灌注桩的超声波检测与低应变检测的对比

基桩检测中超声波投射法与低应变法的对比
骆浩光
【期刊名称】《科技创新与应用》
【年(卷),期】2016(000)020
【摘要】桥梁在我国的交通体系中发挥着越来越重要的地位,对于桥梁桩基的检测目前最主要的两种方法便是低应变法和超声波投射法.在我国桥梁基桩的检测中,超声波投射法与低应变法均得到了发展和完善,在桥梁基桩的检测中占据着重要的地位.文章就低应变法和超声波投射法检测桥梁基桩的原理进行科学的分析,对二者在应用原理、桥梁基桩检测中的优缺点等方面进行了对比探究,使得两种方法在运用的过程中更加的完善.
【总页数】1页(P263)
【作者】骆浩光
【作者单位】广东省航运规划设计院有限公司,广东广州 511453
【正文语种】中文
【相关文献】
1.桥梁基桩检测中超声波法和低应变法的应用对照分析
2.超声波投射法与低应变法在基桩检测中的对比分析
3.浅谈基桩检测中声波透射法与低应变法的对比
4.桥梁基桩检测中超声波法与低应变法的应用剖析
5.基于低应变法和声波透射法的基桩完整性检测研究
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钻孔灌注桩质量标准钻孔灌注桩作为一种常见的基础工程施工技术，在建筑、桥梁、水利等领域得到了广泛应用。

其质量的优劣直接关系到整个工程的安全性和稳定性。

为了确保钻孔灌注桩的质量，需要明确一系列的质量标准。

一、钻孔灌注桩的基本要求1、桩位偏差桩位的准确性是保证灌注桩承载能力和结构稳定性的重要前提。

桩位偏差应符合设计要求，一般规定桩位中心偏差不应超过规范允许值。

2、桩径桩径应符合设计规定，且偏差在允许范围内。

通常通过测量钻头直径、检查成孔孔径等方式进行控制。

3、桩长桩长必须满足设计要求，施工中要准确测量孔深，确保桩端进入持力层的深度符合设计标准。

4、桩身垂直度桩身垂直度偏差应控制在规定的范围内，以保证桩身的受力均匀和承载能力。

二、成孔质量标准1、孔壁稳定性在钻孔过程中，孔壁应保持稳定，不出现坍塌、缩径等现象。

这要求根据地质条件选择合适的钻进工艺和护壁措施。

2、孔底沉渣厚度孔底沉渣会降低桩端承载力，因此孔底沉渣厚度应符合规范要求。

通常采用二次清孔等方法来减少沉渣。

3、泥浆性能泥浆在钻孔过程中起到护壁、排渣等作用，其性能指标如比重、黏度、含砂率等应符合施工要求。

三、钢筋笼制作与安装质量标准1、钢筋质量使用的钢筋应符合国家标准和设计要求，具备质量合格证明，且经过检验合格。

2、钢筋笼制作钢筋笼的尺寸、主筋间距、箍筋间距、焊接质量等应符合设计和规范要求。

焊接接头应牢固，不得有烧伤、咬边等缺陷。

3、钢筋笼安装安装时要保证钢筋笼的位置准确，主筋保护层厚度符合设计要求，且在吊运和安装过程中不得发生变形。

四、混凝土灌注质量标准1、混凝土原材料混凝土所用的水泥、骨料、外加剂等原材料应符合规范和设计要求，且质量合格。

2、混凝土配合比配合比应根据设计强度、施工条件等因素通过试验确定，确保混凝土的强度和工作性能满足要求。

3、混凝土灌注灌注过程应连续、匀速，防止混凝土离析。

混凝土的初灌量应保证导管埋入深度不小于规范要求，灌注过程中导管的埋深应控制在合适范围内。

灌注桩基础完整性检测分析作者：刘阳来源：《科学与财富》2017年第15期（湛江市建筑工程质量监督站广东湛江 524400）摘要：在我国建筑行业中，灌注桩在建筑施工中得到了广泛的应用。

灌注桩具有施工时无振动和噪音小的优点，易于在城市建筑物密集地区使用，在目前的建筑中扮演了不可代替的角色。

桩基础是建筑的技术构建，其质量和完整性直接关系到整个建筑的安全性能。

本文将对灌注桩基础完整性的检测方式进行仔细分析，并提出相应的方法，以此来保证灌注桩基础的完整性和稳定性。

关键词：灌注桩基础；完整性；检测前言在实际的建设过程中，建筑物的负荷载基本上都由桩基础来承受和决定。

由于桩基础往往是建筑中最为重要和优先的一项建设，存在一定的决定性和隐蔽性，在实际建设过程中，又容易受到其他方面的影响，所以对灌注桩基础的完整性进行检测具有重大意义，以保证在建筑过程的综合性质量，实现对桩基础的有效分析和科学性的判断。

1灌注桩基础完整性的检测1.1 超声波检测在超声波测试的过程中，首先让发射与接收声波换能器在有效的程度内标志分别于两根声测管的测点处。

在观察测试两管间混凝土的距离后，发射与接收声波换能器以相同的标高，然后通过观察判断两管的频率和振幅是否有波形的无规律振动。

同时，如果对某处的质量有所怀疑，工作人员可以在周围采用加密测点的方法进行二次检测，以此确定桩基础缺陷的位置，促进灌注桩基础更科学、稳定的建设。

1.2 钻心法检测钻心法检测应严格按照《技术规范》标准对钻头和钻机做出严格的规定，避免抽芯后出现检验误差。

钻心法检测具有直观、科学、实用等特点，在灌注桩基础完整性检测中得到广泛的应用。

1.3 低应变动测法低应变动测法主要是先在装顶粘接传感器，再利用小锤子敲击桩顶，通过传感器接受桩中的应力波信号，再利用应力波理论对桩进行动态响应，分析信号频率、信号速度等来对桩基础进行全面检测。

1.4 常见信号的检测在实际的建筑建设中，灌注桩基础建设中常见的缺陷在超声波测试信号中常存在以下几种信号。

桩基检测方案工程名称：建设单位：检测方法：低应变法、声波透射法、钻芯法及高应变法编制单位：编制人：审批人：编制日期：一、工程概况本项目位于广东省，采用冲孔灌注桩基础，桩径为φ1200～φ1800mm，设计混凝土强度为C35，总桩数为72根。

二、检测目的和依据2.1 检测依据根据国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106－2003,现提供基桩检测的详细施测方案。

2.2 检测目的根据相关规范、规程要求及本项目的特点，确定采用以下检测方法进行检测：（1）低应变法检测：目的是检测桩身结构完整性，并为高应变和钻芯检测桩确定桩位提供依据。

（2）声波透射法检测：目的是检测桩身结构完整性。

（3）钻芯法检测：目的是检验桩身砼质量、桩身砼强度是否满足设计要求；桩底沉渣是否符合设计及施工验收规范要求；桩底持力层是否符合设计要求；施工记录桩长是否属实。

（4）高应变法检测：目的是检测单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。

三、检测项目和具体内容3.1 低应变检测3.1.1 检测数量根据本项目的要求，确定抽检数量为37根。

检测桩号由相关单位确定3.1.2 检测设备检测仪器采用岩海公司出产的RS-1616K(p)基桩动测仪。

3.1.3 检测原理基桩反射波法检测桩身结构完整性的基本原理是：通过在桩顶施加激振信号产生应力波，该应力波沿桩身传播过程中，遇到不连续界面（如蜂窝、夹泥、断裂、孔洞等缺陷）和桩底面时，将产生反射波，检测分析反射波的到时、幅值和波形特征，就能判断桩的完整性。

假设桩为一维线性弹性杆，其长度为L，横截面积为A，弹性模量为E,质量密度为ρ，弹性波速为C（C2 = E/ρ）,广义波阻抗为Z＝AρC，推导可得桩的一维波动方程：∂２u／∂t２＝C2∂２u/∂x2-R/ρA假设桩中某处阻抗发生变化，当应力波从介质I（阻抗为Z1）进入介质II(阻抗为Z2)时，将产生速度反射波Vr和速度透射波Vt。

令桩身质量完好系数β＝Z2／Z1，则有Vr=Vi×(1-β) ／(1+β)Vt=Vi×2／(1+β)缺陷的程度根据缺陷反射的幅值定性确定，缺陷位置根据反射波的时间tx由下式确定Lx=C×tx/23.1.4 技术要求1、检测桩头处理（由施工单位完成）（1）凿去桩顶浮浆、松散或破损部分，露出坚硬的混凝土表面，使桩顶表面平整干净无且无水。

四种常用基桩完整性检测方法对比分析某高速公路桥梁工程桩，桩径：1600 mm；桩长：43.5 m，桩型钻孔灌注桩。

桩基验收检测方案为超声波透射法检测，分别对次桩依次采用：超声波透射法检测，低应变反射波法检测，钻孔取芯完整性检测，钻孔电视检测四种检测方法对其进行完整性判定。

一、超声波透射法检测检测目的：基桩的完整性仪器型号：RSM-SY7(F)采用四只45KHz超声波跨孔探头，一次提升同时完成四管，六剖面的测试，从超声波测试结果来看，发现有五个剖面在6.8-7.0米处，出现幅值超判据情况。

再对该桩6.9米处异常点波形观察，异常点信号首波幅值和后续谐振波信号都偏弱，但其声速正常。

由于是在同深度，多剖面信号异常，在与施工方沟通排除声测管焊接因素的影响，在做钻孔取芯前，使用低应变反射波法检测进一步查明缺陷情况。

二、低应变反射波法检测检测目的：基桩的完整性仪器型号：RSM-PRT(M)采用加速度传感器，通过改变不同的锤击频率及不同的采样间隔对该桩的 6.8米处的，缺陷进行核查判断。

采用加速度传感器，通过改变不同的锤击频率及不同的采样间隔对该桩的 6.8米处的，缺陷进行核查判断。

第一次采集结果：信号在6.8米处有较小幅值的同相反射。

第二次采集结果：变换传感器安装位置信号在 6.8米处有较大幅值的同相反射，并可见第二次、第三次缺陷反射。

第三次采集结果：采用频率较高的钢筋敲击，提高缺陷位置精度，同相缺陷反射幅值较小，但也很清晰，可见微弱第二次缺陷反射。

最终低应变检测核定其缺陷位置在距桩顶 6.8米处，与超声波投射法检测缺陷深度相符，因低应变数据缺陷较为严重，怀疑桩大面积断桩，决定采用钻孔取芯进一步验证其缺陷情况。

三、钻孔取芯完整性检测检测目的：基桩的完整性仪器型号：钻孔取芯机采用钻机对该桩进行钻孔取芯检测，着重观察该桩 6.9米处混凝土完整性情况，但通过对芯样的目测观察，在 6.9 米处未取出连续较完整的芯样，以钻孔取芯检测结果出具报告也很难判定该桩缺陷情况。

基桩检测中超声波投射法与低应变法的对比i=r在桥梁的运行中，基桩是其整个结构中非常重要的组成部分，基桩勺质量是否过关直接关系到整个桥梁勺结构安全。

目前，各工程单位即监理、设计、建设、施工等各方以及各有关部门对桥梁基桩的质量问题给与了高度的关注。

同时，桥梁桩基的施工环境复杂，各工序也有其高度的隐蔽性，因此在施工过程极易出现影响基桩质量勺缺陷，因此总体来说，相比于上部建筑结构来说，桩基础工程的质量检测、施工等将更为复杂，其对质量产生威胁的隐患也将更多。

质量检测的主要指标便是桩身完整性检测，目前主要采用低应变反射波法和超声波透射法来进行基桩桩身的完整性检测。

1超声波投射法与低应变法的基本概念1.1 超声波投射法在混凝土灌注桩中预埋声测管，在声测管之间对超声波信号进行接收并发射，对桩身完整性的检测就是通过实测的声学参数即超声波在混凝土介质中传播的波幅衰减、频率、PSD声时等。

该方法适用于检测直径不小于800mm勺混凝土灌注桩。

超声波及工程检测频率范围如表 1 所示。

表1 声波及工程检测频率1.2 低应变法低应变法的原理是在桩顶激振即采用低能量稳态或瞬态的激振的方式，对桩顶速度时程曲线做出实测值，对该实测值使用一维波动理论进行频域分析或时域分析，来进行桩身完整性的判定。

该方法主要是对桩身的缺陷位置以及影响程度进行判定，而对桩端欠固状况进行判定，因此比较适用于刚性材料桩如预制桩或混凝土灌注桩等。

该方法的关键问题是桩底有明显的反射信号。

2超声波投射法与低应变法的基本理论2.1 超声波投射法的基本理论超声波投射法的基本原理是，在混凝土浇筑前预埋声测管，在桩的两侧分别接收和发射超声波信号，超声波信号在电能被发射探头转变为机械能的情况下穿透混凝土桩，被接收到的超声波再将探头转变成电信号。

根据超声波在混凝土中的传播时间在测得混凝土厚度的情况下尽可以算出在整个混凝土结构中超声波的传播速度，进而通过算得的声速来对混凝土的质量进行评判。

桩基检测方案工程名称：建设单位：检测方法：低应变法、声波透射法、钻芯法及高应变法编制单位：编制人：审批人：编制日期：一、工程概况本项目位于广东省，采用冲孔灌注桩基础，桩径为φ1200～φ1800mm，设计混凝土强度为C35，总桩数为72根。

二、检测目的和依据2.1 检测依据根据国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106－2003,现提供基桩检测的详细施测方案。

2.2 检测目的根据相关规范、规程要求及本项目的特点，确定采用以下检测方法进行检测：（1）低应变法检测：目的是检测桩身结构完整性，并为高应变和钻芯检测桩确定桩位提供依据。

（2）声波透射法检测：目的是检测桩身结构完整性。

（3）钻芯法检测：目的是检验桩身砼质量、桩身砼强度是否满足设计要求；桩底沉渣是否符合设计及施工验收规范要求；桩底持力层是否符合设计要求；施工记录桩长是否属实。

（4）高应变法检测：目的是检测单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。

三、检测项目和具体内容3.1 低应变检测3.1.1 检测数量根据本项目的要求，确定抽检数量为37根。

检测桩号由相关单位确定3.1.2 检测设备检测仪器采用岩海公司出产的RS-1616K(p)基桩动测仪。

3.1.3 检测原理基桩反射波法检测桩身结构完整性的基本原理是：通过在桩顶施加激振信号产生应力波，该应力波沿桩身传播过程中，遇到不连续界面（如蜂窝、夹泥、断裂、孔洞等缺陷）和桩底面时，将产生反射波，检测分析反射波的到时、幅值和波形特征，就能判断桩的完整性。

假设桩为一维线性弹性杆，其长度为L，横截面积为A，弹性模量为E,质量密度为ρ，弹性波速为C（C2 = E/ρ）,广义波阻抗为Z＝AρC，推导可得桩的一维波动方程：∂２u／∂t２＝C2∂２u/∂x2-R/ρA假设桩中某处阻抗发生变化，当应力波从介质I（阻抗为Z1）进入介质II(阻抗为Z2)时，将产生速度反射波Vr和速度透射波Vt。

令桩身质量完好系数β＝Z2／Z1，则有Vr=Vi×(1-β) ／(1+β)Vt=Vi×2／(1+β)缺陷的程度根据缺陷反射的幅值定性确定，缺陷位置根据反射波的时间tx由下式确定Lx=C×tx/23.1.4 技术要求1、检测桩头处理（由施工单位完成）（1）凿去桩顶浮浆、松散或破损部分，露出坚硬的混凝土表面，使桩顶表面平整干净无且无水。

超声波法和低应变法在桥梁基桩检测中的应用摘要：在城市发展和建设的过程中，桥梁工程受到广泛地关注和重视。

在桥梁工程建设的过程中，基桩是桥梁的基础构成部分，可以将上部结构传来的力传入地基。

基桩质量会直接影响桥梁的稳定性和使用寿命，所以要做好桥梁基桩的检测工作。

可以采用超声波法和低应变法检测桥梁基桩，这两种方法都具有较高的准确性，综合两种方法的优势，可以提升检测效果，本文就此进行了相关的阐述和分析。

关键词：超声波法；低应变法；基桩检测在桥梁基桩检测中，可以采用多种检测技术。

其中，超声波法和低应变法是比较常用的两种技术。

从宏观角度分析，两种方法都属于半直接法，都以现场原型试验为基础，同时结合理论假设和工程实践进行综合分析，通过物理参数变化分析桩身完整性。

从微观角度分析，二者都属于纵波，对质点运动导致的机械波进行研究。

这两种方法具有简单便捷、高效准确的特点，是目前比较常用的基桩普查手段。

但二者在检测原理、波长、波速等方面也存在差异，在检测时应该综合多项要素进行选择，或者根据需求综合两种技术手段，有效提升检测的准确性。

一、超声波法和低应变法的检测原理（一）超声波法桥梁桩基材料为混凝土，其内部出现不连续或破损的情况时，缺陷面会生成波阻抗界面，超声波抵达这个界面后会出现波的透射和反射变化，接收到的透射波能量会比原本的波能量低。

如果内部存在松散、蜂窝等缺陷，超声波进入后会出现绕射、散射的情况，根据初始到达时间和能量衰减、频率变化等特征，可以掌握检测范围内的声学参数[1]。

在检测的过程中，需要记录不同剖面、高度上的超声波特征，对比分析后可以了解测试区中混凝土参考强度、内部缺陷的相关信息（如图1）。

图1 超声透射法检测（二）低应变法低应变法基于一维波动理论，假设桩是一维弹性连续杆，在顶部实施竖向激振，进而生成弹性波，并且顺着桩身向下传播。

如果桩身的差异界面比较明显，或者桩身存在截面积变化部位，则波阻抗会随之改变，会有反射波产生。

基桩检测中超声波投射法与低应变法的对比摘要：在我国建筑工程领域使用最为频繁的基桩检测技术有两种，分别为超声波投射法与低应变法，在占据了极为重要的地位。

随着时代的发展和人们需求的日益增长，建筑工程项目数量大幅度增多，工程规模也随之扩大，在这样的情况下如何合理应用超声波投射法和低应变法，提升基桩检测方法的应用价值成为了多数人关注的对象，基于此，本文将对基桩检测中超声波投射法与低应变法的对比展开研究。

关键词：基桩检测；超声波投射法；低应变法；对比研究前言：在桥梁工程结构中基桩是十分重要的构成部分，直接的关系着桥梁工程整体结构的稳定性和可靠性，通过对基桩检测中超声波投射法与低应变法的对比和有效优化，不仅能够提升桥梁结构的可靠性和稳定性，还能够更好的满足复杂的桥梁结构建设要求，推动城市化建设发展，创造出更多的经济效益。

由此可见，对基桩检测中超声波投射法与低应变法的对比进行探究是十分必要的，具体策略综述如下。

1超声波投射法与低应变法的基本概念1.1超声波投射法的基本概念超声波的频率范围为＞20000HZ；＜10HZ，在建筑工程基桩检测中使用超声波投射法进行检测，需要先在混凝土灌注桩中提前埋下声测管，为声测管之间超声波信号的发出和接收打下良好的基础，提高超声波投射法下的基桩检测精准性。

此外，在对建筑工程基桩完整性进行检测时可以使用超声波透射法，通过对所接收到的超声波信号解析获得多种数据，如：声时、频率等，以此完善各个部分的参数数值，实现对基桩完整性的有效检测。

最后，在进行使用超声波投射法进行基桩检测时还应当对基桩的直径重视起来，保证检测基桩的直径在800毫米以上，以此保证基桩检测结果的可靠性，让超声波投射法能够在基桩检测中发挥可靠的作用和价值。

表1声波及工程检测频率1.2低应变法在建筑工程基桩检测中低应变法依赖于对低能量稳定态的激振，通常情况下称之为桩顶激振。

在应用低应变法进行桩基检测的过程中相关工作人员需要做好记录工作，依据所获得的多种信息制定桩顶速度时程曲线，获得准确的实测值，并且在此基础上利用相关计算原理进行声波时域和频域的分析与研究。

超声波法和低应变法在桥梁基桩检测中的应用摘要：超声波法与低应变反射波法是目前我国桥梁基桩完整性检测最常用的两种方法，作为两种经济、高效的无损检测方法，由于检测原理、方法、条件的差异，其检测过程也有各自的优缺点和极限性。

为了高效、准确、科学的评价桩基质量，有必要充分了解两种检测方法的优缺点，扬长避短，综合应用于基桩完整性检测中。

关键词：超声波法；低应变法；桥梁基桩；检测应用引言桥梁基桩低应变检测也叫小应变检测，它的波来源于震动，就是锤击或“水电效应”激震，用仪器采集震动波穿过桩身后遇桩底界面反回所载的信号，通过仪器放大、过滤、处理、分析出基桩混凝土的密实及完整情况；而超声波检测是仪器自己发射的超过声音频率的波穿过被测物并反射回来，收集这个超声波所载信息进行处理、分析被测物内部情况。

仅其收集、处理、分析等过程方法，两者近似，原理相同。

1 超声波法检测桥梁基桩的原理分析所谓超声波，实质上它就是一种机械波，机械波我们都知道，超声测试的物理上的基础是机械振动以及波动，另外，这种波也是一种弹性波测试方法，弹性波在固体中的传播就是超声波在固体中传播的理论上的基础。

目前来看，在一个相当长的时期之前超声波技术就已经运用到对混凝土进行无损质量检测。

超声波透射法所采用的仪器非常轻便并且具有极强的抗干扰性能，更加突出的是它的观测具有非常高的准确度，观测的结果非常直观，就是因为这样，超声波法得以广泛的使用，并且这种方法已经越来越成熟。

超声波透射法，首先在基桩内提前埋好部分数量的声测管，这些声测管是声波发射的通道，同时也是换能器接收的通道。

将提前准备好的超声脉冲发射以及接收探头都放于声测管内，并且要在声测管中注入清水，注入清水的目的是作为耦合剂来使用，超声脉冲发射出周期性的电脉冲，电脉冲穿透混凝土之后被接收探头接收并直接转换成电信号。

在这个过程中，设备当中的测量系统会精确地测量好超声脉冲穿透桩体所需要的时间以及接收波的幅值，并也测出接收到的波形和频谱等等。

钻孔灌注桩质量检测技术研究[摘要] 本文对目前灌注桩特别是钻孔灌注桩的质量检测技术和方法进行了综述,主要包括低应变法、声波透射法和高应变法检测,并对三种方法的检测原理和适用条件以进行详细阐述,对比分析各检测方法的优缺点,为具体工程的设计、施工和检测提供参考。

[关键词]钻孔灌注桩质量检测低应变高应变声波透射法1引言灌注桩基础属隐蔽工程,常常受水文、地质等情况及施工的原材料、配合比等多种因素的影响, 造成桩基断桩、鼓肚、缩颈、离析等质量缺陷[1]。

钻孔灌注桩是通过机械钻凿成孔,就地灌注混凝土形成的圆形基桩。

由于钻孔桩具有适应性强、造价低等特点, 在桥梁工程中其数量已占基础总量的80 %以上。

近十年来,随着对钻孔设计、机械设备、施工工艺方法和钻孔质量检测技术的深入研究,理论或实践方面都有较大提高[2]。

近年来,钻孔灌注桩的大量应用,尤其是单桩单柱形式的大直径灌注桩的采用,对成桩质量的可靠性提出了更高要求,从而使桩基工程质量检测技术变得十分重要。

2灌注桩的质量检测由于灌注桩的施工工艺及地质情况的复杂性,对灌注桩进行质量检测是十分必要的[3]。

工程实践证明,采用高、低应变对灌注桩进行检测是合适的。

低应变检测操作简单, 费用少,检测比例可以大一些,甚至可以对灌注桩进行普查,以便及时发现桩身存在的问题。

对于低应变检测出的桩身缺陷信号,一定要根据施工情况和地质情况慎重处理。

对于泥面以下2m以内的浅层缺陷,可以进行开挖检查,查清是缩颈、断裂或是由扩颈至设计桩径的收缩, 这样既可验证低应变的检测结果,积累检测经验,又可根据具体的缺陷情况采取补救措施。

对于深层的缺陷,可以通过高应变或静载试验进一步检测缺陷对承载力的影响。

在灌注桩的检测中,对大面积的沉管灌注桩的检测必须特别重视。

由于沉管灌注桩是挤土成孔,所以在施工过程中土体发生隆起,己灌注的桩受到向上的拔力,而桩的配筋通常是在上部10～15m范围内配置钢筋笼,于是,极易在钢筋笼的底部发生断裂、脱开,所以沉管灌注桩的施工必须严格制定成桩顺序,并要限制每天的成桩数量,以减小土体隆起对桩基造成危害。

灌注桩的超声波检测与低应变检测的对比摘要：钻孔桩灌注桩由于其高承载能力，成熟的建筑技术而广泛应用于桥梁、铁路、高速公路和市政隧道等领域。

然而，钻孔灌注桩是一个重要的隐蔽工程，成孔、焊接、泥浆、沉渣以及混凝土的浇筑等因素都会影响到工程质量，施工难度大。

关键词：超声波；低应变；检测方法；基桩检测1、超声检测桩基基本原理超声波检测也叫超声检测，属于常规五种无损检测方法的一类。

在特定的方向上超声波声束可进行集中，以直线的方式在介质当中进行传播，这样就有很好的指向性。

超声波会有散射以及衰减出现在介质的传播当中，会有折射、反射、波型转换出现在异种介质的界面上。

从缺陷界面反射回来的反射波能够通过这些特性取得，进而将对缺陷进行探测的目的完成。

但能量上，超声波大于声波。

在固体当中，超声波不会有很大的传输损，在有很大的探测深度，因为在固体中超声波出现折射与反射之类的现象，特别是气体固体界面不能够通过。

一旦有裂纹、气孔、分层等缺陷出现在金属中，超声波被传播到这当中去时会部分或全部反射。

探头接受反射回来的超声，在之后处理有仪器内部的电路，就会有不同高度和有一定间距的波形在仪器的荧光屏上上显示出来，能够依据波形的变化特征，对在工件中缺陷的位置、深度以及形状来进行判断。

因此混凝土桩内的混凝土不密实时，结构内材料存在松散、蜂窝、孔洞等桩体严重缺陷。

同上述所讲，在遇到缺陷面时，发出的超声波会被反射，经过处理后，依靠波形的特征获得混凝土桩的密实度参数。

混凝土灌注桩声波透射法检测的主要工作原理：在桩身中预埋若干根声测管、声测管材质可以是铁管或PVC管、管内充满水作为声耦合剂。

测试中，两个传感器保持同步移动，发射传感器发射超声脉冲通过桩身混凝土到达接收传感器接收。

由于超声脉冲发射源在混凝土内激发高频弹性脉冲波，并用高精度的接收系统记录该脉冲波在混凝土内传播过程中表现的波动特性；当混凝土内存在不连续或破损界面时，缺陷面形成波阻抗界面，波达到该界面时，产生波的透射和反射，使接收到的透射波能力明显降低；如果混凝土中存在松散、蜂窝、孔洞等内部缺陷，声波将产生散射或绕射；依据波的初至时间和波的能量衰减特征、频率变化及波形畸变等，可以获取测区范围内混凝土的密实度参数。

低应变法和声波透射法对灌注桩完整性检测的应用摘要:采取有效的检测手段对桩基桩身完整性进行检测,对土木工程具有重要的意义。

基于此，文章结合工程实例，采用低应变法、声波透射法检测了灌注桩的完整性，并结合检测结果，分析了各检测方法的优缺点，旨在为桩基检测工程选用合理的检测方法提供依据。

关键词:灌注桩；完整性检测；低应变法；声波透射法；承载力近年来,随着经济的迅速发展,施工机械的不断改进和施工工艺的不断进步，桩基础被更加广泛地应用于土木工程中。

但是桩基工程作为隐蔽工程,施工工艺较复杂、不确定性因素较多、施工难度较大,在施工过程中很容易出现质量问题,而桩基成桩质量的好坏直接关系到整个工程的安危。

通过基桩承载力和桩身完整性检测能够评价建筑基桩成桩质量,即桩基完整性检测。

一般来说,基桩完整性检测有声波透射法和低应变法两种检测方法。

1 检测方法简介超声波透射法，简称超声波法。

由超声脉冲发射源在混凝土内发高频弹性脉冲波，用高精度接收系统记录该脉冲波在混凝土内传播过程中表现的波动特征。

混凝土强度的高低会直接影响超声波在其中的传播。

若混凝土整体质量良好，内部均匀，超声波传播情况就类似于在均匀介质中；波速正常，波形基本完整，不会出现明显畸变；若混凝土内部存在缺陷，则超声波波形会受到严重影响，引起波形畸变或者波形缺失，同时波速将会低于正常值。

声波透射法检测桩基质量就是基于以上理论。

将成对的发射探头和接收探头置于声测管中，超声波被发射探头发出后经混凝土剖面的传播到达接收探头，因此接收到的波形中就包含桩基混凝土质量信息。

超声波探头在声测管中的位置可以从仪器上直观地反映并会记录于声测文件中，这样就能实时掌握混凝土内部性质，通过后期处理，还可对具体缺陷进行定量分析。

低应变法，该法检测时用手锤敲击桩顶，给桩一个脉冲力，将桩作为一维弹性杆件，应力波沿桩身传递，当遇到桩身阻抗有变化，如缩颈、离析、断桩等缺陷时，应力波反射回到桩顶。

安装在桩顶的加速度传感器接收桩顶响应信号，分析处理后得到时域响应波形，从而判断桩身结构完整性。

引言桩基础作为工程建设的一种重要基础形式，被广泛地运用在房屋建筑以及路桥建设中。

桩基础通常在地下或水下,具有工序繁杂、技术要求高、施工难度大等特点,很容易出现质量问题。

因此，要对基桩性能作出准确判断，必须提高工程桩检测的检测质量,若基桩检测工作跟不上,就会出现大的工程质量事故。

二、灌注桩的特点桩的分类方法有很多种,就成桩方式来看，可以分为预制桩和灌注桩.预制桩质量一般比较稳定，但在施工过程中存在一些缺陷。

而灌注桩相对于预制桩具有适应性广、可操作性强、抗震性能、工程费用较低等优点。

施工中,由于地质条件、施工条件及施工人员的技术水平等原因,易发生缩颈、断桩、桩身局部夹泥、桩身砼离析、桩顶砼疏松等质量问题。

因此研究怎样更有效地检测桩基质量很有意义.三、常见的灌注桩检测方法的特点常见的检测方法有以下几种:钻芯取样法、超声波透射法、低应变反射波法、高应变动力试桩法、静荷载试验以及自平衡法.下面就分别来介绍各种检测方法的特点。

（一）钻芯取样法.钻芯取样法可以用来检测灌注桩桩身完整性和强度。

该方法检测原理简单,结果准确直观。

钻出的芯样作成的试件可以进行强度试验,进一步检测桩身混凝土的质量。

采样结束后,利用加入膨胀剂的不低于测试桩标号的砼填补钻孔，既不妨碍后续施工也不影响该桩的承载能力.但钻芯法，仅能反映小部分砼的质量,检测存在盲区;同时该检测方法的检测设备庞大、费用高昂,检测效率较低,费时费工.（二)超声波透射法.超声波透射法可以有效地检测灌注桩的完整性。

其原理：超声波在缺陷砼中传播时,声波会在缺陷界面上产生反射、散射和绕射，声波信号会产生畸变.测试记录不同侧面、不同高度上的波动特征,经分析就能判断砼存在缺陷的性质、大小及空间位置。

超声波透射法检测具有检测细致准确,结果准确，检测范围可以覆盖声测管埋设到的各个截面，且不受桩长、桩径以及场地的限制等优点，被广泛地运用在大直径灌注桩的检测中。

但它有如下缺点：1.超声法进行质量检测，仅能定性地判断基桩的完整性,不能定量判断缺陷大小。

基桩检测中超声波投射法与低应变法的对比作者：骆浩光来源：《科技创新与应用》2016年第20期摘要：桥梁在我国的交通体系中发挥着越来越重要的地位，对于桥梁桩基的检测目前最主要的两种方法便是低应变法和超声波投射法。

在我国桥梁基桩的检测中，超声波投射法与低应变法均得到了发展和完善，在桥梁基桩的检测中占据着重要的地位。

文章就低应变法和超声波投射法检测桥梁基桩的原理进行科学的分析，对二者在应用原理、桥梁基桩检测中的优缺点等方面进行了对比探究，使得两种方法在运用的过程中更加的完善。

关键词：桩检测；超声波投射法；低应变法引言在桥梁的运行中，基桩是其整个结构中非常重要的组成部分，基桩的质量是否过关直接关系到整个桥梁的结构安全。

目前，各工程单位即监理、设计、建设、施工等各方以及各有关部门对桥梁基桩的质量问题给与了高度的关注。

同时，桥梁桩基的施工环境复杂，各工序也有其高度的隐蔽性，因此在施工过程极易出现影响基桩质量的缺陷，因此总体来说，相比于上部建筑结构来说，桩基础工程的质量检测、施工等将更为复杂，其对质量产生威胁的隐患也将更多。

质量检测的主要指标便是桩身完整性检测，目前主要采用低应变反射波法和超声波透射法来进行基桩桩身的完整性检测。

1 超声波投射法与低应变法的基本概念1.1 超声波投射法在混凝土灌注桩中预埋声测管，在声测管之间对超声波信号进行接收并发射，对桩身完整性的检测就是通过实测的声学参数即超声波在混凝土介质中传播的波幅衰减、频率、PSD、声时等。

该方法适用于检测直径不小于800mm的混凝土灌注桩。

超声波及工程检测频率范围如表1所示。

表1 声波及工程检测频率1.2 低应变法低应变法的原理是在桩顶激振即采用低能量稳态或瞬态的激振的方式，对桩顶速度时程曲线做出实测值，对该实测值使用一维波动理论进行频域分析或时域分析，来进行桩身完整性的判定。

该方法主要是对桩身的缺陷位置以及影响程度进行判定，进而对桩端欠固状况进行判定，因此比较适用于刚性材料桩如预制桩或混凝土灌注桩等。

桥梁基桩检测中超声波法与低应变法的应用剖析摘要：近年来，随着中国交通业的发展越来越多的桥梁被建设并投入使用，在桥梁的建设过程中，桥梁基桩的检测是重中之重。

现阶段我国对于桥梁基桩的检测方法主要有静载试验法、钻芯法、低应变法、高应变法、超声波法等几种。

在实际施工过程中，有些检测方法因其不断暴露出来的劣势而被逐渐淘汰，而有些则被不断地发展完善逐渐成熟化，本文从现如今效果较好的两种方法超声波法和低应变法出发分别进行剖析。

关键词：基桩检测；超声波法；低应变法引言：在桥梁的建设过程中，桥梁基桩的建设是整个工程的核心。

在桥梁的使用过程中，基桩的安全性关系到一座桥梁能否为人民提供安全的道路环境。

因此，桥梁基桩的施工质量问题受到所有施工单位的高度重视。

但是，桥梁基桩在施工过程中非常容易受到其他因素的干扰，桥梁基桩的施工工序繁琐、施工环境难以得到保证等问题的制约严重影响着桥梁基桩的质量问题。

桥梁基桩质量的检测是施工完成后通过适当性的检测方法来对基桩的完整性进行检测，现阶段在桥梁基桩检测的工作中应用较多的是超声波法和低应变法这两种检测方法。

一、超声波法与低应变法的基本概念超声波法在应用过程中需要在前期的混凝土浇筑时预先埋设声测管，通过对声测管之间传递的信号进行科学性的分析，以此来反馈得到基桩的施工数据，从而能够很好地分析出基桩的完整性。

低应变法是在基桩顶部用小锤进行敲击，然后通过基桩顶部的传感器接受反馈回来的应力波信号，使用应力波理论进行研究，从而检测基桩的完整性。

在该方法的使用过程中，该方法的检测比较简便，同时检测的速度很快。

应用低应变法的过程中，获得好信号的关键在于：根据不同基桩选择适当性的测试点、选择合适的锤击点、确保传感器的稳定、尽量多收集数据。

通过对这些注意点的良好把控，才能更好的应用这种方法。

二、超声波法与低应变法的基本理论1.超声波法的基本理论应用超声波法的前提是需要在混凝土的浇筑时埋设专用的声测管，在检测是就能够在基桩的两侧分别发射和接受到超声波信号，整个发射和接受的过程中是依靠能量的转换进行实现的，首先是由电能转换成为了能够穿透混凝土的机械能，然后经由预先埋设的声测管之后，再讲机械能转变成为电信号。