超声无损检测在混凝土桩基完整性检测中的声波透射法应用

超声无损检测技术中的声波透射法，是通过在混凝土桩基内预埋的声测管发射与接收超声波，利用波速、振幅、波形等参数变化判断桩基内部缺陷的精准方法。作为桩基完整性检测的主流技术，它因非破坏性、检测深度大、结果直观等特点，广泛应用于桥梁、高层建筑等工程，直接关联基础工程的安全性与可靠性。

声波透射法的检测原理与核心参数解读

声波透射法的核心逻辑，是利用超声波在混凝土中的传播特性——均匀密实的混凝土中，超声波以稳定波速传播，能量衰减小、波形规则；若遇到空洞、离析、夹泥等缺陷，超声波会反射、散射，导致波速下降、振幅衰减、波形畸变。

三个核心参数各有作用：波速反映混凝土密实度（C30混凝土正常波速约3800-4200m/s，低于3500m/s需警惕缺陷）；振幅体现能量衰减（缺陷处振幅常衰减50%以上）；波形则直观反映缺陷类型——离析会带来“毛刺”杂波，空洞会让波形严重畸变，夹泥则出现多个反射峰。

实际检测中，绝不能只看单一参数。比如某桩基波速略低但振幅稳定、波形规则，可能是混凝土配合比问题而非缺陷；若波速骤降且振幅衰减、波形混乱，才是明确的缺陷信号。

桩基检测前的声测管预埋技术要求

声测管是声波传输的“通道”，预埋质量直接决定检测有效性。根据《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106-2014），桩基直径≤1.2m用2根声测管，1.2-2.0m用3根，＞2.0m用4根，且需均匀分布在桩截面圆周上。

材质优先选壁厚≥3mm的钢管（抗压性强）或高强度PVC管（需耐混凝土浇筑压力），严禁用裂缝、变形管材。安装时，声测管需用钢筋架固定在钢筋笼上，确保与钢筋笼同步下放，避免浇筑时移位。

细节不能漏：底部用钢板密封防混凝土进入，顶部加盖防杂物落入；声测管平行度误差≤1‰——某地铁桩基曾因声测管不平行，导致波速数据波动剧烈，重新调整后才恢复正常。

现场检测的操作流程与关键注意事项

检测前要做三件事：用清水冲洗声测管至流出清水，注入清水作耦合剂（减少超声波能量损失），检查设备电量与探头灵敏度。

操作步骤要规范：将发射、接收探头放入不同声测管，保持同一水平刻度；以20-50cm间距逐点检测，每点记录波速、振幅、波形；探头缓慢升降，避免碰撞声测管内壁。

关键注意点：探头必须同步升降（可标记刻度或用同步装置），否则检测截面偏差会导致结果失真；探头频率要匹配——桩长≤20m用50kHz（分辨率高），＞20m用20kHz（穿透深）；若声测管弯曲，需缩小检测间距增加点数，确保覆盖缺陷区域。

混凝土桩基缺陷的判别方法与实际案例

缺陷判别要“综合分析”：某高层建筑桩基某截面波速从4100m/s降至3200m/s，振幅衰减60%，波形杂波明显——结合三者判断为离析缺陷，开挖后验证确实如此。

不同缺陷有不同特征：空洞表现为波速骤降（＜2000m/s）、振幅消失、波形畸变；夹泥是波速大降、振幅衰减＞70%、多反射峰；裂缝则是波速缓降、振幅逐步衰减、连续小反射波。

某桥梁桩基检测中，10-11m深度段波速降至2800m/s，振幅衰减80%，波形完全畸变——判断为夹泥缺陷，钻芯验证发现50cm厚淤泥，及时加固避免了隐患。

声波透射法与其他桩基检测方法的优势对比

对比低应变反射波法：低应变适合浅桩（≤20m）和小缺陷，声波透射法能测30m以上深桩，对大缺陷判别更准。

对比钻芯法：钻芯是破坏性检测，成本高、效率低，仅能测芯样位置；声波透射法非破坏性，覆盖整个桩截面，效率是钻芯法的5-10倍。

对比高应变动力试桩法：高应变测承载力，声波透射法测完整性，两者互补——某工程高应变显示承载力合格，但声波透射法查出夹泥缺陷，最终加固后才投入使用。

检测数据的处理与结果呈现规范

数据处理用专业软件（如“桩基超声检测系统”），导入数据后生成波速剖面图、振幅衰减曲线、波形对比图。

结果呈现要包含：桩基基本信息（桩号、直径、长度、强度等级），缺陷位置（如“3.0-3.5m”）、类型（如“离析”）、严重程度（如“中度”），以及处理建议（如“压力注浆加固”）。

报告需引用规范条款，比如“根据JGJ 106-2014第10.5.3条，该桩完整性等级为Ⅱ类（轻微缺陷，不影响使用）”，确保权威性。

常见检测误区的规避与经验技巧

误区一：声测管堵塞就放弃。可用高压水（≤0.5MPa）冲洗，或细钢丝（头部磨圆）疏通；若堵塞严重，可在声测管上打≤10mm的孔继续检测，标注孔位即可。

误区二：只看波速判缺陷。某桩基因配合比不当整体密实度低，波速3500m/s但振幅无衰减、波形规则——这是混凝土质量问题，需结合试块强度验证，不是缺陷。

误区三：探头不同步无所谓。探头不同步会测斜截面混凝土，波速偏低易误判。解决方法：用电动绞车同步升降，或两人同时操作保持刻度一致。