浅谈桩基声测管施工技术

摘要：完成桥梁工程桩基混凝土灌注且保养至龄期时，应检测桩基质量，目前我国对桥梁桩基的检测方法有两种，即低应变法和超声波透射法。因低应变法的检测结果精度低，故主要用于检测短桩和小直径桩。虽然超声波透射法检测成本较低应变法高些，但其准确度高，因此此法的应用较普遍。但由于超声波透射法不受桩长，桩径的影响，在我国也备受欢迎。从我本人的工作经验来看，若要做好超声波透射法的检测工作，除检测人员的素质水平及检测设备的优劣外，最主要的因素就是埋设声测管的施工与规定的技术要求能否相符，如若不达标，则对桩基的检测结果产生直接的影响，严重者将会误导检测人员的判断。以下是对声测管施工中的一些技术问题及注意事项进行了总结和归纳，仅供施工参考。

关键词：桩基检测 声测管 超声波

1 声测管材质的选择

声测管材质的选择，以透声率较大、便于安装及费用较低为原则。

目前常用的管子有钢管、钢质波纹管、塑料管三种。

钢管的优点是便于安装，可用电焊焊在钢筋骨架上，而且由于钢管刚度较大，埋置后可基本上保持其平行度和平直度，目前许多大直径灌注桩均采用钢管作为声测管。但钢管的价格较贵。

钢质波纹管是一种较好的声测管材料，它具有管壁薄、钢材省和抗渗、耐压、强度高、柔性好等特点，通常用于预应力结构中的后张法预留孔道。用做声测管时可直接绑扎在钢筋骨架上，接头处可用大一号波纹套接。由于波纹管很轻，因而操作十分方便，但安装时需注意保持其轴线的平直。

塑料管的声阻抗率较低，用做声测管具有较大的透声率，通常可用于较小的灌注桩，在大型灌注桩中使用时应慎重，因为大直径桩需灌注大量混凝土，水泥的水化热不易发散，鉴于塑料的热膨胀系数与混凝土的相差悬殊，混凝土凝固后塑料管因温度下降而产生径向和纵向收缩，有可能使之与混凝土局部脱开而造成空气或水的夹缝，在声通路上又增加了更多反射强烈的界面，容易造成误判。

声测管的直径，通常比径向换能器的直径大l0mm即可，常用规格是内径50-60mm。管子的壁厚对透声性的影响很小，所以，原则上对管壁厚度不作限制，但从节省用钢量的角度而言，管壁只要能承受新浇混凝土的侧压力，则越薄越省。

2 声测管的埋设数量和布置方式

布置声测管的埋置数量及其在桩的横截面上的布局应考虑检测的控制面积。通常有如下三种布置方式。

2.1 一般桩径小于0.6~1m时，沿直径布置两根；

2.2 桩径为1~2.5m时，布置3根，呈等边三角形；

2.3 桩径大于2.5m时，布置4根，呈正方形。

3 声测管的安装方法

声测管可直接固定在钢筋笼内侧上，固定方式可采用焊接或绑扎，管子之间应基本上保持平行。若检测结果需对各测点混凝土的强度做出评估，则不平行度应控制在1‰以下。钢筋笼放入桩孔时应防止扭曲。

管子一般随钢筋笼分段安装，每段之间的接头可采用反螺纹套筒接口或套管焊接方案，若采用波纹管则可利于大一号的波纹管套接，并在套接管的两端用胶布缠绕密封。无论哪种接头方案都必须保证在较高的静水压力下不漏浆，接口内壁应保持平整，不应有焊渣、毛刺等凸出物，以免妨碍探头的自如移动，声测管的底部也应密封，安装完毕后应将上口用木塞堵住，以免浇灌混凝土时落人异物，致使孔道堵塞。

4 声测管施工注意事项

4.1 往往使用螺丝口焊接或连接钢管声测管，焊接时应注意勿将钢管烧坏，防止洞口的出现，而在浇筑混凝土的过程中渗入水泥浆体，堵塞管道；连接螺丝口时，应将麻丝紧缠在丝口处，以避免渗入水泥浆体，使管道堵塞。

4.2 采用平行于桩孔轴心线的方式进行第一根的安装最为适宜。

4.3 尽量使每根声测管平行，然后将其绑缚在基钢筋笼上，并确保其不松动。

4.4 从端承桩来看，我们需着重对桩底的状况进行观测，所以几根声测管尾均应放置于同一水平面，并使其达到桩底。

4.5 埋设声测管的过程中，最好使其等距离分布。

4.6 在桩顶处，桩顶混凝土面最好低于声测管约30～50cm的距离。

4.7 在桩基的钢筋笼上进行声测管的绑缚时，应采用缚钢板先焊接且密封声测管的两端，避免异物落入管道而造成声测管堵塞。

4.8 检测桩基的前一天，应使用切割机将声测管露出桩顶焊牢密封的薄钢板切割掉，注意保护好切割后的薄板，防止异物落入而发生堵塞。为顺利进行检测，可先利用测绳检查声测管再进行施工，检测项目包括是否有异物堵塞声测管及实际的桩长等。完成检查后在管中灌入清水以检测桩基质量。

5 声测管对基桩检测的影响

超声波透射法检测对声测管主要的要求是：接头牢固不开脱，密封不漏浆；管壁平顺不变形、不打折；管体竖直不倾斜；管内畅通没有异物。若安装声测管的工艺及材料较差，则会出现变形、漏浆、弯曲、断裂、下沉及堵管等现象，对超声波透射法检测桩基的完整性带来的影响很大，甚至超声波透射法的检测无法进行。

5.1 桩底声测管弯曲

在进行钢筋笼的启吊安装时，其底部会在地面拖动，一旦绑扎不牢，往往会使声测管易弯曲变形，且缩小了声测管间距。某些时候设计的桩底钢筋笼直径变小（变径），为确保声测管的平直，声测管则要穿至钢筋笼的外缘。若不及时进行加固，极易打折和压弯声测管，严重时使其折断。此外，当设计的声测管超过钢筋笼底1－2m（在设计桩底有一段素混凝土）时，也会有类似状况发生。

5.2 桩身声测管弯曲变形

未牢固绑扎声测管或绑扎时留有较大的间隙，则进行混凝土的浇筑时，混凝土声测管造成挤压而使其变形弯曲，管间距扩大、缩小，会对检测结果的判定及分析产生直接的影响，甚至无法给出桩身完整性类别，检测只能依靠钻芯和其它牢靠的方法进行，使施工无法正常进行。

5.3 声测管连接部位钢套管过长造成的影响

往往采用外套钢管方式进行联接声测管的连接。钢套管的直径应稍大于声测管，不宜过大，这样易于焊接，且封闭性也好。钢套管的长度约为80mm即可，也不宜过长，它几乎不会影响到检测结果。对钢套管的工艺并没有特殊的要求，它只联接两段声测管。某些单位对它的作用没有做充分了解，一般在检测时发现过有的单位将80mm误写为80cm，造成了原材料的浪费，同时也很大程度上影响到了检测结果。因钢套管较长，获得了很好的焊接质量，密封在内部的空气不能排出，声波信号需穿过空气层后才能被接收到或要经长距离的绕行，导致声波信号出现的异常状况较严重。例如某工程所有基桩均埋设三根声测管，检测后发现部分桩均存在严重异常，特点是一根桩三个检测剖面均在同一部位的0.6－0.8m范围存在严重缺陷，从曲线上分析应属严重断桩。在其中的两根有典型代表性的桩上进行钻芯验证，钻芯结果表明，桩身混凝土完整无异常。根据钻芯结果，此类桩判定为二类桩。

6 声测管的其它用途

声测管除了用作检测通道及取代一部分钢筋截面外，还可作为桩底压浆的管道。试验证明，经桩底浆处理的灌注桩，可大幅度提高其承载力。同时声测管还可作为事故桩缺陷冲洗与压浆处理的管道，这时需采取措施把需压浆的缺陷部位的管道打穿。

结束语：总之，声测管是灌注桩进行超声检测法时探头进入桩身内部的通道，它是灌注桩超声检测系统的重要组成部分，它在桩内的预埋方式及其在桩的横截面上的布置形式，将直接影响检测结果。声测管如果埋设的不好，就达不到质量检测的目的，可能影响工程的整体进度。因此，在预埋声测管时，希望有关单位注意埋设的质量，以便质量检测工作的正常进行。

参考文献：

[1]《公路工程基桩动测技术规程》（JTG/T F81-01-2004）.