橋梁樁基檢測中混凝土超聲波檢測技術(shù)的應(yīng)用

　　摘要：樁基是橋梁工程建設(shè)的重要組成部分，是橋梁承載結(jié)構(gòu)的構(gòu)成部分。橋梁檢測工作是對橋梁施工質(zhì)量、新型結(jié)構(gòu)性能、結(jié)構(gòu)承載能力進(jìn)行準(zhǔn)確評定的有效手段。通過對橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，可為工程可靠性提供保障。經(jīng)檢測與系統(tǒng)評價，為安全運(yùn)行打下了良好基礎(chǔ)。鉆孔灌注樁樁基檢測結(jié)果的好壞、混凝土灌注過程的把控發(fā)揮著決定性的作用，成孔過程和樁檢過程也扮演著重要的角色。基于此，本文主要分析了橋梁樁基檢測中混凝土超聲波檢測技術(shù)的應(yīng)用。

　　關(guān)鍵詞：橋梁混凝土;超聲波檢測技術(shù);樁基檢測

　　引言

　　超聲波檢測技術(shù)是檢測橋梁樁基施工質(zhì)量以及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是否滿足規(guī)定及要求的一種有效檢測技術(shù)。在橋梁樁基檢測作業(yè)中引入對超聲波技術(shù)的應(yīng)用，有利于提高檢測工作的效率與準(zhǔn)確度，也便于現(xiàn)場操作。與此同時，超聲波的穿透性較強(qiáng)，符合大多數(shù)橋梁工程樁基檢測工作的規(guī)范要求，確保技術(shù)人員可以獲取更為真實(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)結(jié)果，全方位把握混凝土結(jié)構(gòu)中缺陷的范圍、位置等具體情況。

　　1超聲波檢測法

　　超聲波測量技術(shù)的主要原理就是對一些非聲學(xué)量和描述介質(zhì)聲學(xué)特性的超聲量關(guān)系進(jìn)行探究、規(guī)律進(jìn)行尋找，主要包括溫度、濃度、液體、固體、聲音、速度等，超聲量的測定有利于對介質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行分析，介質(zhì)質(zhì)量進(jìn)行檢測，工程數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算等。超聲波發(fā)出的聲波頻率相對較高，因此具有較強(qiáng)的指向性，最大程度的提升了無損檢測工作的效率，同時超聲波還具有很好的穿透性，檢測過程中能夠避免障礙物對其檢測結(jié)果產(chǎn)生影響，檢測工作更加安全、穩(wěn)定。

　　超聲具有無創(chuàng)檢測性能，可用于橋梁設(shè)計(jì)試驗(yàn)。它能有效地檢測混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)，傳遞特定的信息。在橋梁施工中，因混凝土顆粒在組成上相對罕見，是開展超聲波檢測的基礎(chǔ)。多項(xiàng)報道均指出，對于波速而言，與混凝土抗壓強(qiáng)度存在正相關(guān)性。即超聲檢測中，對壓力進(jìn)行評估，有較高的科學(xué)性和必要性。混凝土的超聲振動速度是一個重要指標(biāo)。在使用中還可以直觀、清晰地觀察混凝土裂縫的發(fā)生情況，有助于采取良好的加固措施[1]。

　　2橋梁樁基混凝土超聲波檢測技術(shù)原理

　　借助于超聲脈沖發(fā)射源，向混凝土內(nèi)部射入調(diào)頻彈性脈沖波，然后通過專門的接收系統(tǒng)，對脈沖波在混凝土內(nèi)部傳播過程中呈現(xiàn)出的波動特征進(jìn)行接收，并予以準(zhǔn)確記錄，這就是超聲波檢測技術(shù)的基本原理。將超聲波檢測法應(yīng)用到樁基檢測中，主要是結(jié)合波的傳播特點(diǎn)，其中混凝土樁基起到彈性介質(zhì)的作用，當(dāng)樁身各橫截面或內(nèi)部穿過超聲波時，即可獲取相應(yīng)的參數(shù)信息，與檢測儀器相配合，即可有效地處理脈沖信號形式的檢測數(shù)據(jù)，進(jìn)而對混凝土樁基結(jié)構(gòu)內(nèi)部是否連續(xù)、完整進(jìn)行評估與判斷。

　　3橋梁重視開展檢測工作的實(shí)際意義

　　橋梁檢測工作過程中，對橋梁施工質(zhì)量、新型結(jié)構(gòu)性能、結(jié)構(gòu)承載能力進(jìn)行準(zhǔn)確評定的有效手段。通過對橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，可為工程可靠性提供保障。經(jīng)檢測與系統(tǒng)評價，為安全運(yùn)行打下了良好基礎(chǔ)。其效益具體表現(xiàn)在：其一，經(jīng)對運(yùn)營多年的高速公路橋梁各部位進(jìn)行檢測，可及時發(fā)現(xiàn)沉降、錯位、裂縫等缺陷誘導(dǎo)的實(shí)際承載能力受損，并為維修加固及使用提供有效參考。其二，可對是否具備特大型工業(yè)設(shè)備等類型的超重車輛安全通過提供參考，依據(jù)此可以積累技術(shù)資料并建立橋梁數(shù)據(jù)庫。其三，可對因舊橋交通量持續(xù)增加，有無必要經(jīng)加固來將荷載等級提升提供參考依據(jù)。經(jīng)對高速公路橋梁結(jié)構(gòu)所具有的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，來對工程的可靠度予以確定[2]。

　　4橋梁樁基檢測中混凝土超聲波檢測技術(shù)的應(yīng)用

　　4.1科學(xué)設(shè)計(jì)聲測管

　　在選擇聲測管時，應(yīng)結(jié)合橋梁樁基混凝土工程施工的實(shí)際情況，優(yōu)先考慮對鑄鐵管材質(zhì)管材的使用。在正式使用前，需尤為重視對其管壁厚度的掌控，鑄鐵管接頭部分需平整、牢固地焊接，確保管內(nèi)存有充足的空間，為換能器的自動伸縮提供便利條件。在聲測管的布置作業(yè)階段，需選定鋼筋籠的主筋，將其牢固地綁扎在上面。

　　4.2科學(xué)放置聲測管

　　在橋梁樁基完工的28d之后方可開展超聲檢測。在超聲檢測期間，首先要挖開并破除樁基的樁頭，期間需要保證管口要比混凝土頂面高出100mm以上，同時需要抹平管口表面。在破除樁基的樁頭過程中要避免損傷樁基內(nèi)部設(shè)置的聲測管，同時也要避免聲測管內(nèi)部落入雜物，之后方可將探頭置于樁基底部位置，保證最大程度提高檢測的有效性[3]。

　　在聲波透射法中，通過儀器在預(yù)埋聲測管之間發(fā)射并接收聲波，通過實(shí)測聲波在混凝土介質(zhì)中傳播的聲時、頻率和波幅衰減等聲學(xué)參數(shù)的相對變化，對樁身完整性進(jìn)行檢測。在安放鋼筋籠的同時，將用于超聲波檢驗(yàn)外徑為57mm的聲測管沿鋼筋籠內(nèi)圓平均分配布置并牢固綁扎在鋼筋籠上，聲測管內(nèi)加滿清水后密封接頭，確保在施工過程中無水泥漿滲入聲測管內(nèi)，若在施工過程中不慎使雜質(zhì)進(jìn)入聲測管內(nèi)，在樁基檢測開始前為了得到客觀真實(shí)的數(shù)據(jù)，要用清水沖洗聲測管。聲測管綁扎不牢或綁扎間距過大，在澆筑混凝土過程中，聲測管受混凝土擠壓發(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[4]。

　　4.3換能器精度校正

　　開展超聲波檢測技術(shù)應(yīng)用過程中涉及到數(shù)據(jù)采集設(shè)備、換能器等相關(guān)設(shè)備，它們本身的使用性能會給最終的檢測精度帶來極大影響。檢測儀器使用之前要檢查、校對使用性能方面的相關(guān)參數(shù)，在實(shí)際的檢測過程中需要借助律定試驗(yàn)對其波形與聲時值的準(zhǔn)確性進(jìn)行確定，同時也要嚴(yán)格依據(jù)成樁設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對換能器的檢測精度進(jìn)行確定。在試驗(yàn)檢測條件允許情況下，盡量選擇那些重力比較大的換能器設(shè)備，同時需要確保其收放動作與高度保持同步狀態(tài)。

　　4.4合理確定采樣頻率

　　橋梁樁基質(zhì)量檢測的過程中，檢測人員除了做好上述一些檢測工作要點(diǎn)外，還要科學(xué)地選擇采樣頻率，以保證可以充分掌握相應(yīng)的波頻譜主要特征，有利于提升分析頻譜信號的精確度，盡可能地減少時域與頻域等因素對頻譜分析結(jié)果準(zhǔn)確度及可靠度等帶來的不利影響。

　　4.5提升頻譜解析精度

　　分析超聲頻譜，是樁基檢測工作中的要點(diǎn)環(huán)節(jié)，其主要是對不同頻率分量的不同幅度進(jìn)行解析，在此基礎(chǔ)上，獲取準(zhǔn)頻率幅度的最大值，以截取分析的方式解析不同波列長度，最終得出頻譜對應(yīng)的曲線圖。在對頻譜進(jìn)行分析的階段內(nèi)，技術(shù)人員需要充分考量到疊加波、漏波等因素，綜合考慮分辨率等條件因素帶來的影響，確保獲得準(zhǔn)確可靠的檢測結(jié)果。對樁基結(jié)構(gòu)的質(zhì)量性能進(jìn)行檢測時，工作人員需要科學(xué)地選擇采樣頻率，保證頻譜信號分析的精準(zhǔn)性[5]。

　　結(jié)束語

　　橋梁工程的建設(shè)規(guī)模越來越大，對質(zhì)量安全也提出了更高要求。要確保樁基基礎(chǔ)部分的安全性與穩(wěn)定性，還需采用適宜可靠的技術(shù)手段，對其進(jìn)行全方位的檢測，提高質(zhì)量控制工作的落實(shí)成效。在樁基檢測中引入超聲波檢測技術(shù)，能夠?qū)δ繕?biāo)結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)強(qiáng)度參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確檢測，獲取精準(zhǔn)真實(shí)的數(shù)據(jù)結(jié)果，為后續(xù)施工工序的順利開展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]陸益軍，方俊，王曉妮.基于超聲波檢測技術(shù)和聲波散射衰減方法的混凝土內(nèi)部缺陷研究[J].工程技術(shù)研究.2020，(02)：29-33.

　　[2]李陸鋒.市政橋梁混凝土結(jié)構(gòu)檢測要點(diǎn)分析[J].四川水泥.2019，(10)：55+57.

　　[3]方飛.水工結(jié)構(gòu)混凝土超聲波無損檢測技術(shù)的應(yīng)用[J].河南水利與南水北調(diào)，2019，(09)：50+56.

　　[4]王勇.水泥混凝土結(jié)構(gòu)檢測中超聲波技術(shù)的應(yīng)用研究[J].地產(chǎn).2019，(13)：127.

　　[5]龍建旭.探討樁基檢測中橋梁混凝土超聲波檢測技術(shù)的應(yīng)用[J].中國建材科技.2019，(03)：16-17

　　推薦閱讀：橋梁工程混凝土裂縫分析及防治措施