钻孔灌注桩的超声波检测

　　目前，在我国灌注桩作为一种重要的基础型式，已在许多建筑工程中采用。灌注桩属地下隐蔽工程，由于施工工序较多，工艺流程相互衔接紧密，加之主要工序的施工过程都在地下与水下进行，不便于监控，同时影响施工正常进行和施工质量的因素众多，难以全部预见，所以不可避免地会出现诸如缩径、夹泥、离析、断桩等各种形态的缺陷，影响桩身的完整性与单桩的承载能力[1]。因此对其桩身进行质量检测，以及出现质量缺陷后其位置、范围、严重程度的确定是岩土工程界研究的课题之一。超声波检测法作为一种无损检测是较为经济可靠的桩基质量完整性检测方法，能够准确地发现缺陷的位置与范围，评价其严重程度，为缺陷桩的处理提供依据[2-3]。本文主要介绍该方法在钻孔灌注桩检测中的应用。

　　1 工程概况

　　焦郑高速公路是由焦作市公路局自筹资金修建的焦作“人”字骨架高速公路之一。路线所经地区属黄淮冲洪积平原，地层主要为第四系松散冲积物。表层为黄土状低液限粘土及粉土，厚度 2.5～5.0m，干燥-潮湿，半坚硬-硬塑。其下为亚粘土夹砂层及亚砂土透镜体，厚度 30.00m 左右，潮湿，以硬塑为主，局部软塑。本区地下水为孔隙水，埋深 1.15～3.86m，平均 2.74m，按承压性可分为潜水及弱承压水两种类型。潜水主要贮存于上部亚砂土、砂土含水层内，承压水贮存于下部的砂土含水层内，含水量丰富，地下水基本上不具侵蚀性。根据地质情况，全线桥梁基础均设计为钻孔灌注桩，为确保桩基质量，建设单位要求桩基检测必须采用超声波检测法进行检测。

　　2 超声波检测原理

　　超声波无损检测法是利用超声波在混凝土中传播遇到缺陷时发生声时、声幅、波形畸变和主频率降低的特点，以达到检测混凝土和桩基缺陷的目的。检测装置主要由超声换能器(即探头)、超声检测探头升降装置、记录显示装置或数据采集与处理系统等基本部件组成。超声波检测装置如图 1 所示。

　　采用超声波检测法时，被检测桩必须要先预埋测管。本工程桩基施工时均预埋了竖直φ=57mm 铁质测管 3 根。测管分布如图 2 所示，测管的上下口封死，防止桩基浇注过程中泥浆和水泥砂浆等杂物渗入。检测时氧焊割开上口，测管内注满清水作为声耦合剂。现场的检测按照规范要求进行，测点间距为 230mm。检测方法有平测、斜测、交叉斜测和扇形扫测等 5 种。一般先采用平测法对整个桩身各个检测剖面进行普查，找出声学检测异常点;然后对异常点处采用加密平测、斜测、交叉斜测或扇形扫测等细测方法进一步检测，为桩身判别提供可靠的依据(见图 3)。