摘要：桩基作为工程项目中的关键组成部分，其施工难度较大、技术要求较高，而桩基的质量优劣也将决定上部工程结构的质量，这就需要通过检测来确保桩基的质量。本文将简述桩基缺陷检测方法，分析桩基检测中低应变法和声波透射法的运用情况，以期增强桩基检测的质量水平。 关键词：桩基检测；低应变法；声波透射法
引言：近年来，建筑工程快速发展，规模和数量也在成倍增长，而工程质量问题也逐渐凸显。桩基工程作为隐蔽性工程，在施工完成后对后续建筑影响较大，却无法在最后进行检测，必须提前做好检测工作。
1桩基缺陷检测方法
在施工过程中由于施工技术原因或是地质条件影响，桩基常常会出现一些缺陷，从而影响桩基的完整性和承载力，需要对桩基常见缺陷进行了解。当前桩基常见缺陷包括断桩、离析、夹泥、空洞和缩扩径几种情况。断桩是指桩基出现断裂问题，无论是预制桩或者灌注
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桩都会出现断桩问题，造成断桩的原因主要是在成桩过程中桩基受到了过大的作用力或是还不足以承受外界压力便下桩。离析问题多是由于材料不合格、配合比不当所引起的，造成桩体某些部分出现蜂窝或松散情况，从而影响桩的强度。夹泥是因为在成桩过程中材料质量不佳混入泥土出现夹泥，而空洞则是混入较大的石子。缩径问题的产生可能是由于拔管过快或是混凝土和易性较差等因素影响的。而扩径出现的原因是在成孔过程中孔壁塌陷使得孔径增大，扩径桩可以视为完整桩[1]。
现阶段，桩基检测方法包括钻孔取芯法、低应变法、声波透射法、高应变动测法、静载试验等。除了本文涉及的两种方法外，钻孔取芯法通过抽取被测桩桩芯样本来推测桩基的整体质量，不仅是有损检测，而且大面积检测效果不佳。高应变动测法是通过对桩基施加竖向冲击力，测量桩基在检测点位的加速度和承载力波动来分析桩身完整性，高应变动测法的检测设备庞大，费用较高，一般都在工程验收时使用。静载试验通过客观地观测桩基承载力。主要用在设计阶段或是桩基质量检之中，而且静载试验检测周期长，难以在实际工程中广泛应用。
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2低应变法
2.1低应变法检测原理导电碳浆
低应变法的检测机理基于波动方程理论，通过振动波产生位移、速度等动力学参数，以此得到位移、速度随时间变化的解，从而得到桩基的基本情况。在实际的检测过程中，需要假设桩身为具有连续弹性的一维均质杆件，才能够建立一维波动方程。通过锤子从桩顶锤击桩体，在桩顶附近的质点引发振动效应，振动所产生的应力波便会沿着桩身向下传播。当应力波在桩体传播中遇到缺陷区段或者到达桩底时，应力波就会产生透射和反射，从而引起新的质点振动效应，当这些反射波经由桩身再次传递回桩顶时，安设在桩顶的传感器便会接收反射波形。根据反射波的波形就可以判断出桩基是否出现缺陷，再根据相应参数得到桩基缺陷的类型和深度。不过，应力波在传递和反射过程中是由不同频率的谐波分量叠加而成的，这种叠加过程后的波形在传播中多数无法保持其原有形状而散开，即波形弥散效应，这与桩体的长度和横截面积有较大关系，若桩体过长或横截面积过大必须要考虑波形惯性引起的弥散效应。
2.2低应变法检测系统meno2
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低应变法检测法的关键在数据采集和分析，这部分内容都由相应的检测仪器负责。仪器设
备主要包括激振系统、测量系统以及数据分析系统。
激振系统用于产生桩顶振动，包括瞬态和稳态两种方式。瞬态就是用锤子、力棒等工具敲击一次，稳态则是利用电磁激振器。一般桩基检测都会使用更为简便的瞬态激振法。施加在桩顶的作用力受锤击工具和力度的影响，作用力越大，荷载作用时间也就越长，激振产生的频率就会以低频为主。而作用力小，荷载作用时间短，激振产生的频率则以高频为主。需要根据桩体的长度和半径来确定激振频率。
测量系统是将振动产生能力放大、转变并记录，以此测量出振动所产生的不同物理量。测量系统包括位移、加速度和速度三种传感器，三种传感器的作用都是将应力波的振动信息转变为可以识别的数字信号。以常见的压电式传感器为例，其利用压电晶体产生的压电效应来转换信号，在传感器感受到振动时就会输出电荷或电压，电荷量大小或是电压的高低与传感器受到的加速度成正比，以此便能测量出振动所产生的加速度参数。由于应力波在传播过程中会随着距离而出现能量衰减，增加分析难度，所以需要通过增大压电信号或是放大反射信号，从而清楚分析缺陷信号。并且计算机本身只能识别好而处理数字信号，这就需要进行A/D转换，将模拟信号转变为数字信号，而转换的精度也将直接影响后续分析的质量。
数据分析系统也就是处理软件，此系统能够对检测结果、速度和加速度进行分析，并生成应力波和反射波图表。
2.3低应变法检测注意事项
在低应变法操作检测前需要先清洁被测桩体，桩顶应该保持平整坚实。激振锤击方向保持竖直向下，传感器位置需与桩长度一致。检测人员需要了解桩基的基本参数，根据实际情况选用传感器和激振位置。检测需排除现场干扰源，并根据应力波形大致判断出桩基情况。
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断桩的反射波曲线会有明显的周期性衰减。如果是在桩基底部存有缺陷，则发射波相位与初始相位相同，但从波速推断的桩长会明显小于设计桩长。离析桩在离析上界面的反射波与初始应力波相位同相，而在离析下界面会出现不同，不过离析程度的差异也会引起应力波的复杂反射和散射，造成波形复杂情况。缩径桩与离析桩界面类似，但缩径引起的反射波更为完整，只有缩径严重情况下才会出现多次反射波[2]。
3声波透射法
3.1声波透射法检测原理
声波透射法通过在桩身埋设一定数量的声测管作为声波发射和接收装置，在水的耦合作用下用声波检测仪检测桩身结构的完整性，判定桩身缺陷的类型、程度和位置。利用穿过桩身各界面混凝土的声学参数和PSD软件对声学波速、波幅、波型、频率等参数进行分析判断。与低应变法相比声波透射法具备检测全面、细致的优势，不过也会有需要埋入声测管的质量要求，声测管埋设不佳将会造成检测方位的偏移，甚至直接影响桩基质量。
3.2声波透射法检测系统
声波透射法检测由超声检测仪和计算机组成，包括跨孔探头、计数滑轮、平面信号线和绕线盘等部件，当然，最为关键的声测管，声测管的埋设质量对检测结果有着较大影响，为了减少声测管本身对声波传递的影响，当前多采用钢管、塑料管或是钢制螺纹管。埋设数量由检测面精度需求决定，埋设越多检测精度也就越高，相对的成本也会有所提高，一般根据设计桩径确定埋设数量。
3.3声波透射法检测注意事项
声测管安装需要每根管相对平行，否则会影响声波测试结构。检测需要等待桩身混凝土龄期超过28天。检测时需保证声测管畅通，水的界面高于被测桩顶，将接收、发射探头放置在被测桩顶，并将收发探头同步提升，实时记录各个检测点的声时、曲线。
结论：低应变法和声波透射法都是桩基检测中常用的有效方法，两者的检测原理并不相同，也具有一定的局限性。不过两者的优势可以形成互补，在实际工程中达到优势互补的效果，以此提高检测结果的准确性，保障桩基检测质量。
参考文献：
[1]杨甦.声波透射法及低应变法在桩基检测中的综合应用[J].安徽建筑,2019,26(11):165+209.
[2]王飞.低应变法和声波透射法在桩基检测中的综合应用研究[J].江苏建材,2018(02):27-29.
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