超声波检测技术在桥梁桩基检测中的应用

超声波检测技术在桥梁桩基检测中的应
用
摘要：随着我国桥梁建设的发展，对建设的质量和安全性提出了更高的要求。

为了保证桩基基础的安全和稳定，必须采取适当、可靠的技术措施，对其进行全
面的检查，加强项目质量管理工作的成效。

将超声波技术应用于桩基检测，可以
精确地检测出目标结构的强度，获得精确、真实的测量数据，为以后的工程建设
打下良好的基础。

关键词：桩基检测；超声波检测技术；应用
导言：在桥梁工程建筑中，桩基的建设是最为重要的一个环节，而对桩基的
检测也是极为重要的。

如何保证工程桩基的质量已经成为整个工程行业要解决的
首要问题。

超声波法以其综合优势和特点被经常用于桥梁桩基混凝土检测中。

超
声波检测技术能够有效检测桥梁桩基的隐患和缺陷，有效保证桩基的质量，提高
桥梁的稳定性和安全性，降低桩基检测成本，为桥梁桩基建设提供保障。

1桥梁桩基超声波检测技术的应用原理和检测技术
在桥梁桩基检测中有两种检测方法，第一种是回波法，运用回波法的基础是
在桥梁桩基内部介质较为均匀的情况下进行应用，例如金属结构的桩基等。

第二
种是透射法，运用透射法是可以对内部介质不均匀的桩基进行检测，能够充分了
解桩基的质量和性能。

超声波透射检测法是桩基完整性检测的常见方法，在使用
环节能利用声波信号对混凝土桩的完整性进行有效判断，进而获得具有参考性的
检测结果。

在实践工作中，相关工作人员应该深入研究桩基超声波投射检测技术
的原理，并且明确其应用标准，为后续工作的有效开展奠定基础。

1.1使用原理
桥梁基桩超声波检测方法的基本原理源于超声波的传播速度以及受阻抗差异。

超声波检测依靠的是超声波传播震动的反射原理，人们可以利用计算机分析检测
到的超声波波动图的振幅、振动频率，来作为判断被检测构件内部情况的依据。

在进行桥梁桩基超声波检测时，需要向桩基中反射超声波，运用波的传播折射原理和计算机技术，来分析判断桩基内部是否存在结构缺陷。

在基桩灌注之前，在基桩内预设声测管，用于超声波的发射脉冲与接收探头的基础通道，在检测过程中，利用超声波探测设备沿基桩建设方向逐一测定超声波发射脉冲在穿越基桩横截面时所反馈的声波传播时间以及传播速率数据，结合各检测点的实际位置确定基桩内导致超声波受阻的确切点位，从而对基桩内的问题缺陷的位置、大小以及范围做出准确判定与综合分析。

1.2超声波检测技术
为了保证桩基超声波透射检测法具备实用性，在实践工作中相关工作人员需要明确检测仪器的参数标准，避免出现检测误差。

超声波波长非常短，但是具有非常好的方向性与穿透性，自身的频率比较高，在碰到界面期间会形成折射与反射等转换。

有效利用超声波的这种传播特性，可以极大地提升超声检测结果的灵敏性与精准度。

超声波检测技术借助超声脉冲发射探头在混凝土之内发射频率比较高的脉冲波，之后借助超声波接收探头设备与系统来对相应脉冲波在混凝土之内传播中的实际波动特性情况进行记录。

超声波检测原理一般包括声波透射法，平测法，斜测法及扇形扫描法，其中以声波检测法，平测法和斜测法应用最为广泛。

在测试过程中要保持测试的高度不变，并且测试的位置越高，接收的信号的强度就会减弱，位置越高就越不能掌握最精准的位置。

声波透射法的检测比较全面，检测范围也较大，检测结构直观，可靠，准确。

而且采用声波透射法对整个桩身进行检测不会受到桩长和桩径的限制，也不会受到施工场地的影响，所以以声波透射法的应用最为广泛，受到大家的青睐。

2超声波透射技术在桥梁桩基检测的应用
2.1桩内单孔透射
这种方法常常是在钻头探测中起辅助作用。

所谓桩内单孔透射技术，即在桩底内留出一个单孔，在钻孔内安装一个传感器，该传感器既具有发射设备，又具有接收设备，在进行探测时，采用隔音材料从内向外隔绝，当传感器发出超声波后，超声波通过耦合介质进入混凝土，再传回各接收机。

在实际工程中，由于采用了钢管桩，会对检测结果产生很大影响，因而不适合采用钢管桩进行检测。

2.2桩外钻孔的渗透
桩外钻孔渗透法是一种适用于不带传感器的桩基检测技术。

在进行测量时，
可以在桩基础外的土壤中钻孔1个，同时也包括3个部件，分别为：发射换能器、接受传感器、声波检测器，在进行安装的时候，将发射换能器固定在桩基础上，
并在钻孔中放置接收换能器。

[2]这种方法具有施工简便、不会损坏桩基础的优点，但在实践中，由于声波在穿透土壤时会迅速衰减，故需要高功率的发射机，
不宜进行长桩基础的测量，而在探测方向上，仅能判定桩底有没有端桩、缩颈等
问题，如果桩断面不平整，将会极大地提高测量误差，故应根据试验需要自行选取。

2.3穿孔透射
在超声传输技术中，最常见的方法是在桩基础上预先埋2根声测管，再向管
内注入清水，并在两根管中分别设置一根发射传感器和一个接受传感器，在探测时，由发射传感器传输的声波脉冲经过混凝土和耦合水，然后到达接收传感器。

尽管该方法需要保留2根声测管，但其在实际测量中具有许多优势，尤其是可以
大大提高测试工作的灵活性。

此外，它还可以使发射传感器与接收传感器产生高
度差异，以一定的角度造成测量声波的倾斜，当检测到内部裂缝或杂质时，通过
对裂缝点数据的交叉测量，可以不断调整高差，形成多种声波网，获得更加精确
的测量结果。

3超声波检测技术在实际中的运用
在桥面混凝土桩基工程中，为了防止外力破坏，必须根据工程需要采取相应
的防护措施，否则，在实际的桩基测量中，可能导致探针被卡住，很难深入到桩底。

同时，因为混凝土、砂浆等建筑材料会渗入声波管道，造成管道堵塞。

在养
护混凝土的施工中，在管道的管口处要进行覆盖，这样可以避免有异物落入管道，也可以避免杂质的渗入，影响传感元件的耦合失效。

在埋设超声声测管的过程中，必须保证各声测管之间的对称性，特别是在声
测管中，探针必须能在同步状态下自由伸缩，技术人员可以根据桩身的直径，准
确地确定合适的声测管道的数目。

例如，当桩直径小于80厘米时，可以安装两
个声测管；如果桩径大于80厘米，但小于160厘米，则应控制3个以上的声测管；如果桩身直径超过160厘米，则至少要安装四根以上的声测管道。

在成桩后，必须放置28天，然后采用超声技术对其进行检测。

在正式开始
测试之前，要对桩头进行挖掘，并对其进行平整，以便以后的检测工作能够顺利
进行。

在超声波探伤设备中，除换能器外，还需要进行数据采集。

在进行测试之前，必须对测试设备的各项性能指标进行严格的校核，同时，利用律定试验对测验波形、声音时的清晰、精确性进行评价与判断。

按相关的桩身设计规范，对传感器
进行测量。

结语：桥梁桩基检测中应用混凝土超声波检测技术具有重要的应用价值，能
进一步完成实时性测试分析工作，为桥梁桩基施工效果的优化予以保障，维持良
好的工程质量，减少缺陷问题对桥梁桩基工程项目产生的影响，实现经济效益和
安全效益的双赢。

参考文献：
[1]顾群. 浅谈超声波检测技术在桥梁桩基检测中的应用[J]. 百科论坛电子
杂志,2020(8):1553.
[2]杨旭周.影响低应变法基桩检测准确性的因素分析及改进[J].低碳世界，2015，（6）.
[3]罗宏.桥梁混凝土桩基检测中超声波检测技术的应用[J].工程建设与设
计,2022(6):171-173.。