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一、引言
随着国家基础建设的迅速发展，众多的高楼、桥梁等基础工程常采用大直径钻孔灌注桩的基础形式。此类桩由于是在水下钻孔和灌注混凝土，在施工过程中常遇到工程地质问题如地下水渗流、流砂层、淤泥层，引起塌孔和缩孔等客观因素的影响，以及混凝土灌注过程中出现停顿，拔管过快或导管拔空等原因，使桩容易产生离析、夹泥、蜂蜜、缩径及断桩等桩身缺陷。为了确保工程质量。目前常采用声波透射法来检测大桩、长桩。本文以武汉市江汉五桥主桥的检测工作为例，探讨了声波透射法在大桩、长桩检测中的作用及应用效果。
二、工程概况
武汉市江汉五桥是武汉市中环线西环段跨越汉江的一座特大桥，由武汉市政设计院设计，该桥设计为六车道、其主桥为中承式钢管砼杆拱桥，两达跨用半跨钢筋砼肋拱相配合，造形独特。主桥共有四个桥墩，两个主墩位于河槽与河滩交界处，主孔净跨240m，两个边墩位于河滩。
主桥设计的4个桥墩，汉口、汉阳各2个桩基共66根，均为1500mm钻孔灌注桩，基桩砼强度等级为C25，持力层为志留系泥岩，基桩类型为摩擦桩。
三、声波透法检测方法管理及技术
声波测试原理实质上是将电能→机械能，再由机械能→电能的一种能量转换过程。具体说是由一声源信号发生器（发射系统），向压电材料制成的发射换能器发射一电脉冲，激励晶片振动，发射出超声波在混凝土中传播，后经接收换能器接收，把声能转换成微弱的电信号送至接收系统，经信号放大后在屏幕上显示波形图，从图中读出首波幅值（Db），初至时间（t），由已知的探测距离（I），便可计算出超声波在混凝土中传播的纵波速度（Vp）
Vp=I/t。
根据混凝土中波速波幅的变化情况，以及工程中桩砼试块波速强度的实验关系（Vp—Rc）回归公式、即可对桩基混凝土的均质性和强度作出分析评价，发现局部低速异常就可以作为缺陷存在的标志。
桩身质量分析：它包括桩身完整性和缺陷的分析及桩混凝土强度的分析。为确定一个桩有无缺陷异常存在，提出了
①波速判据分析，即以波速的小概率 作为判断有无缺陷异常的临界值，其中
平均波速
波速标准差
Vpi—i点纵波速度
—平均波速
Sv—波速标准差
n—测点数
Sv的大小也是桩混凝土均质性好坏的一项评价指标。
②波幅（衰减量）比声速对桩身缺陷反应更灵敏，采用接收信号能量平均值的一半作为判断缺陷的临界值。即
qD=uq-6
uq—衰减量平均值(dB)
qi—第i点的衰减量（dB）
n—测点数
③混凝土强度分析
在特大工程中，一般按混凝土龄期7、14、28天三组对桩混凝土灌注时制作的试块进行抗压强度前测定抗压面的波速（Vp），而且每组不少于30块，然后进行数学分析，得出适用于该工程的速度随时间的变化规律（Vp—t），速度随强度的关系函数（Vp—Rc），最后根据各桩声波平均波速来推测桩体混凝土平均强度。
四、实例分析
按设计要求，主桥基础的每根桩均须进行声波透射法检测，检测依据JGJ/T93-95的要求进行，检测的典型曲线主要有以下几种：
1)完整桩 该桩桩长73.65m，直径1.5m，设置三根检测管，该桩平均声波值为4380m/s，平均均方差＜110m/s，平均变差系数＜5%。检测图中三支速度曲线在平均波速附近上下波动，非常直观地反映出该桩的桩身结构完整性非常好，为优质桩。
2）缺陷桩 a、非严重缺陷类桩 该桩桩长73.65m，桩径1.5m，标高+1.0m、-33.0m和-55.4m处三支速度曲线出现低速异常值，依据地质资料及钻孔情况，此桩为离析类桩，后经施工方证实该桩在灌注时不正常。
b、桩底沉渣过厚 该桩桩长51.08m，桩径1.5m，-20m处及桩底部三支速度由线均出现较低值异常，通过查看施工记录，该桩在开始灌注时出现异常情况，建议对其进行处理。后来施工单位在其两边增加了两根桩，施工质量均为良好。
c、严重缺陷类桩 该桩桩长73.65m，桩径1.5米，在53.6-56m处三支速度曲线均出现非常低的低速异常，判为断桩，必须进行处理。
通过声波透射法检，该桥基桩共有4根严重缺陷类桩，并进行了及时处理，消除了质量安全隐患。
五、结论
1）预埋管声波透射法检测结果充分说明，该方法在江汉五桥主桥基桩的检测效果十分明显、准确、可靠，保证了该主桥基的施工质量。
2）声波透射法检测不受桩长、短的影响，由下而上逐点进行测试，检测结果直观反映了桩身各个部位及其缺陷位置、大小及严重程度等方向的质量信息。
3)在检测中如发现异常不能盲目定性，必须结合工程地质资料、施工资料必要时使用其它方法，综合判别，使结论更符合实际，客观地评价工程质量。
4）该方法具有仪器轻便，抗干把能力强，准确度高，结果直观可靠，因此应用该方法检测大直径、深长桩是行之有效的方法。
“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文”
随着国家基础建设的迅速发展，众多的高楼、桥梁等基础工程常采用大直径钻孔灌注桩的基础形式。此类桩由于是在水下钻孔和灌注混凝土，在施工过程中常遇到工程地质问题如地下水渗流、流砂层、淤泥层，引起塌孔和缩孔等客观因素的影响，以及混凝土灌注过程中出现停顿，拔管过快或导管拔空等原因，使桩容易产生离析、夹泥、蜂蜜、缩径及断桩等桩身缺陷。为了确保工程质量。目前常采用声波透射法来检测大桩、长桩。本文以武汉市江汉五桥主桥的检测工作为例，探讨了声波透射法在大桩、长桩检测中的作用及应用效果。
二、工程概况
武汉市江汉五桥是武汉市中环线西环段跨越汉江的一座特大桥，由武汉市政设计院设计，该桥设计为六车道、其主桥为中承式钢管砼杆拱桥，两达跨用半跨钢筋砼肋拱相配合，造形独特。主桥共有四个桥墩，两个主墩位于河槽与河滩交界处，主孔净跨240m，两个边墩位于河滩。
主桥设计的4个桥墩，汉口、汉阳各2个桩基共66根，均为1500mm钻孔灌注桩，基桩砼强度等级为C25，持力层为志留系泥岩，基桩类型为摩擦桩。
三、声波透法检测方法管理及技术
声波测试原理实质上是将电能→机械能，再由机械能→电能的一种能量转换过程。具体说是由一声源信号发生器（发射系统），向压电材料制成的发射换能器发射一电脉冲，激励晶片振动，发射出超声波在混凝土中传播，后经接收换能器接收，把声能转换成微弱的电信号送至接收系统，经信号放大后在屏幕上显示波形图，从图中读出首波幅值（Db），初至时间（t），由已知的探测距离（I），便可计算出超声波在混凝土中传播的纵波速度（Vp）
Vp=I/t。
根据混凝土中波速波幅的变化情况，以及工程中桩砼试块波速强度的实验关系（Vp—Rc）回归公式、即可对桩基混凝土的均质性和强度作出分析评价，发现局部低速异常就可以作为缺陷存在的标志。
桩身质量分析：它包括桩身完整性和缺陷的分析及桩混凝土强度的分析。为确定一个桩有无缺陷异常存在，提出了
①波速判据分析，即以波速的小概率 作为判断有无缺陷异常的临界值，其中
平均波速
波速标准差
Vpi—i点纵波速度
—平均波速
Sv—波速标准差
n—测点数
Sv的大小也是桩混凝土均质性好坏的一项评价指标。
②波幅（衰减量）比声速对桩身缺陷反应更灵敏，采用接收信号能量平均值的一半作为判断缺陷的临界值。即
qD=uq-6
uq—衰减量平均值(dB)
qi—第i点的衰减量（dB）
n—测点数
③混凝土强度分析
在特大工程中，一般按混凝土龄期7、14、28天三组对桩混凝土灌注时制作的试块进行抗压强度前测定抗压面的波速（Vp），而且每组不少于30块，然后进行数学分析，得出适用于该工程的速度随时间的变化规律（Vp—t），速度随强度的关系函数（Vp—Rc），最后根据各桩声波平均波速来推测桩体混凝土平均强度。
四、实例分析
按设计要求，主桥基础的每根桩均须进行声波透射法检测，检测依据JGJ/T93-95的要求进行，检测的典型曲线主要有以下几种：
1)完整桩 该桩桩长73.65m，直径1.5m，设置三根检测管，该桩平均声波值为4380m/s，平均均方差＜110m/s，平均变差系数＜5%。检测图中三支速度曲线在平均波速附近上下波动，非常直观地反映出该桩的桩身结构完整性非常好，为优质桩。
2）缺陷桩 a、非严重缺陷类桩 该桩桩长73.65m，桩径1.5m，标高+1.0m、-33.0m和-55.4m处三支速度曲线出现低速异常值，依据地质资料及钻孔情况，此桩为离析类桩，后经施工方证实该桩在灌注时不正常。
b、桩底沉渣过厚 该桩桩长51.08m，桩径1.5m，-20m处及桩底部三支速度由线均出现较低值异常，通过查看施工记录，该桩在开始灌注时出现异常情况，建议对其进行处理。后来施工单位在其两边增加了两根桩，施工质量均为良好。
c、严重缺陷类桩 该桩桩长73.65m，桩径1.5米，在53.6-56m处三支速度曲线均出现非常低的低速异常，判为断桩，必须进行处理。
通过声波透射法检，该桥基桩共有4根严重缺陷类桩，并进行了及时处理，消除了质量安全隐患。
五、结论
1）预埋管声波透射法检测结果充分说明，该方法在江汉五桥主桥基桩的检测效果十分明显、准确、可靠，保证了该主桥基的施工质量。
2）声波透射法检测不受桩长、短的影响，由下而上逐点进行测试，检测结果直观反映了桩身各个部位及其缺陷位置、大小及严重程度等方向的质量信息。
3)在检测中如发现异常不能盲目定性，必须结合工程地质资料、施工资料必要时使用其它方法，综合判别，使结论更符合实际，客观地评价工程质量。
4）该方法具有仪器轻便，抗干把能力强，准确度高，结果直观可靠，因此应用该方法检测大直径、深长桩是行之有效的方法。
“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文”