程中，確保檢測高程不變，對檢測物體進行獨立查看。應用該方法時需要對高程換能器進行特別注意，避免產生較大的差異，以免降低檢測結果的準確率，導致無法對缺陷位置進行準確判斷，難以達到精準的檢測效果，降低工程質量。因此，檢測人員需對其加以重視，合理運用相關方法，并按照具體規定進行正確操作，可有效保證檢測的合理性及科學性。

2.4 斜測法

在樁基檢測過程中，該方法的發射以及接收通常不在同一高度。在該方法檢測時，經常利用相差高程對相應的剖面進行單獨檢測，當高程的差值逐漸增大時，可有效減小檢測范圍，準確定位具體的缺陷位置，提高樁基質量的檢測精度，從而能夠充分展現出超聲波法在樁基檢測中的應用價值，有效促進工程建設的良好發展。

3 超聲波在橋梁樁基檢測中的具體應用措施

3.1 檢測處理

橋梁樁基是基礎工程施工內容，其穩定性對工程質量有著較大的關系，因此施工單位應當加強對橋梁樁基質量的重視[2]。在施工過程中，不斷對橋梁樁基進行全面檢測，利用超聲波檢測方法，逐漸深化樁基檢測工作。在實際檢測過程中，工作人員需在樁基中預埋相應的聲測管，通過對基樁截面的分析，可有效確保橋梁樁基檢測的精準性。當預埋的聲測管數量較多時，能夠對大范圍的橋梁樁基進行檢測，并收集較多的檢測數據信息，有助于工作人員根據數據信息進行合理探究，從而能夠對樁基缺陷進行定位。但增加聲測管數量也會使檢測成本不斷提高，對人力、物力的消耗相對較大。同理，若采用少量的聲測管，其成本相對較小，但檢測的范圍也較小，無法對樁基中出現的問題進行準確檢測，導致檢測準確性降低。

為此，在聲測管埋設過程中，工作人員應當對橋梁樁基進行全面調查，了解樁基截面的實際數量，并對其展開有效分析。同時，檢測人員還應當對橋梁基樁直徑進行精確測量，依此確定聲測管的具體數量，提高聲測管檢測的效率。在對基樁直徑進行測量過程中，要求檢測人員應當充分遵循相關規定，依據具體參考準則，明確具體的安裝標準。通常情況下，當基樁直徑在800 mm以內時，應當在橋梁樁基中安裝2根以上聲測管。當基樁直徑在800～1 600 mm時，檢測人員需安裝大約3根以上聲測管。若基樁直徑在1 600 mm以上，檢測人員需至少安裝4根聲測管。通過對相關規定的掌握，檢測人員需逐漸完善處理工作，做好橋梁樁基的準備工作，逐漸強化檢測處理，合理運用超聲波檢測方法，從而能夠有效快速開展檢測工作，充分確保橋梁樁基檢測的完整性。

3.2 現場檢測

在橋梁樁基檢測過程中，工作人員應當加強對超聲波法的運用，利用該方法對橋梁樁基開展檢測工作。在現場檢測過程中，工作人員應當對施工現場進行深入調查，了解橋梁樁基施工的實際情況，并不斷對樁基相關基本信息進行充分掌握。

首先，在樁基檢測時，工作人員應當采用相適宜的儀器設備，確定各項設備的具體參數，并對其進行合理設置。通常情況下，在各項儀器中，超聲波頻率應當在30～50 kHz，電壓數值應當在200～1 000 V。在樁基檢測時，需確保參數一致，可有效得出較為準確的結果，避免產生較大的誤差而影響檢測人員對樁基進行正確判斷。

其次，在超聲波檢測方法的應用過程中，工作人員應當將發射儀器以及接收儀器放置在聲測管的頂部以及底部，能夠有效對基樁深度進行充分檢測，對基樁進行全面探查，促使檢測人員對基樁質量有著根本了解。在儀器設備的升降過程中，應當保持相同的高度以及間距，并對檢測點距離進行設定，由此能夠利用相關參數，對基樁深度進行全面記錄[3]。并在具體檢測時，工作人員可對儀器的高度進行適當的調整，確保其高差保持在20 mm以內，均可得到良好的測量結果。通過對結果的有效分析，工作人員可及時對樁基中出現的問題進行處理，不斷提高樁基橋梁質量。

最后，在超聲波檢測方法中，運用自動化技術，適當加快儀器的運行速度，促使檢測人員有效收集超聲波信號，根據信號產生的圖示，對其進行有效分析，從而對樁基質量做出準確判斷。同時，在速度提升的過程中，檢測人員應當保證提升速度在3 m/min左右，可有效對基樁缺陷進行充分掌握，便于工作人員采取合理的解決方案，逐漸減少橋梁樁基施工中的安全隱患，確保橋梁的安全性，促使各項施工作業均在規定標準的范圍內。通過利用超聲波法對現場進行檢測，進一步推動橋梁樁基工程的穩定發展。超聲波法現場檢測如圖1所示。

圖1 超聲波法現場檢測

3.3 數據分析

在超聲波檢測過程中，通常會產生一系列的數據，工作人員需將檢測數據進行全面整理，不斷將相關數據信息進行匯總，并利用相關軟件繪制超聲波檢測的曲線圖形，從而快速直觀地對樁基檢測結果進行掌握，并通過臨界值線的設定，對曲線做出合理判斷，明確樁基檢測過程中出現的異常情況。同時，在數據分析過程中，工作人員還需根據具體規定標準，增強數據分析的準確性以及科學性。一般情況下，對橋梁樁基異常部位進行檢測時，在多個檢測點中其曲線數值超出臨界值，由此檢測人員能夠判斷其存在較大的問題，并逐漸深入對問題部位的探測，明確出現異常情況的具體原因，促使工作人員對其進行適當的處理，逐漸強化施工質量，確保樁基各項數據在標準規定的范圍內。同時，在超聲波波幅相關數據的分析過程中，工作人員也需利用軟件繪制相應圖形。通常情況下，超聲波波幅的靈敏度相對較高，其臨界值與波幅信號有著較大的關聯，通過對相關信號的判斷，可有效得出具體的臨界值。在實際檢測過程中，若波幅在臨界值以內，則證明橋梁樁基質量達到合格標準，安全性相對較高。若波幅超出臨界值，則表明檢測部分的樁基存在相應的問題，工作人員需對其進行深度檢查，從而有效保證橋梁樁基工程的完整性。

3.4 樁身判定

在橋梁樁基檢測過程中，利用超聲波方法可有效對樁身進行充分判定，明確樁身因素的基本特征，對樁身的大小、異常程度、波形變化程度以及聲速等各方面進行詳細對比，掌握樁身的基本信息[4]。同時，樁身缺陷通常與超聲波參數有著較大的關系，在橋梁樁基中出現沉渣情況時，超聲波聲速相對較低。由于沉渣較為松散，聲波會出現劇烈衰減，從而造成聲速不斷下降。在樁身檢測過程中，若出現混合物時，聲速也會出現下降趨勢，該異常情況主要是由于澆筑導管在安裝過程中與實際狀況不相符，由此出現斷樁以及標高較低的現象。在超聲波方法的檢測下，聲幅出現明顯變化，樁身也極易發生突變。并且，在橋梁樁基施工過程中，還經常會出現坍塌的現象。在檢測時，超聲波聲速下降，并根據坍塌的具體情況，能夠有效展現出聲速下降的幅度，為工作人員對樁身判定提供準確的參考依據。在混凝土澆筑施工時，容易出現氣泡密集現象。在實際澆筑過程中，若澆筑的速度相對較快，則會產生大量的氣泡，致使混凝土中出現較大的空洞，導致其質量嚴重下降。在檢測過程中，聲速出現下降趨勢，聲波也會明顯衰減。為此，通過利用超聲波法對聲速以及聲波等進行觀察，可有效對樁身的質量進行合理判定，了解樁身的實際情況，增強整體的檢測效率。

3.5 注意事項

由于橋梁樁基施工的環境較為復雜，在檢測過程中，若工作人員未能按照規定要求開展檢測工作，則會大大降低檢測結果的準確性，產生不同程度的誤差。因此，應用超聲波對橋梁樁基進行檢測時還應當注意以下事項。

(1) 地下含水量。工作人員在澆筑水泥時，若發現樁身出現高度低于地下水位的漏洞，則會極易使地下水通過漏洞進行滲透。在超聲波法檢測過程中，工作人員需對該情況進行充分考慮，對地下水位進行有效分析，從而能夠得出有效的檢測結果。

(2) 樁基齡期。在實際檢測過程中，工作人員還需對樁基齡期進行充分了解，其對聲波信號容易產生相應的影響。通常情況下，當樁基齡期在14 d左右時，在檢測過程中，應當滿足7 d周期，可有效接收準確的信號信息，增強信號接收以及波形的準確性。

(3) 聲測管安裝。在實際安裝時，工作人員應當采用平行安裝的方式，保證各項測量值的精確，防止產生較大偏差[5]。并且，在泥漿澆灌過程中，應當保持結構厚度一致，提高探測結果的準確度，取得良好的檢測成果。

4 結束語

總而言之，超聲波檢測方法在橋梁樁基檢測中有著關鍵作用，利用該方法能夠有效反映出樁基的實際情況。該方法整體操作較為簡單，檢測人員應了解其原理以及基本操作方法，逐漸將其應用到實際工程項目中，不斷加強對現場檢測所得的各項數據進行深入探究，通過將檢測結果與各項參數進行對比，能夠得出準確的檢測結果，以進一步保障橋梁樁基工程的施工質量。