摘要：本文探討了混凝土灌注樁超聲波無損檢測的方式以及及其檢測系統，并對混凝灌注樁樁身質量判據做了簡要說明，結合東莞市域東南部公路工程某段實例討論了各種參數對混凝土無損檢測結果的影響。
　　關鍵詞：混凝土灌注樁；超聲波；無損檢測
　　
　　混凝土灌注樁的缺陷是指因技術管理不善和施工疏忽，造成結構混凝土內部存在空洞、局部疏松、夾雜物、頸縮、施工縫，或由于工藝違章、配料錯誤造成的低強度區;嚴重的分離離析造成組織構造的不均勻性;使用過程產生裂隙以及化學侵蝕、凍害的損壞層等。為了探測結構內部和表面缺陷，并對缺陷的類型、性質、數量、形狀、位置、尺寸、分布及其變化等作出判斷和評價。在不損傷混凝土結構的前提下，無損檢測技術就是利用結構內部異常或缺陷存在所引起的對熱、聲、光、電、磁等反應的變化，對結構進行“無損”檢測。
　　1混凝土缺陷的超聲波檢測系統
　　混凝土灌注樁的缺陷是指因技術管理不善和施工疏忽，造成結構混凝土內部存在空洞、局部疏松、夾雜物、頸縮、施工縫，或由于工藝違章、配料錯誤造成的低強度區;嚴重的分離離析造成組織構造的不均勻性;使用過程產生裂隙以及化學侵蝕、凍害的損壞層等。混凝土缺陷的超聲波檢測系統如圖1所示。
　　
　　圖1混凝土缺陷的超聲波檢測系統
　　
　　2混凝灌注樁樁身質量判據
　　（1）用聲速判斷缺陷的概率法判據：由于混凝土質量的隨機波動不可避免，其質量波動符合正態分布，則反映正常混凝土質量的指標(如聲速)是服從正態分布的隨機變量。確定隨機變量的臨界值，也就是確定區分隨機波動與過失誤差的一個判斷標準，凡低于這個標準的取值就認為偏離了正態分布規律，是異常值。
　　（2）用聲時判斷缺陷的PSD判據：根據樁身某一檢測面的實測聲時tc()，及測點高程z(mm)，可得到一個以tc為因變量，z為自變量的函數tc=f(z)。當該樁身完好時f(z)應是連續可導函數，即。
　　（2）聲幅判劇：接收波首波波幅是判定混凝土灌注樁樁身缺陷的一個重要參數，首波波幅對缺陷的反應比聲速更敏感，但波幅的測試值受儀器、測距等許多缺陷因素的影響，因而其測值沒有波速穩定。聲波波幅與正態分布的偏離更遠，采用基于正態分布規律的概率法來計算波幅臨界值缺乏可靠的理論依據。
　　（3）主頻判據：由于用主頻作為判據，會遇到和聲幅作為判據時類似的問題，因此一般應用不多，只是作為其它判據之外的一種輔助手段。
　　（4）實測聲波波形：實測波形可以作為判斷樁身混凝土缺陷的一個參考，前面所述的聲速、聲時、聲幅只與接收波的首波有關，接收波的后續部分是發、收換能器之間各種路徑聲波疊加的結果，對其做定量分析比較困難，但后續波的強弱在一定程度上反映了收、發換能器之間聲波在樁身混凝土內各種聲波傳播路徑上總的能量衰減。
　　3實證研究
　　3.1 工程概況
　　東莞市鎮街聯網路21號路處于東莞市域東南部，包括大嶺山、大朗、常平、黃江、樟木頭、清溪、塘廈、鳳崗等八鎮，道路總長度約44.05公里。東莞市域東南部公路工程中涉及橋梁數座，樁基礎眾多。按照要求，所有的樁基礎必須進行質量檢測，并對己測樁進行30%的隨機復檢，工程量較大，工作難度較高。樁身的完整性檢測全部采用超聲波透射法進行檢測。
　　3.2現場檢測
　　樁底標高-27m,C20混凝土翻漿灌注，鋼管聲測管采取三角形布置方式，a-b剖面兩聲測管外壁距離80cm,a-c剖面兩聲測管外壁距離81cm,b-c音四面兩聲測管外壁距離80cm。檢測前聲測管內注滿清水作為藕荷劑。
　　以下將給出用聲時、聲幅和聲速(判據的建立如前所述)作為判據所得出的判據曲線，各剖面的判據曲線如圖2所示。

　　
　　圖2各剖面的數據曲線
　　
　　從圖2各剖面判據曲線，首先可以對該樁的質量作以粗略的判斷:在a-b剖面利用聲時、聲速作為判據時，可以看出，各個測點的最小值均沒有超出相應的判據值，樁身質量較好，不存在明顯缺陷；而利用聲幅作為判據時，在距樁頂12.2m,16.3m,17.9m,20.3m,24.3m處聲幅值明顯超出相應的判據，說明在這些測點處可能存在一定的缺陷。對于a-c剖面，利用聲時、聲速作為判據時，也可以看出，各個測點的最小值均沒有超出相應的判據值，同樣表明樁身質量較好，不存在明顯缺陷；而利用聲幅作為判據時，在樁頂以下O-5.5m以及20.4m,23.1m,24m處的聲幅值超出判據值，說明在這些地方可能存在一定的缺陷。對于b-c剖面，利用聲時、聲速作為判據時，在樁頂以下0-3.6m范圍內，聲時、聲速值均低于相應的判據值，其他部分均在判據值以上，這說明在這一范圍可能存在缺陷，而在4m左右到12.5m左右這一段范圍內聲速明顯偏高，則說明在這一區段可能出現了聲測管發生側移。利用聲幅作為判據時，同樣可看出，在0-3.6m區段內及11.2m,24.6m處出現聲幅異常。結合聲時、聲速的判斷，可推斷出:在b-c剖面的0-3.6m區段內存在一定程度的缺陷。
　　4結束語
　　由于混凝土超聲波非破損檢測，具有操作快捷簡便、數據的分析判斷較為直觀，因而可以加快施工進度，節約成本。本文通過實驗驗證超聲波在混凝土非破損檢測的可行性和可靠性，為混凝土樁基礎的非破損檢測提供依據。結合不同的判劇，提供了較為全面的檢測判斷方法，對實際工程施工及己有結構的缺陷檢測具有指導作用。
　　
　　參考文獻：
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　　[2]陳德強，趙經.應用超聲波檢測混凝土灌注樁.山西交通科技，1996年第1期
　　[3]林維正，蘇勇，洪有根.混凝土裂縫深度超聲波檢測方法.無損檢測，2001年8月
　　
　　
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