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摘要：随着城市化进程的不断加速，高层和超高层建筑大量涌现，导致建筑顶端的荷载量日益增大，桩基规格较以往同样出现巨大的变化。桩基工程属建筑项目的隐藏部分，受各方面因素的影响，而在施工过程中很难通过常规的检测技术来判别其缺陷部位所在。基于此，本文就超声波无损检测技术在桩基工程中的运用进行深入地研究。
关键词：超声波无损检测;桩基工程;运用
1 引言
近几年内，我国城市建设步伐日益加快，商用建筑有着显著的超高层趋势，因为上部荷载的大幅提高，导致桩基工程的强度和尺寸也发生较大变化。在桩基工程施工过程中，经常会出现各种各样的缺陷，采用普通的检测技术通常很难精准判断缺陷发生的部位和类别。现阶段，桩基工程检测技术多种多样，其中超声波无损检测技术就是常用的手段之一，在桩基工程检测领域发挥着不可替代的重要作用。
2 超声波无损检测技术概述
超声波无损检测技术，在既定的方向上超声波声束可集中在某处，以直线形式在介质中传播，如此便具备极强的指向性。超声波在介质中传播的过程中，通常会发生衰减和散射的现象，同时在异种介质的界面上还会出现反射、折射以及波型转换等等。由缺陷界面反射出的反射波可以经过此些特性获得，从而实现探测缺陷的目标。然而，从能量角度来看，声波远小于超声波。在固体物中，超聲波在传输过程中不但会有较大的损耗，且由于在固体物中超声波会发生反射、折射等其他各类现象，尤其是气体固体界面无法通过。如果在金属中出现分层、气孔以及裂纹等其他缺陷，超声波被传输至当中时会全部或者部分反射。在探头接受到反射回来的超声以后，再对仪器内部的电路进行处理，便会在荧光屏上展现出特点间距以及高度各异的波形，可以按照波形的变化特点，从而更加好地判断出工件当中发生缺陷的形状、位置以及深度等等。所以，如果混凝土桩当中的混凝土并不是非常的密实，结构中的材料出现孔洞、蜂窝以及松散等较为严重的问题。根据以上分析可知，在桩体出现缺陷问题时，发出的超声波则会被反射，通过处理以后，根据波形的特征以得到混凝土桩的密实度数据。
3 桩基质量判别方法
第一，声速判断法。超声波的传播速度不仅与桩体本身的弹性模量等特性密切相关，同样受桩体内混凝土构造等数据的影响。波速作为对桩体质量进行判断的关键因素，如果在桩体的部分深度中波速发生大幅变化，同时小于利用概率法计算出的波速临界值，可以初步判断该处桩体对应的混凝土材料严密度不充分，则表明施工过程中的灌注混凝土存在缺陷。第二，PSD判别法。因为钻孔桩当中混凝土的均匀性并不是很好，同时测管并没有做到真正的平行，导致超声波声时值往往会发生误差。为了排除桩体非缺陷问题对于分析工作造成的影响，借助声时——深度曲线进行核算，则为PSD法。PSD法基本上不会受到桩体非缺陷因素所造成的影响，然而能够精准展示出类似蜂窝等导致桩体界面发生变化的缺陷。第三，波幅判断法。接收波波幅基本上都是首波波幅，波幅值对于超声波在混凝土传播时引起的衰减有着巨大的影响，因为波幅变化对于缺陷十分敏感，因此可以将其看作是对混凝土质量进行判断的重要参数。大都将接收声波能量小于其平均能量的1/2视作桩体测点混凝土质量不正常的判定阈值。对于桩身的全部检测剖面来说，如果桩身的混凝土完整，则每个检测点相应的波形都是规则的，声时曲线主要体现为直线或者没有明显的折点，波幅也没有体现出明显的衰减。如果桩身某个深度点的混凝土存在蜂窝、局部夹泥等缺陷时，波幅有衰减情况。针对部分夹层与断桩等现状不足的问题，超声波检测得到的声时值大幅变化，波幅明显衰减，波形规律性较差。
4 超声波无损检测技术在桩基工程中的运用
4.1 在桩基承载力检测中的运用
超声波无损检测技术在桩基承载力检测中的运用主要表现在两方面：一方面，静荷载试验检测法。该方法主要用于对桩基的纵向承载力进行检测，在桩基顶端施加一定的静荷载，经由检测所获得的PS曲线参数特征以初步计算出桩基的承载力，进而有利于对桩基工程的质量展开更加精准、全面的分析。然而，因为使用静荷载检测法需消耗大量的时间，同时其成本费用偏高，再加上检测过程对于所需要的桩基设计安全系数有着极高的要求，所以该方法难以取得精准的检测数据。另一方面，高应变检测法。该方法主要用于对单桩纵向承载力以及桩基的基身完整性实施检测。在具体检测环节，主要以锤重超过桩自重10%的力度，通过自由落体的形式来击打桩基的顶端，由桩基顶端所发出的超声波以明确对应的动力数据，同时根据此些数据来分析、计算桩基的承载力。
4.2 在桩基完整性检测中的运用
对于桩基完整性的检测，低应变动检测技术发挥着极大的作用，其主要是通过在桩基的顶端施加相对较低的振动能量，使土体和基身产生共振，而后现场工作者借助相应的仪器和设备来对基顶的振动速度进行检测，根据超声波振动的基本原理来对超声波的反射数据进行检测，进而在明确桩基承载能力的过程中来判断桩基工程的质量和完整性。在对桩基完整性进行检测的过程中，相关人员还可使用超声波透射技术，其主要是通过对超声波在混凝土中的传导参数进行检测，例如频率、声速以及幅度等等，根据声波传导状况来判断混凝土的完整性，以精准定位其缺陷位置所在。因此可知，在对桩基缺陷大小和部位进行判断时，可借助超声波透射技术，进而确保桩基工程的有效实施。
5 结论
综上所述，桩基属于地下工程，对其施工质量很难进行评判，为有利于对桩基工程展开检测，以明确其是否存在缺陷，可采取超声波无损检测技术。现阶段，此技术在桩基工程中已有广泛使用，且累积了大量的经验，大大提高了检测结果的可靠性，从根本上保障了桩基工程的质量。
参考文献
[1]姜凡，周东富.浅谈超声波无损检测技术在桩基工程中的应用[J].黑龙江科学，2016，000（001）：37.
[2]沈健.超声波无损检测技术在桩基工程中的应用分析[J].工程技术：引文版，2016，000（004）：00128.
[3]董现阔.超声波探伤无损检测在钢结构工程的应用[J].建筑工程技术与设计，2018，000（019）：442.
关键词：超声波无损检测;桩基工程;运用
1 引言
近几年内，我国城市建设步伐日益加快，商用建筑有着显著的超高层趋势，因为上部荷载的大幅提高，导致桩基工程的强度和尺寸也发生较大变化。在桩基工程施工过程中，经常会出现各种各样的缺陷，采用普通的检测技术通常很难精准判断缺陷发生的部位和类别。现阶段，桩基工程检测技术多种多样，其中超声波无损检测技术就是常用的手段之一，在桩基工程检测领域发挥着不可替代的重要作用。
2 超声波无损检测技术概述
超声波无损检测技术，在既定的方向上超声波声束可集中在某处，以直线形式在介质中传播，如此便具备极强的指向性。超声波在介质中传播的过程中，通常会发生衰减和散射的现象，同时在异种介质的界面上还会出现反射、折射以及波型转换等等。由缺陷界面反射出的反射波可以经过此些特性获得，从而实现探测缺陷的目标。然而，从能量角度来看，声波远小于超声波。在固体物中，超聲波在传输过程中不但会有较大的损耗，且由于在固体物中超声波会发生反射、折射等其他各类现象，尤其是气体固体界面无法通过。如果在金属中出现分层、气孔以及裂纹等其他缺陷，超声波被传输至当中时会全部或者部分反射。在探头接受到反射回来的超声以后，再对仪器内部的电路进行处理，便会在荧光屏上展现出特点间距以及高度各异的波形，可以按照波形的变化特点，从而更加好地判断出工件当中发生缺陷的形状、位置以及深度等等。所以，如果混凝土桩当中的混凝土并不是非常的密实，结构中的材料出现孔洞、蜂窝以及松散等较为严重的问题。根据以上分析可知，在桩体出现缺陷问题时，发出的超声波则会被反射，通过处理以后，根据波形的特征以得到混凝土桩的密实度数据。
3 桩基质量判别方法
第一，声速判断法。超声波的传播速度不仅与桩体本身的弹性模量等特性密切相关，同样受桩体内混凝土构造等数据的影响。波速作为对桩体质量进行判断的关键因素，如果在桩体的部分深度中波速发生大幅变化，同时小于利用概率法计算出的波速临界值，可以初步判断该处桩体对应的混凝土材料严密度不充分，则表明施工过程中的灌注混凝土存在缺陷。第二，PSD判别法。因为钻孔桩当中混凝土的均匀性并不是很好，同时测管并没有做到真正的平行，导致超声波声时值往往会发生误差。为了排除桩体非缺陷问题对于分析工作造成的影响，借助声时——深度曲线进行核算，则为PSD法。PSD法基本上不会受到桩体非缺陷因素所造成的影响，然而能够精准展示出类似蜂窝等导致桩体界面发生变化的缺陷。第三，波幅判断法。接收波波幅基本上都是首波波幅，波幅值对于超声波在混凝土传播时引起的衰减有着巨大的影响，因为波幅变化对于缺陷十分敏感，因此可以将其看作是对混凝土质量进行判断的重要参数。大都将接收声波能量小于其平均能量的1/2视作桩体测点混凝土质量不正常的判定阈值。对于桩身的全部检测剖面来说，如果桩身的混凝土完整，则每个检测点相应的波形都是规则的，声时曲线主要体现为直线或者没有明显的折点，波幅也没有体现出明显的衰减。如果桩身某个深度点的混凝土存在蜂窝、局部夹泥等缺陷时，波幅有衰减情况。针对部分夹层与断桩等现状不足的问题，超声波检测得到的声时值大幅变化，波幅明显衰减，波形规律性较差。
4 超声波无损检测技术在桩基工程中的运用
4.1 在桩基承载力检测中的运用
超声波无损检测技术在桩基承载力检测中的运用主要表现在两方面：一方面，静荷载试验检测法。该方法主要用于对桩基的纵向承载力进行检测，在桩基顶端施加一定的静荷载，经由检测所获得的PS曲线参数特征以初步计算出桩基的承载力，进而有利于对桩基工程的质量展开更加精准、全面的分析。然而，因为使用静荷载检测法需消耗大量的时间，同时其成本费用偏高，再加上检测过程对于所需要的桩基设计安全系数有着极高的要求，所以该方法难以取得精准的检测数据。另一方面，高应变检测法。该方法主要用于对单桩纵向承载力以及桩基的基身完整性实施检测。在具体检测环节，主要以锤重超过桩自重10%的力度，通过自由落体的形式来击打桩基的顶端，由桩基顶端所发出的超声波以明确对应的动力数据，同时根据此些数据来分析、计算桩基的承载力。
4.2 在桩基完整性检测中的运用
对于桩基完整性的检测，低应变动检测技术发挥着极大的作用，其主要是通过在桩基的顶端施加相对较低的振动能量，使土体和基身产生共振，而后现场工作者借助相应的仪器和设备来对基顶的振动速度进行检测，根据超声波振动的基本原理来对超声波的反射数据进行检测，进而在明确桩基承载能力的过程中来判断桩基工程的质量和完整性。在对桩基完整性进行检测的过程中，相关人员还可使用超声波透射技术，其主要是通过对超声波在混凝土中的传导参数进行检测，例如频率、声速以及幅度等等，根据声波传导状况来判断混凝土的完整性，以精准定位其缺陷位置所在。因此可知，在对桩基缺陷大小和部位进行判断时，可借助超声波透射技术，进而确保桩基工程的有效实施。
5 结论
综上所述，桩基属于地下工程，对其施工质量很难进行评判，为有利于对桩基工程展开检测，以明确其是否存在缺陷，可采取超声波无损检测技术。现阶段，此技术在桩基工程中已有广泛使用，且累积了大量的经验，大大提高了检测结果的可靠性，从根本上保障了桩基工程的质量。
参考文献
[1]姜凡，周东富.浅谈超声波无损检测技术在桩基工程中的应用[J].黑龙江科学，2016，000（001）：37.
[2]沈健.超声波无损检测技术在桩基工程中的应用分析[J].工程技术：引文版，2016，000（004）：00128.
[3]董现阔.超声波探伤无损检测在钢结构工程的应用[J].建筑工程技术与设计，2018，000（019）：442.