声波透射法检测基桩应用

桩基完整性检测中超声波透射法的应用摘要：相关数据表明，在桩基施工时，发生质量相关缺陷的概率超过20%，影响桩身的完整性和单桩的承载能力，导致工程建设进度和结构物的安全受到极大影响。

为此，建设单位必须高度重视桩基的质量艰涩，对桩基中存的安全隐患与危害加以正确找出，有效地利用超声波透射法检测并判断桩基的缺陷，进而确保工程建设的顺利开展。

关键词：桩基完整性检测；超声波透射法；应用1超声波透射法概述1.1工作原理超声波透射法的原理主要是通过在桩的一侧发射探头把电能迅速转化成声波等机械能，利用探头发出的超声波可穿透混凝土桩的性质，在混凝土桩的另一侧，用接收探头接收超声波并将超声波还原处理成电信号同时做放大处理到可在示波器上清晰显示的程度，数码显示器可清晰显示声波的历时并将打印数值。

结合所探测的混凝土厚度、发射与接收探头的距离及超声波脉冲发出与到达时间，可以计算得到超声波在混凝土桩内的传播声速。

利用计算得到的超声波声速可以对桩身混凝土的质量进行直接判断，得到的超声波波速越大说明混凝土越密实；声速越小则说明混凝土越松散，或是声波脉冲传输路径中存在缺陷，如孔洞、裂缝、离析等。

通过这一方式能够对桩身混凝土的完整性与质量加以较好的检验。

超声波透射法检验桩身质量的主要内容是将测管预埋在桩身中并将测管的下端口密封。

利用声波投射法进行测试时，首先把耦合剂（通常采用水或机油）灌入管内并充满，随后将超声波发生探头和声波接收探头分别放置在预测管内不同高度，保持一定的高度差。

测试中保持2个探头同时下降或上升。

测试可以选择自动法或者手动法，若选择自动法，则需要将声波探头沿桩长提升或下降1次；如果选择手动法，则需要在探头提升一定距离后进行1次检测，以取得波速沿桩长的变化曲线。

在正常混凝土桩中声波的传播速度是：3200-4000m/s，如果传播过程中遇到的混凝土存在一些缺陷，那么声波就会出现衰减的情况，有些声波会跳过缺陷传播，这就在一定程度上延长了传播时间，使波速减小，这种情况可称之为漫射现象。

声波透射法在基桩检测中的应用发布时间：2022-09-12T08:07:48.819Z 来源：《建筑实践》2022年第5月9期作者：唐广峰[导读] 声波透射法是一种利用预先埋置的声波管，根据测量声波时产生的频率、唐广峰武汉新业人力资源服务有限公司湖北省武汉市 430000摘要：声波透射法是一种利用预先埋置的声波管，根据测量声波时产生的频率、波幅等声学量的相对改变来探测桩的整体质量。

由于桩身检测精度高，现场操作简单快捷，不受桩长、桩径等因素的制约，使得声波透射法与其他检查方法具有明显的优势。

本文从波速、波幅、频率等方面对混凝土的振动特性进行了较为详尽的论述，并对采用平测、交叉斜测和扇形扫描等传输技术对混凝土中混凝土的性能和部位进行了分析。

关键词：声波透射法；缺陷；交叉斜射；基桩检测1 引言声波透视法是近年来出现的一种能够无损检测基桩的新技术，这种技术可以准确直观地反应出基桩的紧密程度，并判断基桩缺陷的位置，以此作为依据为基桩的缺陷进行优化和维修。

利用声波透射法对基桩进行检测时，主要是依赖于声波技术，声波在混凝土中传播时，他的声学参数与混凝土的密实程度有着密切的联系，如，其声速、幅度、波形等在不同的介质中传播也有非常明显的差异，本文通过研究桩基性质对声波参数的影响来着重说明在利用声波透射技术进行检验时，如何对基桩的缺陷性质进行正确的判定，以此为实际工作中利用声波透射法对基桩进行检测提供一定的参考依据。

2 基桩检测和声波透射法概述2.1 桩基工程及其检测概述近几年，由于工程施工的迅猛发展，许多桥梁、高层建筑、大型厂房、港口码头、海上采油平台等基础设施的大量使用，因此桩基础的应用日益广泛，已成为我国工程建设中最重要的一种基础形式。

在进行桩基施工时，一般需要花费超过整个项目成本的1/4。

在各类桩基础中，以水泥桩为主，尤其是大口径桩基本都采用了水泥搅拌桩。

由于桩基础多在地下或水中，属于隐蔽施工，施工程序复杂，技术要求高，施工难度大。

基桩的声波透射法检测1．基本原理及方法混凝土是由多种材料组成的多相非匀质体。

对于正常的混凝土，声波在其中传播的速度是有一定范围的，当传播路径遇到混凝土有缺陷时，如断裂、裂缝、夹泥和密实度差等，声波要绕过缺陷或在传播速度较慢的介质中通过，声波将发生衰减，造成传播时间延长，使声时增大，计算声速降低，波幅减小，波形畸变，利用超声波在混凝土中传播的这些声学参数的变化，来分析判断桩身混凝土质量。

声波透射法检测桩身混凝土质量，是在桩身中预埋2～4根声测管。

将超声波发射、接收探头分别置于2根导管中，进行声波发射和接收，使超声波在桩身混凝土中传播，用超声仪测出超声波的传播时间t、波幅A及频率f等物理量，就可判断桩身结构完整性。

2．适用范围声波透射法适用于检测桩径大于0.6m混凝土灌注桩的完整性，因为桩径较小时，声波换能器与检测管的声耦合会引起较大的相对测试误差。

其桩长不受限制。

3．仪器设备（1）试验装置声波透射法试验装置包括超声检测仪、超声波发射及接收换能器（亦称探头）、预埋测管等，也有加上换能器标高控制绞车和数据处理计算机。

其装置见图37－21。

（2）超声检测仪的技术性能应符合下列规定：接收放大系统的频带宽度宜为5～50kHz，增益应大于100dB，并带有0～60（或80）dB的衰减器，其分辨率应为1dB，衰减器的误差应小于1dB，其档间误差应小于1％。

发射系统应输出250～1000V的脉冲电压，其波形可为阶跃脉冲或矩发射系统应输出250～1000V的脉冲电压，其波形可为阶跃脉冲或矩形脉冲。

显示系统应同时显示接收波形和声波传播时间，其显示时间范围宜大于300μs，计时精度应大于1μs，仪器必须稳定可行，2h中声时漂移不得大于±0.2μs。

（3）换能器应采用柱状径向振动的换能器，将超声仪发出的电脉冲信号转换成机械振动信号，其共振频率宜为25～50kHz，外形为圆柱形，外径Φ30mm，长度200mm。

换能器宜装有前置放大器，前置放大器的频带宽度宜为5～50kHz。

桩基检测方法
1排桩、抗滑桩均采用声波透射法检测桩基完整性。

2、声波透射法是通过在桩身预埋声测管，将声波发射、接受换能器分别放入声测管内，管内注满清水，将换能器置于同一水平面或保持一定高差，进行声波发射和接受，使声波在混凝土中传播，通过对声波传播时间、波幅及主频等声学参数的测试与分析，对桩身完整性做出评价的一种检测方法该方法一般不受场地限制,测试精度高,在缺陷的判断上较其他方法更全面,检测范围可覆盖全桩长的各个横截面；
3、为了更好顺利完成桩基检测工作，准确检测桩基完整性，故埋设声测管施工环节尤为重要,声测管在钢筋笼制造场预先安装在已成型的钢筋笼上，声测管要下端采用钢板封闭，上端加盖，管内无杂物；声测管应可靠的固定在钢筋笼内，预防连接处断裂或堵管现象；连接处要光滑过度,不漏水；管口要易高出桩顶200mm以上,且各声测管管口高度要一致，成型后的声测管要垂直、相互平行，防止堵塞现象。

基桩的声波透射法检测-摘自实用桩基工程手册基桩作为建筑物的重要支撑结构，其质量关系到建筑物的稳定性和安全性。

因此，在工程建设过程中，对基桩的检测和评估显得尤为重要。

常见的基桩检测方法有钻孔取样、静载试验、动载试验和声波透射法检测等。

本文将重点介绍基桩的声波透射法检测。

声波透射法检测原理声波透射法检测是一种利用高频声波在物质中传播的物理现象，对混凝土中的缺陷进行检测的方法。

通过对声波的传播速度和反射信号的强度、时间等参数的测量和分析，可评估混凝土构件的质量。

声波透射法检测原理简单，其基本原理是利用高频声波在物质中传播时，会受到物质密度、均匀性、结构性质等因素的影响而产生反射、衍射、散射等现象。

当声波在过程中遇到混凝土的缺陷，如裂缝、空洞、松散部位等，将会被反射或散射。

通过对反射和散射声波的分析，可以得出混凝土结构内缺陷的位置、形状和大小等信息。

声波透射法检测仪器和操作流程声波透射法检测常用仪器为Pundit（由Proceq公司推出）和PUNDIT PL-HT （由Sonic of Italy推出）。

其操作流程如下：1.仪器进行自校准2.仪器进行测量位置的标定3.设置测量参数（如声源和传感器的位置、频率、滤波器、校准距离等）4.测量并记录声波数据5.对数据进行处理和分析，得出混凝土结构的质量信息需要注意的是，在进行声波透射法检测时，应根据具体情况选择合适的算法。

例如，对于多层混凝土结构，应选择多道方法进行检测，以避免盲区和伪同步等问题。

另外，声波透射法检测需要对测量环境进行重视，闪烁灯、高温、潮湿等环境都可能影响检测结果，因此在进行检测时要注意测量环境的控制和消除。

声波透射法检测的优缺点声波透射法检测有以下优点：1.检测速度快：声波透射法检测不需要进行混凝土开裂，而是利用声波的特性通过表面进行检测，因此速度比静、动载试验都快。

2.检测范围广：声波透射法检测可以检测混凝土结构内的任何缺陷，如空洞、裂缝、松散部位等。