随着混凝土桩基础应用领域的拓宽，基桩完整性检测已经成为基桩质量检测中的一项重要内容。如果把设计比喻成建筑产品的灵魂，那么，作为建筑项目管理的核心之一的建筑施工质量就是灵魂延续的保障，是决定建筑安全性能的关键。对基桩进行低应变反射波法检测与声波透射法检测是现场检测中最常用的桩身完整性检测方法，技术成熟，效果显著。那么这两种检测方法有哪些异同，在现场检测时我们又应该如何选择呢？

 

两种检测方法的相同之处

从宏观上来讲，声波透射法与低应变反射波法均属于半直接法，即都是在现场原型试验的基础上，同时基于一些理论假设和工程实践并加以综合分析才能最终确定检测项目结果的检测方法，两者都是依靠一些物理参数的变化来推断桩身完整性。和其它一些物理检测方法一样，均存在多解性。例如桩身中的空洞、夹泥、离析以及二次浇注面等缺陷，均引起相关参量发生变化，因此仅从所测的曲线来判断，二者均很难确切表明是何种缺陷，都必须结合取芯、开挖验证以及现场施工情况等综合判定。

 

从微观角度来看，声波透射法与低应变反射波法应用的均为纵波，研究的都是由于质点运动而引起的机械波，只不过声波透射法研究的是桩身横截面处质点的振动情况，而低应变法则研究的是桩顶与传感器接触点的质点振动情况。

 

声波透射法与低应变反射波法同时都具备设备轻便、操作简单、检测效率高、成本低、技术成熟的特点，因此作为普查手段广泛应用于工程检测中。

 

 

 

 

两种检测方法的不同之处

 

一、检测原理差异

低应变反射波法是把桩看作一维线弹性杆状体，应力波在混凝土“杆件”中在桩身波阻抗发生变化的地方发生反射，形成反射波，通过对反射波的研究分析，从而判定桩身完整性。

 

声波透射法是通过声波穿透混凝土后一些声学参数的变化来评价混凝土的质量，判断桩身的完整性。即主要是通过检测得到的混凝土的声学参数与混凝土质量的对应关系来确定桩身的完整性。

 

打个通俗的比方，如果把检测桩的质量比作我们去医院体检，低应变反射波法类似于中医的号脉诊断，而声波透射法更类似于去做一个B超检查。

 

 

 

二、波长的差异

低应变反射波法的应力波波长以米计，应力波沿基桩纵轴线传播，因此要求桩长远大于桩径，一般至少大于10倍桩径，此时，测得波速近似于杆的波速。

 

声波透射法应用的波长量级是以厘米计算，以桩的横向剖面作为波的传播方向，此时测得的波速可大致看作体波波速。

 

 

三、波速的差异

低应变反射波法测试得出的波速为一维波速，假定桩径与桩长之比较小，其波速与桩身的弹性模量和介质密度有关。即

 

 

式中，E———弹性模量；ρ———介质密度。

 

声波透射法测试得出的波速为三维波速，其声速大小与固体介质的性质和固体介质的边界条件有关。即

 

式中，E———弹性模量；μ———介质泊松比；ρ———介质密度。

 

混凝土的泊松比一般为0.2，因此低应变反射波法测试得到的波速一般是小于声波透射法测试得到的波速。

 

四、检测范围差异

根据桩的长短所选择的方法有可能不一样。低应变在测试过程中敲击的程度、桩周土体性能、耦合剂等因素的影响，造成波在传播过程中有一定的能量损失，若桩身截面变化较大，可能因反射信号的影响对后续桩身信号的不易判断，若检测桩长过长，可能出现应力波还没有返回桩顶甚至还没有到达桩底，能量就已经完全耗散的情况。当仪器接受的信号比较弱时，就会影响桩身的完整性判定。因此，低应变检测会受到桩长、长径比的限制。

 

而声波透射法一般不受桩长的限制，只要是声测管可以设置到的地方，都是可以被超声波透射法有效检测。

 

五、对桩身缺陷的灵敏度差异

低应变反射波法由于其检测原理，只能判断广义上的波阻抗减小和增大，无法确定其具体缺陷类型，对桩身截面渐变的桩，不够灵敏。特别是对于多缺陷桩，低应变反射波法一般只能确定从桩顶向下的第一处较严重缺陷，对以下的缺陷就很难表现出来；

 

而声波透射法的检测范围只取决于声测管的长度，无论桩身存在几处缺陷，均能通过声学参数的变化准确确定缺陷位置及影响程度。如有必要，还可通过加密检测、斜测、扇形测等方式精确测量，甚至可以沿桩身每厘米进行检测，结果准确可靠，借助经验判断的人为干扰相对较少。

 

 

六、检测盲区的差异

低应变反射波法由于受到激振方式的影响，在桩头附近存在一段检测盲区，这个盲区的范围受到激振频率的影响，激振频率越高，浅部盲区范围越小，但同时会由于能量衰减过快而形成深部盲区。

 

声波透射法因其检测原理，盲区为声测管以外的混凝土及检测剖面无法测试的混凝土区域，对于扩径和轻微缩径无法有效检测，无论对于摩擦桩还是嵌岩桩，扩径均有利于提高基桩承载力，所以从实际意义上讲，声波透射法的盲区就是声测管以外的轻微缩径范围及检测剖面无法测试的混凝土区域。

 

检测时该如何选择？——几点经验之谈

1、声波透射法易测得深度较深的基桩小缺陷，而低应变法往往无法测出。

2、低应变反射波法检测基桩对浅层缺陷十分敏感，而声波透射法则对声测管以外的缺陷及检测剖面无法测试的混凝土区域难以检测出来。

3、如果桩较长且桩径较大，低应变反射波法很难获得桩底反射，所以对长径比超过50的长桩，不适合用低应变反射波法检测。而声波透射法则不受桩长、桩径的限制。

4、声波透射法无法检测扩径和轻微缩径。

5、对于少数声测管堵塞或声波穿透检测出现异常情况时，经设计确认是否可以采用低应变反射波法进行检测，从而更好的判断基桩完整性及等级。

6、对于直径大、桩身长的基桩应100%预埋声测管，做好声测管的保护措施，防止堵塞或倾斜。而对于直径小、桩身短的灌注桩，可选择部分预埋声测管，以低应变反射波法检测为主。

 

总结一下

 

通过上述的对比分析，我们可以看出，低应变反射法与声波透射法都存在着优缺点，单一采取某种检测方法在基桩检测过程中都会存在一定的局限性，无法全面反映被检测基桩的实际情况。在重要工程中建议用低应变反射波法辅助声波透射法，并结合施工工艺与成桩记录来判定桩身完整性，以提高检测质量，及时发现问题，减少工程隐患。