在被測樁內(nèi)預埋若干根豎向相互平行的聲測管作為檢測通道，管中注滿清水作為耦合劑，將超聲脈沖發(fā)射換能器與接收換能器置于聲測管中，由非金屬超聲檢測分析儀發(fā)出一系列電脈沖信號，施加在發(fā)射換能器的壓電體上，轉(zhuǎn)換為超聲振動，該超聲波穿過待測的樁體混凝土，被接收換能器所接收再轉(zhuǎn)換成電信號，儀器的數(shù)字信號采集系統(tǒng)（A/D）將聲信號轉(zhuǎn)換成離散化數(shù)字信號送到儀器的中央處理系統(tǒng)。由儀器的數(shù)據(jù)處理與分析軟件對接收信號的各種聲參量進行綜合分析，即可對樁身內(nèi)部缺陷性質(zhì)、位置做出判斷，完成檢測工作。檢測系統(tǒng)圖注：H0____樁身測點離聲測管口距離Lp____聲測管外壁間的小間距，即聲波測距（mm）Ln____測點間距（mm）2.超聲波檢測混凝土缺陷原理當混凝土無缺陷時，混凝土是連續(xù)體，超聲波在其中正常傳播。但當換能器正對著缺陷時，情況就不一樣了。由于缺陷（空洞、蜂窩區(qū)）的存在，混凝土連續(xù)性中斷，缺陷區(qū)與混凝土之間成為界面（空氣與混凝土）。在這界面上，超聲波傳播情況發(fā)生變化。這些變化是：超聲波傳播到缺陷處將產(chǎn)生反射、散射與繞射。超聲波經(jīng)過缺陷后接收波聲學參數(shù)將發(fā)生如下變化：(1)聲時（波速）的變化超聲波繞過或穿過缺陷，聲時延長，計算波速降低。(2)接收波振幅的變化超聲波能量經(jīng)缺陷反射、吸收后能量減小，接收波振幅明顯降低。如果傳播路徑中遇到裂縫，由于裂縫的強烈反射，只有很少的聲波通過裂縫，接收波振幅將大大降低。

 

由于缺陷（空洞、蜂窩區(qū)）的存在，混凝土連續(xù)性中斷，缺陷區(qū)與混凝土之間成為界面（空氣與混凝土）。在這界面上，超聲波傳播情況發(fā)生變化。這些變化是：超聲波傳播到缺陷處將產(chǎn)生反射、散射與繞射。

 

超聲波經(jīng)過缺陷后接收波聲學參數(shù)將發(fā)生如下變化：

 

(1)聲時（波速）的變化超聲波繞過或穿過缺陷，聲時延長，計算波速降低。

 

(2)接收波振幅的變化超聲波能量經(jīng)缺陷反射、吸收后能量減小，接收波振幅明顯降低。如果傳播路徑中遇到裂縫，由于裂縫的強烈反射，只有很少的聲波通過裂縫，接收波振幅將大大降低。

 

(3)土更劇烈，接收波頻率下降更明顯。

 

(4)接收波波形的變化有時接收波、二周期會出現(xiàn)波形畸變；正?；炷两邮詹ㄐ伟j(luò)線呈半圓形，有缺陷混凝土包絡(luò)線呈喇叭形。

 

聲測管包沙案例分析場區(qū)位于長江一級階地，砂層較厚，樁基施工容易導致塌孔問題。項目組改進鉆孔施工工藝，利用先進的鉆孔技術(shù)，克服了砂層厚容易塌孔的問題，保證了總體工程質(zhì)量，取得了良好的工程效果，該工程改進的施工工藝對類似工程具有良好的適用性和一定的可推廣性。典型完整樁聲測波形根據(jù)相關(guān)規(guī)范，本工程樁基一般設(shè)置3個聲測管，檢測時將聲測管編號為A、B、C，三個測線分別為AB、AC、BC。在超聲波檢測過程中，存在這樣一種特殊的情況，超聲波檢測波形初判為缺陷樁，為進一步查明問題，項目組采用混凝土鉆芯技術(shù)，對混凝土樁基進行取芯，初判為缺陷位置對應的芯樣為完整芯樣，且混凝土質(zhì)量較好，為詳細查明該問題，項目組對樁基進行內(nèi)部鑿洞或外部開挖，鑿洞或開挖至問題所在位置，挖開后發(fā)現(xiàn)聲測管附近包裹沙團、泥塊。經(jīng)過判定，包裹的沙團、泥塊為影響超聲波檢測的問題所在，現(xiàn)對典型問題樁進行分析，E17-4初判為缺陷的波形AC面（7.4～8.2m）AB面（7.6～8.2m）E17-4聲測波形AB、AC面存在缺陷波形，BC面波形密實，波形特點：波幅變化較大，個別點波速變化較大，波形不密實。經(jīng)初判AB、AC面在7.4～8.2m處存在缺陷，項目組對該樁基進行鉆芯E17-4號樁鉆芯芯樣鉆芯芯樣灰白色，巖芯呈柱狀、長柱狀，混凝土均勻，敲擊聲脆不易碎，采取率，項目組破除樁頭后對該樁進行內(nèi)部鑿洞， E17-4號樁位置。