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【摘 要】超声无损检测技术发展迅速，在国内外被广泛应用，成为当前发展较快的无损检测技术之一。文章对超声波无损检测技术在桩基工程中的使用进行分析探究。
【关键词】超声波无损检测技术;工程桩基制;应用思考
一、前言
随着我国建设技术不断发展，大量的桩基工程开始使用超声无损检测技术。众所周知，桩基属于隐蔽工程。桩基的质量关系到整个建筑的安全、可靠，同时也关系到人民的生命安全以及财产安全。因此，桩基基础工程开展时，需做好实验和质量检查工作。桩基的设计工作，施工工作以及施工后进行的试验和检验都如实进行，才能精准确定出缺陷所在。并且能精准的进行检验和判断，这是开展桩基检测最核心工作之一。
二、无损检测技术优点和原理
（一）无损检测技术同传统的工程检测技术对比，优点非常明显。第一，开展桩基质量检测时，无损检测技术的使用不会破坏到桩基使用性能和受力性能。第二，检测设备科技含量比较高，开展无损检测技术之后，能够在不基于破坏桩基基础下，实现建筑物全方面检。无损检测技术较为简单，检测时间较短，不会影响工序执行。第三，无损检测技术还可以对建筑物深部混凝土有检测功效。对内部存在的缺陷，实现全方位检查。一般而言，无损检测技术主要应用于：第一，当桥梁需进行规范化设计时，需进行重新修订，有大量的缺陷需及时补充完整。第二，桩基承载的负荷非常大，需要加强检测。第三，桩基是建筑物的基础，桩基质量高低影响整个建筑的建设。
（二）超声波是一种重要的机械波，机械振动和波动一般都是借助超声测试物理基础执行的。同时，这又是一种有弹性的测波方式，在固体介质传输中占据重要的地位。超声波检测技术使用于混凝土质量检测时间较为悠久，声波投射法使用于基础桩基检测，是近段时间开始推广使用的。该方式优势非常明显，它具有仪器轻便、抗干扰能力强、观测准确度高、结果直观可靠优势，于是被廣泛应用。随着时间的推移，这是一种较为成熟的桩基检测技术。射波透射法应用于检测时，是在桩内做好预埋，纵向声波逐渐向两侧管道位置传输。
三、桩基的无损检测技术应用
（一）声测管问题。声测管是开展声测时，能将声测器放入桩体通道中，这是灌注桩超声脉冲检测系统重要组成部分。需要在桩内埋设好，这能保障有准确地检测结果。因此，需要检测的桩基，在进行桩基施工设计时，把声测管放置在规定的位置里，并且图标中标注出来。布控埋置测管数量同横截面面积对应，面积大的布控埋置管数量多一些。实时监测进程中，一般会遇见测管被堵塞问题发生，或者有的管道被卡住了，这主要是因为声测管安装不当导致。声测管是跟随钢筋进行分段安装的，每一段间有对应的接头，采取反螺丝纹套进行对接。尽量避免两声测管同步焊接问题发生，这容易使得内壁有掉渣进入，导致堵管问题发生。而且保持有较好的静水压力，使得管道不漏水。接口内壁位置，应该保持平整，安装完毕之后再用硬木将其固定住。声控管安装出现不平行问题比较常见，这是由于施工进程中，施工的钢筋笼非常容易发生变形，从而使得声测管位移发生变动，位移的距离越大，检测的离散系数、均方差以及声时值都出现了偏离。一旦出现该问题，就应该进行综合考虑。 使用PSD判断方法进行声控判断，避免有些非缺陷的因素发生，一般而言PSD判据在出现缺陷的位置，声波的传输介质会发生改变。因此，声时曲线会向深度方向延伸。在缺陷区边界上，从理论上看，这是一个不连续值，缺陷斜率数值增大。
（二）众所周知，射线检测于建筑桩基成本比较高，检测速度较慢，现场条件要求高等等问题。最为关键的是，射线检测不能及时提供缺陷厚度信息，尤其是缺陷高度和位置。按照TSG R7001《建筑桩基定期检验规则》规定，检测中必须将建筑桩基存在的高度缺陷和厚度缺陷确定出来，再根据安全等级做评定。因此，建筑桩基埋深的缺陷一般都要借助超声波来协助检测。超声波具有成本较低、速度较慢以及仪器重量轻、体积小以及现场使用便利等优势。建筑桩基对承压设备检测要求为，超声波检测缺陷时，理当根据缺陷性质、缺陷定量以及缺陷属性来确定出来。一般而言，对桩基质量检查时，一般使用的是探头检测方式，对外壁开展基层内部缺陷检测。堆焊层和基层材质差异较大，反射波在基层声外部比较难以判断出故障所在，就很难实现表面承受检测。在对内层检测时，最好将复合层磨平，有效定位到敏感裂纹，进行有效检测比较。程序安装的顺利执行，是基于基础层检测完工之后才依次进行检测的。基层检测完成，进入射线检测。一旦检测问题，问题所在的位置是复层缺陷。使用无损检测，该检测方式检测出的缺陷位置，判断难度会大一些。因为射线底片影像，它的埋深深度不一致，就很难判断出缺陷是在基层上还是在复层。在桩基混凝土检测时，一般都会选择第一种程序。选择第一种程序还需考虑到强度计算问题，如果复层不加入强度计算，那么主要关注腐蚀度就可以。桩基的质量不会受到影响，基础建设质量也不会下降。
（三）接收信号的探头和具有脉冲发射装置放置在测管中，管内充满了大量的清水作耦合剂。当设备接收到信号之后，会发射出规律性的电脉冲信号，通过探头直接传输到混凝土内。信号接收特别快速，能在短暂时间里转化成电信号。由仪器中的测量系统测出超声脉冲穿过桩体所需时间、接收波幅值、接收脉冲主频率、接收波形及频谱等参数。最后由数据处理系统按判断软件对接收信号的各种参数进行综合判断和分析，这就可以对混凝土内部的缺陷进行精准判断，为提高建筑物质量打下基础。混凝土等级评价，建筑物经济效益提升都有重要作用。动态波形检测桩基顶部受到瞬间震撼力时，会从桩顶上传输一股振动应力波，应力波急速向下传播中，当同变异波冲击后形成巨大的阻抗应力持续向下传播，而且应力波会产生极大的投射现象，反射出来的射线波被桩基上部的传感器接收，就可以形成相应的动态波形。仪器会将反射波记录下来，实现数据储备，再根据反射回来的应力波进行分析，就能判断出桩基基本特征，从而确保桩基质量。使用大小为单桩极限承载力为1%的重锤或者铸钢，在桩基顶部距离为10米到20米的位置上进行自由落体。桩基的顶部位置有一个竖向的冲击力，使得桩基和土体之间有对应的位移。当桩基的侧向阻力和桩尖土体阻力相对持后，顶部的仪器桩基会接收到信息。对信号接收等级进行判断，就能查看出桩基的承载力范畴，进一步确定出桩基是否完整，是否无缺。
四、结束语
当下的桩基质量问题层出不穷，无法满足建筑需求。桩基是整个建筑物的基础，有了坚固的桩基基础，才能支撑起整个建筑。当前进行桩基质量检测的技术比较多，无损检测技术以其独有的优势，占据桩基检测市场，为保障桩基质量，奠定了技术基础。
参考文献：
[1]董世运，刘彬，徐滨士，林俊明.再制造领域中超声无损检测技术的应用及其发展趋势[J].全球华人无损检测高峰论坛.
[2]张改梅.基于超声原子力显微镜的纳米无损检测技术及其应用研究[J].北京工业大学：机械电子工程.
[3]李晓丽，曾智，张存林，李怀富.红外热波无损检测技术用于风电叶片粘接质量的检测[J].第四届无损检测高等教育发展论坛暨电磁超声无损检测技术交流会机械工程学会2008 年学术年会——机电工程类技术应用论文集[C];2011 年.
[4]王正道，姚凯，邓博，沈铠.桩基材料与结构早期损伤的磁无损检测方法[J];中国科协第235 次青年科学家论坛;2011 年.
[5]偶国富，杨波.桥梁桩基系统流动腐蚀预测及工程应用[J];中国机械工程学会压力容器分会第七届桩基及管道使用管理学术会议暨使用管理委员会七届二次会议论文集[J];2011 年.
【关键词】超声波无损检测技术;工程桩基制;应用思考
一、前言
随着我国建设技术不断发展，大量的桩基工程开始使用超声无损检测技术。众所周知，桩基属于隐蔽工程。桩基的质量关系到整个建筑的安全、可靠，同时也关系到人民的生命安全以及财产安全。因此，桩基基础工程开展时，需做好实验和质量检查工作。桩基的设计工作，施工工作以及施工后进行的试验和检验都如实进行，才能精准确定出缺陷所在。并且能精准的进行检验和判断，这是开展桩基检测最核心工作之一。
二、无损检测技术优点和原理
（一）无损检测技术同传统的工程检测技术对比，优点非常明显。第一，开展桩基质量检测时，无损检测技术的使用不会破坏到桩基使用性能和受力性能。第二，检测设备科技含量比较高，开展无损检测技术之后，能够在不基于破坏桩基基础下，实现建筑物全方面检。无损检测技术较为简单，检测时间较短，不会影响工序执行。第三，无损检测技术还可以对建筑物深部混凝土有检测功效。对内部存在的缺陷，实现全方位检查。一般而言，无损检测技术主要应用于：第一，当桥梁需进行规范化设计时，需进行重新修订，有大量的缺陷需及时补充完整。第二，桩基承载的负荷非常大，需要加强检测。第三，桩基是建筑物的基础，桩基质量高低影响整个建筑的建设。
（二）超声波是一种重要的机械波，机械振动和波动一般都是借助超声测试物理基础执行的。同时，这又是一种有弹性的测波方式，在固体介质传输中占据重要的地位。超声波检测技术使用于混凝土质量检测时间较为悠久，声波投射法使用于基础桩基检测，是近段时间开始推广使用的。该方式优势非常明显，它具有仪器轻便、抗干扰能力强、观测准确度高、结果直观可靠优势，于是被廣泛应用。随着时间的推移，这是一种较为成熟的桩基检测技术。射波透射法应用于检测时，是在桩内做好预埋，纵向声波逐渐向两侧管道位置传输。
三、桩基的无损检测技术应用
（一）声测管问题。声测管是开展声测时，能将声测器放入桩体通道中，这是灌注桩超声脉冲检测系统重要组成部分。需要在桩内埋设好，这能保障有准确地检测结果。因此，需要检测的桩基，在进行桩基施工设计时，把声测管放置在规定的位置里，并且图标中标注出来。布控埋置测管数量同横截面面积对应，面积大的布控埋置管数量多一些。实时监测进程中，一般会遇见测管被堵塞问题发生，或者有的管道被卡住了，这主要是因为声测管安装不当导致。声测管是跟随钢筋进行分段安装的，每一段间有对应的接头，采取反螺丝纹套进行对接。尽量避免两声测管同步焊接问题发生，这容易使得内壁有掉渣进入，导致堵管问题发生。而且保持有较好的静水压力，使得管道不漏水。接口内壁位置，应该保持平整，安装完毕之后再用硬木将其固定住。声控管安装出现不平行问题比较常见，这是由于施工进程中，施工的钢筋笼非常容易发生变形，从而使得声测管位移发生变动，位移的距离越大，检测的离散系数、均方差以及声时值都出现了偏离。一旦出现该问题，就应该进行综合考虑。 使用PSD判断方法进行声控判断，避免有些非缺陷的因素发生，一般而言PSD判据在出现缺陷的位置，声波的传输介质会发生改变。因此，声时曲线会向深度方向延伸。在缺陷区边界上，从理论上看，这是一个不连续值，缺陷斜率数值增大。
（二）众所周知，射线检测于建筑桩基成本比较高，检测速度较慢，现场条件要求高等等问题。最为关键的是，射线检测不能及时提供缺陷厚度信息，尤其是缺陷高度和位置。按照TSG R7001《建筑桩基定期检验规则》规定，检测中必须将建筑桩基存在的高度缺陷和厚度缺陷确定出来，再根据安全等级做评定。因此，建筑桩基埋深的缺陷一般都要借助超声波来协助检测。超声波具有成本较低、速度较慢以及仪器重量轻、体积小以及现场使用便利等优势。建筑桩基对承压设备检测要求为，超声波检测缺陷时，理当根据缺陷性质、缺陷定量以及缺陷属性来确定出来。一般而言，对桩基质量检查时，一般使用的是探头检测方式，对外壁开展基层内部缺陷检测。堆焊层和基层材质差异较大，反射波在基层声外部比较难以判断出故障所在，就很难实现表面承受检测。在对内层检测时，最好将复合层磨平，有效定位到敏感裂纹，进行有效检测比较。程序安装的顺利执行，是基于基础层检测完工之后才依次进行检测的。基层检测完成，进入射线检测。一旦检测问题，问题所在的位置是复层缺陷。使用无损检测，该检测方式检测出的缺陷位置，判断难度会大一些。因为射线底片影像，它的埋深深度不一致，就很难判断出缺陷是在基层上还是在复层。在桩基混凝土检测时，一般都会选择第一种程序。选择第一种程序还需考虑到强度计算问题，如果复层不加入强度计算，那么主要关注腐蚀度就可以。桩基的质量不会受到影响，基础建设质量也不会下降。
（三）接收信号的探头和具有脉冲发射装置放置在测管中，管内充满了大量的清水作耦合剂。当设备接收到信号之后，会发射出规律性的电脉冲信号，通过探头直接传输到混凝土内。信号接收特别快速，能在短暂时间里转化成电信号。由仪器中的测量系统测出超声脉冲穿过桩体所需时间、接收波幅值、接收脉冲主频率、接收波形及频谱等参数。最后由数据处理系统按判断软件对接收信号的各种参数进行综合判断和分析，这就可以对混凝土内部的缺陷进行精准判断，为提高建筑物质量打下基础。混凝土等级评价，建筑物经济效益提升都有重要作用。动态波形检测桩基顶部受到瞬间震撼力时，会从桩顶上传输一股振动应力波，应力波急速向下传播中，当同变异波冲击后形成巨大的阻抗应力持续向下传播，而且应力波会产生极大的投射现象，反射出来的射线波被桩基上部的传感器接收，就可以形成相应的动态波形。仪器会将反射波记录下来，实现数据储备，再根据反射回来的应力波进行分析，就能判断出桩基基本特征，从而确保桩基质量。使用大小为单桩极限承载力为1%的重锤或者铸钢，在桩基顶部距离为10米到20米的位置上进行自由落体。桩基的顶部位置有一个竖向的冲击力，使得桩基和土体之间有对应的位移。当桩基的侧向阻力和桩尖土体阻力相对持后，顶部的仪器桩基会接收到信息。对信号接收等级进行判断，就能查看出桩基的承载力范畴，进一步确定出桩基是否完整，是否无缺。
四、结束语
当下的桩基质量问题层出不穷，无法满足建筑需求。桩基是整个建筑物的基础，有了坚固的桩基基础，才能支撑起整个建筑。当前进行桩基质量检测的技术比较多，无损检测技术以其独有的优势，占据桩基检测市场，为保障桩基质量，奠定了技术基础。
参考文献：
[1]董世运，刘彬，徐滨士，林俊明.再制造领域中超声无损检测技术的应用及其发展趋势[J].全球华人无损检测高峰论坛.
[2]张改梅.基于超声原子力显微镜的纳米无损检测技术及其应用研究[J].北京工业大学：机械电子工程.
[3]李晓丽，曾智，张存林，李怀富.红外热波无损检测技术用于风电叶片粘接质量的检测[J].第四届无损检测高等教育发展论坛暨电磁超声无损检测技术交流会机械工程学会2008 年学术年会——机电工程类技术应用论文集[C];2011 年.
[4]王正道，姚凯，邓博，沈铠.桩基材料与结构早期损伤的磁无损检测方法[J];中国科协第235 次青年科学家论坛;2011 年.
[5]偶国富，杨波.桥梁桩基系统流动腐蚀预测及工程应用[J];中国机械工程学会压力容器分会第七届桩基及管道使用管理学术会议暨使用管理委员会七届二次会议论文集[J];2011 年.