如何用超声波法检测基桩的完整性

上海岩联

1. 声测管埋设技术

（1）D≤1500mm，按等边三角形布置埋设三根声测管；D>1500mm，按正方形布置埋设四根声测管。

（2）采用金属管，内径比换能器外径大15mm，采用螺纹连接，不漏水。

（3）牢固焊接或绑扎在钢筋笼内侧，相互平行、定位准确，埋设至桩底，管口高出桩顶300mm以上。管底封闭，管口加盖。

（4）以路线前进方向的顶点为起始点，按顺时针方向进行编号、分组。

如何用超声波法检测基桩的完整性

2. 检测前的准备

（1）收集工程地质资料、基桩设计图纸和施工记录、监理日志等了解施工工艺及施工过程中出现的异常情况；

（2）制定检测方案；

（3）混凝土龄期大于14d；

（4）声测管内灌满清水（衰减、延时），保证畅通；

（5）标定声波仪发射至接收的系统延迟时间；

（6）测量声测管内、外径和相邻声测管外壁间的距离，±1mm；

3. 检测方法

检测方法如图2。测点间距不宜大于250mm；发射与接收换能器同标高同步升降，累计误差不应大于20mm，随时校正；同一根桩检测过程中，发射电压保持不变（可比性）。异常部位，采用水平加密、等差同步或扇形扫测等方法进行细测，结合测试的相应波形图分析确定基桩混凝土严重程度和缺陷的位置。在布设收、发换能器时，应该保证连线的水平夹角在30~40之间。

4. 完整性的判断依据

（1）声速判断依据

基于概率法确定声速的临界值，即无没有缺陷的桩基声速测值虽因其本身的不均匀性造成一定的离散性，但符合正态分布；由缺陷造成的低声速异常值不符合正态分布。因此确定临界值时必须采用正常混凝土声速平均值及标准差，否则求得的声速平均值将偏小，易造成漏判。同时还应考虑声测管间不平行产生的误差影响。

声速是材料的基本物理量之一，与混凝土强度有关，当检测平面相应测点的声速数值离散性很小、普遍偏低时，可以采用声速低限值的方法对其进行判定。声速低限值判定方式是通过预留同条件混凝土试块的声速和抗压强度进行对比试验的结果，再结合本地区的实际经验进行确定。声速低限值相对应的混凝土强度不宜低于0.9R（设计强度），若试件为钻孔芯样，则不低于0.85R。

（2）波幅判断依据

波幅临界值大小为波幅的平均值减少6dB，当发现实际测得的波幅小于波幅临界值时，应当将该检测段作为可疑缺陷区。波幅是相对测试得到的，由于桩身混凝土内部结构的变异性很大，难以找出较好的波幅统计规律性。

（3）PSD判断依据

PSD法的判断依据是由于声波通过缺陷处时声波深度曲线的斜率会发生明显增大现象，而缺陷程度有与声时差的大小密切相关。斜率法常采用为辅助异常判据，当发现PSD值在某测点附近发生异常变化时，应该将其视为可疑缺陷区，对其进一步检测。

如何用超声波法检测基桩的完整性

5. 检测注意事项

对声速、波幅和PSD值超越临界异常或突变时，应对缺陷进行细测。同时结合波形、施工工艺和施工记录等有关资料进行综合分析，以确定桩身混凝土缺陷的位置和程度。当声速普遍低于低限值时，应通过钻孔取芯法检验基桩的混凝土强度。由于超声波只能检测桩身部分的混凝土质量，对于支承桩或嵌岩桩，宜同时采用低应变反射波法检测桩端的支承情况，确保基桩承载力满足设计要求。

采用超声波对基桩进行检测，可以比较准确可靠地对基桩的完整性和承载能力进行评估。必要时对存在安全隐患的基桩进行承载力校核，对不能满足各项承载力要求的基桩进行相应的加固处理，避免引起安全事故，造成不必要的损失。