摘要：在現代橋梁建設中，灌注樁的質量檢測極為重要，影響到整個工程的安全。本文通過超聲波透射法的實際運用，論述了該方法對橋梁鉆孔灌注樁的質量檢測，分析樁身的質量問題，對質量缺陷樁基提出了合理的處理意見和預防措施。
　　關鍵詞：超聲波；檢測；橋梁灌注樁；處理
　　
　　近幾年來，我國的灌注樁施工技術水平、機械設備以及作業人員的操作技巧都有了較大的進步，但質量問題始終存在，如何善用好檢測方法、全面控制質量問題，成為當前公路橋梁建設的重要任務。采用超聲波透射法進行檢測，雖然檢測成本較高，但對樁基缺陷性質和位置的準確判定是其它檢測方法無法比擬的，因此值得大力推廣，以保證工程的順利進展。
　　一、超聲波檢測原理以及聲測管的安裝埋設
　　1、檢測原理
　　將聲測管預埋進被測樁里，聲測管呈豎型，并且互相平行，聲測管里有超聲脈沖發射及接收換能器，其耦合劑的介質是清水，超聲脈沖從儀器的發射換能器中射出，穿過待測樁后，被儀器重新接收，經過分析可以判斷出聲時、波幅、主頻等接收到的參數，從而做出正確的判斷。通過綜合分析，可以檢測出橋梁樁身內混凝土是否完整，判斷樁基缺陷的程度并確定其位置。聲測管通常兩根一組，在清水的耦合作用下，脈沖信號發出后，另外的換能器能夠準確地接收到信號，并且逐步上升，達到檢測整個截面的目的。
　　2、聲測管的安裝埋設
　　預埋聲測管的數量應符合下列規定：樁徑≤1500mm，應埋設三根聲測管；樁徑>1500mm，應埋設四根聲測管。聲測管應沿樁截面外側、鋼筋籠內側呈對稱形狀布置，并采用普通或鍍鋅鋼管，內徑宜為50～60mm，鋼管宜采用螺紋連接，且不漏水。條件不允許的時候可采用焊接，焊接時必須保證鋼管內壁平整，不能有焊渣或凸出物使得內徑減小，確保檢測時聲測探頭能夠自由上下。聲測管的下端必須封閉，保證管底、接頭處不漏水。上端高出混凝土面300mm以上并加蓋，防止異物掉入堵塞聲測管。聲測管應平均布置，采用焊接或綁扎的方法固定在鋼筋籠內側，管間應相互平行、定位準確，不平行度控制在0．5％以下，并埋設至樁底。灌注樁混凝土前，聲測管內應注滿清水，防止泥漿進入。
　　3、使用超聲波進行透射檢測的方法
　　有兩種方法：粗測和細測。粗測最常用的測量方式是平行測試，其測點之處通常位兩根聲測管之間，換能器起到了發射和接收的作用。用于數據采集的儀器按鈕按下后，用于發射的換能器和用于接收的換能器可以同步起落，其信號的各種數值圖形通過超聲檢測儀同步顯示。儀器還擁有記錄的功能，在同一剖面間，聲測管可以進行設當的組合，從而達到最佳的檢測效率。在這個檢測比較的過程中，混凝土的品質好壞與否是最終的評測要求，需要通過檢測正確地判斷橋梁灌注樁的缺陷有多嚴重。因此在檢測過程中，一些參數和設施需要固定，比如發射時用上的電壓、測管中的換能器等。細測屬于重復測量的一種方式，是為了確認聲波參數的異常性，再一次對有可能出現缺陷的地方進行復檢，從而能夠掌握橋梁灌注樁缺陷的位置以及出現的范圍。粗測中的平測使用的次數最多，但在細測中，斜測也是一種好的手段，當接收到的聲波的信號比較強，第一次波度產生的幅度能夠滿足測試時的要求，那么錯位的高度比原來的越大，效果越好，根據經驗，建議采用六十厘米到一百厘米的高度。
　　二、鉆孔灌注樁缺陷的檢測分析及處理
　　在施工的過程中，有幾種主要的缺陷較為常見：縮頸缺陷、斷樁缺陷、離析缺陷、蜂窩缺陷、孔洞缺陷等。對于這些常見的缺陷，需要用準確的方法和標準去判斷，可以根據《公路工程基樁動測技術規程》來判斷：聲速的判據、波幅的判據以及根據PSD來判斷。檢測人員應根據以上三種判據并結合波形、波列圖對樁身完整性進行判定。
　　1、縮頸
　　縮徑有兩種情況：縮孔、局部縮頸。對于縮孔來說，鉆孔灌注樁鋼筋籠無保護層或保護層不足，產生實際樁徑略小于設計樁徑現象，而這種樁基縮孔缺陷是所有樁基質量檢測方法的盲區。舉個例子，某樁徑為2800mm的鉆孔灌注樁，從檢測數據分析其完整性應為I類樁，但其樁頂部鋼筋籠基本無保護層。若其發生在灌注樁的頭部，利用直接檢查就能夠輕易發現，可是深度就比較難判斷了。一般來說，淤泥的層度越厚，縮孔產生的概率也就越高，在很大程度上將影響到公路橋梁的使用壽命。
　　縮孔的出現絕非偶然，其產生的原因有很多種，例如鉆錐出現磨損或者未進行及時的焊補，都有可能造成鉆錘部分偏小的現象出現，另外土質較差也有可能產生縮孔現象。由于橋梁的灌注樁大多在水下進行，如果混凝土在灌注到頭部的時候，灌注樁所使用的鋼筋籠將有可能產生緊縮現象，如此一來，下料漏斗的高度將越來越少，泥漿的濃度也會進一步加大，使灌注樁的混凝土不太容易攤到外面。
　　縮孔的治理辦法和預防措施：找出縮徑的位置，清除泥皮并鑿毛，立圓模，澆筑鋼筋保護層膨脹混凝土，最后拆模。易縮孔地質層中錘徑不宜小于樁徑，粗骨料最大粒徑嚴格控制在鋼筋凈距的1／4，灌注樁頂混凝土時，漏斗的底口要保持一定的高度，至少離泥漿表面要有一定的距離。
　　縮頸是橋梁灌注樁經常要碰到的一種質量缺陷，在所有的缺陷中，它幾乎占到了一半左右，是一個需要及時解決的大問題。要想解決這個問題，需要知道一些數據的特征和波形的特征，例如在聲測時，有一個以上的坡面出現聲速和波值比臨界值要小，另外有多個測點也出現相同的現象，有些數值開始變大，波形也變得異常，這就表明缺陷以及在內部形成。
　　2、斷樁
　　舉個例子，用超聲波法檢測一根樁徑為180cm的灌注樁，如果發現樁身5m～8m在三個檢測剖面接收換能器均未能接收到超聲脈沖波從發射儀器中發出，也就是說波形無法顯示，這種狀況一般是斷樁缺陷。可是在消除缺陷是，里面有八十厘米直徑的混凝土保持好的狀態。因此實際意義上的斷樁現象比較少見。斷樁缺陷的數據和特征：如果連續好幾個測點所產生的聲速以及波幅值，在全部用于聲測的剖面上都比臨界值要小得多，而且PSD的數值產生突變現象，所測出的波形圖像有嚴重的變形。
　　斷樁現象所產生的原因除了上述幾種之外，還包括：在混凝土的灌注過程中，用儀器測量已經灌入孔心的混凝土表面上的高度有錯誤出現，從而導致了測量所用的導管埋入的深度太小，有可能會出現拔脫以及提漏的現象。如果測量所用的導管在里面埋得太深，或者灌注混凝土所用的時間太長，從而導致已經灌混好的混凝土表現出來的流動性有降低的跡象，此時混凝土跟導管的內壁所產生的摩擦力就會增大，在往上提升的時候，有可能會拉斷里面跟法蘭盤相連接的導管，或者產生破裂的現象。另外，里面的混凝土太厚導致卡管，或者由于機械上的故障、設備停電造成了橋梁灌注樁施工無法持續進行下去。
　　3、離析、蜂窩、孔洞
　　這三種樁基產生的質量問題，一般來說，是因為施工上的工藝所造成的內在缺陷，并非是其它原因。根據超聲波所檢測出來的數據以及產生的波形特征可以判斷：測點所測出來的聲速比臨界值稍微小點，波幅值也比臨界值稍小，而且PSD值產生的變化比較小，顯現出來的波形基本上屬于正常狀態。當出現以上所分析的缺陷特征時，表示離析的現象存在于樁身上的三個用來檢測的剖面，如果出現在一到兩個檢測剖面上，此時的缺陷基本上是蜂窩以及孔洞，另外，孔洞的大小還可以利用扇形掃測檢測出一個大概輪廓。產生的原因主要有：混凝土攪拌所用的時間太少，導致了不均衡的現象出現。當混凝土波動較大的坍落度時，所拌的混合料干稀程度不一致，當較稀的時候，離析的缺陷有可能在內部產生，當較干時，又有可能產生蜂窩和孔洞的缺陷。超聲波檢測發比較容易檢測出導管的偏離程度。對于這三種缺陷，要采取正確的預防措施，比如在混凝土的配合比上要做到嚴格控制，另外還要注意攪拌時間的掌握。其它預防措施還要及時防止下雨所帶來的不利后果，避免出現在灌注混凝土時不會產生離析現象。
　　
　　三、結束語
　　超聲波透射法以無破損、高效、輕便、快速的特點有著廣泛的使用價值。國內目前有不少超聲檢測分析儀，設計思想先進，系統軟件完善，檢測數據存貯極為豐富，處理功能在橋梁灌注樁工程質量無損檢測中得到廣泛的應用。當然，質量事故在于預防，在工程開工之前，一定要做好前期準備，認真審核各種文件和資料，嚴格執行各項規章制度，現場的試樁一定要完善。另外還要注意泥漿的質量，施工時必須做好記錄，把握好各種關于質量的關口，以有效的措施防止質量事故的發生。
　　
　　參考文獻：
　　[1]王玲紅，反射波法在灌注樁質量檢測中的應用[J]，土工基礎，2002
　　[2]張宏，灌注樁檢測與處理[M]，北京人民交通出版社，2001