鐵路工程混凝土灌注樁樁身完整性檢測——聲波透射法

混凝土灌注樁在鐵路工程結構中的重要性不言而喻，而其要在整體結構中發(fā)揮出應有的作用，樁身完整性也需滿足一定的要求。樁身完整性是反映樁身截面尺寸相對變化、樁身材料密實性和連續(xù)性的綜合定性指標，進行檢測時，聲波透射法是其中常用的方法之一。
 
聲波透射法指在混凝土樁身中預先埋置一定數(shù)量的聲測管，通過超聲波在樁身混凝土介質(zhì)中傳播并對被測混凝土介質(zhì)的聲學參數(shù)進行數(shù)理統(tǒng)計，利用樁身混凝土聲學參數(shù)的變化來判別樁身的完整性，評定樁身缺陷的位置、范圍和程度。
   
檢測過程
在對某鐵路項目混凝土灌注樁進行樁身完整性檢測時，采用聲波透射法，所用設備為基樁多跨孔超聲波自動循測儀，設備型號為RSM-SY7（F）。受檢基樁樁徑為1000mm，設計強度為C35水下，施工工藝為旋挖成孔，設計樁長為51m，承載方式為嵌巖樁。
 
開展檢測工作前，應做好檢測前各項準備工作，收集相關設計及施工資料，了解與掌握樁基礎概況及其周圍地質(zhì)條件等。
 
將各聲測管內(nèi)灌滿清水，確保管內(nèi)暢通無堵塞，在樁頂準確測量相應聲測管外壁間凈距離。充分檢查儀器設備情況，檢查換能器的完好狀態(tài)，采用標定法確定儀器系統(tǒng)延遲時間，架起儀器臺，調(diào)節(jié)線長，使發(fā)射器和接收器在管內(nèi)保持同一高度，固定好滑輪。
   
將聲測管進行編號，將相關信息輸入于設備中，準備就緒后先進行試采，確定無異常后按要求進行檢測。采用平測法，保持適中的提升速度分別對樁身1-2、1-3、2-3剖面進行測試，檢測中若出現(xiàn)有聲測參數(shù)異常的情況，可通過斜測、扇形掃射進行補測。
 
 
樁身完整性判定
鐵路工程混凝土灌注樁進行樁身完整性檢測時，根據(jù)一定的分類原則將樁身完整性分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ共4個類別，具體分類原則為：
Ⅰ類樁：樁身完整；
Ⅱ類樁：樁身存在輕微缺陷，不會影響樁身結構承載力的正常發(fā)揮；
Ⅲ類樁：樁身存在明顯缺陷，對樁身結構承載力有影響；
Ⅳ類樁：樁身存在嚴重缺陷。
   
樁身完整性結果判定應結合樁身混凝土各聲學參數(shù)臨界值、PSD值判據(jù)、混凝土聲速低限值等數(shù)據(jù)特征進行綜合判定，具體完整性類別及對應特征如下：
Ⅰ類樁：各檢測剖面的聲學參數(shù)均無異常；或某一檢測剖面?zhèn)€別測點的聲學參數(shù)出現(xiàn)輕微異常，且其他剖面聲學參數(shù)均無異常；
Ⅱ類樁：某一檢測剖面連續(xù)多個測點的聲學參數(shù)出現(xiàn)輕微異常，或某一檢測剖面?zhèn)€別測點的聲學參數(shù)出現(xiàn)明顯異常；
Ⅲ類樁：某一檢測剖面連續(xù)多個測點的聲學參數(shù)出現(xiàn)明顯異常；或50%及以上檢測剖面在同一深度測點的聲學參數(shù)出現(xiàn)明顯異常；或局部混凝土聲速低于低限值；
Ⅳ類樁：50%及以上檢測剖面在同一深度測點的聲學參數(shù)出現(xiàn)嚴重異常；或樁身混凝土聲速普遍低于低限值或無法檢測首波或聲波接收信號嚴重畸變。
 
根據(jù)《鐵路工程基樁檢測技術規(guī)程》（TB 10218-2019）中規(guī)定，Ⅰ類樁和Ⅱ類樁為合格樁，Ⅳ類樁為不合格樁，若檢測結果為Ⅲ類樁，則需由工程建設方與設計方等單位研究，以確定處理方案或繼續(xù)使用。
   
結語
聲波透射法檢測混凝土灌注樁樁身完整性不受樁長、樁徑限制，圖形直觀，容易對檢測結果進行分析，但需在混凝土澆筑前內(nèi)埋聲測管。由于布孔等條件限制，采用聲波透射法檢測大直徑灌注樁的樁身完整性時，存在著較大的檢測盲區(qū)，且樁徑越大盲區(qū)越大，為盡可能避免誤判、缺陷漏檢等情況的發(fā)生，可結合鉆芯法、鉆孔攝像法等方法互相印證，確保檢測結果的可靠性與準確性。