1 前言

　　在橋梁樁基檢測中聲波透射法是對橋梁樁身混凝（níng）土完整性依據超聲波透（tòu）射原理進行檢測的方法，已逐漸應用於橋梁方法並發揮出十（shí）分重要的作用。該（gāi）方法是在（zài）灌注橋梁樁基混凝土前，將（jiāng）多根測管進行（háng）預埋作為聲波檢測儀，按照間距一定對向橋梁樁身各橫（héng）截麵穿過聲波的聲學參數沿樁縱軸逐點進行檢測，再對有關檢（jiǎn）測數據進行分（fèn）析判斷並處理，對橋梁樁身混（hún）凝土可能發生缺陷的因素進行綜合分析，再對橋梁樁身（shēn）混凝土質量進行推斷（duàn），以實現對橋梁樁身完整性等（děng）級的（de）客觀判定。

　　2 聲波透（tòu）射法 
​

　　灌注樁內聲測管之間的混凝（níng）土質量是（shì）該方（fāng）法的檢測（cè）對象，混凝土作為（wéi）一種非勻質彈黏性材料通常都是由很多（duō）種材料進行配製構成，對超聲脈衝波吸收程度較大、也能衰減一定程度的散射，超（chāo）聲脈衝波在超（chāo）聲波相等距離、材料及質量時，首波頻率、波幅及傳（chuán）播速度等聲學參數的測量值呈現出一致性，才能相對穩定地保持波形。如在橋梁樁（zhuāng）身（shēn）混凝土結構中具有空洞（dòng）、裂縫（féng）及因水泥不足而發生鬆散等質量問題，其空間內空（kōng）氣將相應增大所占空間，在聲阻抗率上空氣遠遠低於混（hún）凝土，在“固-氣”界麵上超聲脈衝波容（róng）易（yì）發生全反射現象，一些超聲脈衝波缺陷區繞（rào）過或穿過而（ér）對換能器接收時，將增大聲時值，相應降低首波幅度與頻（pín）率，波形產生畸變的程度比較明（míng）顯。可利用變化的聲時及（jí）聲程範圍，對（duì）聲速變化進行計算（suàn），對缺陷度進行（háng）判（pàn）別和計算，同時在缺陷界麵超聲脈衝波將發生反射和散射，聲波到達接收（shōu）換能器時將使波幅（fú）顯著減小，可結合波幅變化甄別產生（shēng）缺陷的性質及程度（dù）。超聲脈衝波在（zài）產生缺陷的界麵中不同成（chéng）分的（de）頻率其衰減度也（yě）各不相同，接收信號頻率降低明顯時，可與接收信號主頻或頻率譜的變化相（xiàng）結合分析判別產生缺陷的具（jù）體狀況。超聲脈（mò）衝波反射和折射在缺陷界麵形成波束的波形不同，或由於界麵上產生波形轉換而形成橫波，抵（dǐ）達接收換（huàn）能器時的時（shí）間各不相同，將導致接收（shōu）波形成疊加同向或不（bú）同向位波束的波，進而造成接收信號發生一定程度的波形畸變，所以也能夠用於對（duì）產生缺陷具體原因的分析判斷。

　　由以上原理分析可知（zhī），該（gāi）方法一般是應用（yòng）超聲波檢測儀器與聲波徑向換能器，對橋梁混凝土中超聲脈衝波的（de）相關參數進行測量，並將相關參數的（de）變化（huà）情況進行綜合（hé）分析，以判定橋梁樁身混凝土產生質（zhì）量問（wèn）題的具體部位。對接收到的超聲脈衝波測量值采用數（shù）理統計方法值分析，以實現對橋梁樁完整（zhěng）性的準確判斷。

　　3 檢測聲波透射法的（de）方法 
​

　　雙（shuāng）孔、單孔及樁外檢測三種方法在橋梁灌（guàn）注樁的聲波（bō）透射法的檢測（cè）中比較常（cháng）用，而應用最廣泛（fàn）的是具有多種方式的雙孔檢測方法。聲波透射法（fǎ）檢測在應用中一般分為掃（sǎo）測樁身各（gè）剖麵和細測懷（huái）疑部位兩個步驟。將測點間（jiān）距對增加聲時，衰減波形異常區由25cm向10cm進行加密，基於測讀聲時並觀察參數的相對（duì）變化，采用平測、雙向斜測方法（fǎ）測量物理量以確（què）定缺陷陰影範圍的方法就是“聲陰影重（chóng）疊法”。 由於橋梁混凝土結構的不均（jun1）勻界麵（miàn）而產生繞射或低頻波漫射等導（dǎo）致其陰影邊界一般較為（wéi）模（mó）糊，而聲（shēng）速、波幅在高質量的混凝土中向缺陷區具有漸變性，對陰影臨界確定（dìng）具有一定的（de）難度。在缺陷區域產生變化的（de）波幅、波速及波形（xíng）等物理量，都能反映出缺陷，被（bèi）認為是缺（quē）陷區域的臨界線。

　　4 數據（jù）分析判（pàn）定 
​

　　該方法在分析判定檢測數據過程中，通常分（fèn）析各采樣點的有關參數測量值，再對整個剖麵聲速及波幅等參數采用數理統計方法計算，對整個樁剖麵的參數進行（háng）綜合分析，與PSD值結合進行綜合分析，再對橋梁樁身完整性進行甄別（bié）。在（zài）實際監測（cè）中對各測點聲波波形（xíng）的采集工作相對比較複雜，主要還（hái）是依（yī）靠個（gè）人經驗對波形進（jìn）行分析，應與聲學（xué）相關專業知識與實（shí）際經驗結合以實現（xiàn）更為準確的判（pàn）定結果。在橋梁（liáng）樁身剖麵的檢測（cè）過程中，樁身若具有完整（zhěng）的（de）混凝土，各檢測點（diǎn）具有相對（duì）規則的波形，直線聲時曲線沒有表現出（chū）明顯的折（shé）點，波幅一般不會發生較大程度的衰減。橋梁樁身某區域混凝土具有一些缺陷（xiàn）時，就會是聲時值顯著增大，相（xiàng）對差最大能達到20%左右，波幅的衰減（jiǎn）程度也比較大。尤其是在橋梁斷樁及局部（bù）出現夾層是會明顯提高聲時值，聲時曲線（xiàn）也將產生較大的峰（fēng）值，相對差最（zuì）大可超過30%，波幅衰（shuāi）減較（jiào）為明顯（xiǎn），波形不規則。對檢測灌注（zhù）樁的數（shù）據進行時，提出采用PSD斜（xié）率法，可（kě）實現對發生夾層的準確定位，而對於一些較小的缺陷容（róng）易出現定性誤差，還要結合實際（jì）測（cè）量的聲速和波幅兩項參數進行分析判斷。混凝土出現離析（xī）、較多砂漿等情況時，聲速通常不高，但不具有較低的波幅，混凝土（tǔ）強（qiáng）度卻可能很高。聲速在低波幅時較高，一般是因混凝土中（zhōng）存在為數不少的氣（qì）泡，而不是出（chū）現（xiàn）較嚴重的質量問題。在聲速、波幅（fú）都突然發生降低的情況，才會發生諸如沉渣、夾泥及斷層等比（bǐ）較嚴重的缺陷問題。

    綜上所述，聲波透射法在（zài）橋梁樁基（jī）檢測（cè）應用中的準確度比較高，可實現對橋梁整樁結構全斷麵自下而上的（de）逐點（diǎn）進行檢測，不（bú）會漏判（pàn）發生缺陷（xiàn）的任何部位，橋（qiáo）梁樁身結構的混凝土均勻性及發生缺陷部位（wèi）、缺陷程度等問題可由檢測（cè）結果進行直觀反映，樁長和樁徑（jìng）對檢測（cè）結果不會產生任何影響，對於（yú）檢驗橋梁樁基樁身的混（hún）凝（níng）土質量是相對其（qí）它方法而言具有更為明顯的科學性。