基樁成孔后，灌注混凝土之前，在樁內預埋若干根聲測管作為聲波發(fā)射和接收換能器的通道，在樁身混凝土灌注若干天后開(kāi)始檢測，用聲波檢測儀沿樁的縱軸方向以一定的間距逐點(diǎn)檢測聲波穿過(guò)樁身各橫截面的聲學(xué)參數, 然后對這些檢測數據進(jìn)行處理、分析和判斷,確定樁身混凝土缺陷的位置、范圍、程度，從而推斷樁身混凝土的連續性、完整性和均勻性狀況，評定樁身完整性等級。

基樁聲波透射法完整性檢測的基本原理
用人工的方法在混凝土介質(zhì)中激發(fā)一定頻率的彈性波，該彈性波在介質(zhì)中傳播時(shí)，遇到混凝土介質(zhì)缺陷會(huì )產(chǎn)生反射、透射、繞射、散射、衰減，從而造成穿過(guò)該介質(zhì)的接收波波幅衰減、波形畸變、波速降低等。由接收換能器接收的波形，對波的到時(shí)、波幅、頻率及波形特征進(jìn)行分析，判斷混凝土樁的完整性及缺陷的性質(zhì)、位置、范圍及缺陷的程度。

什么叫反射波？什么叫透射波
當聲波在傳播過(guò)程中從一種介質(zhì)到達另一種介質(zhì)時(shí)，在兩種介質(zhì)的分界面上，一部分聲波被反射，仍然回到原來(lái)的介質(zhì)中，稱(chēng)為反射波；另一部分聲波則透過(guò)界面進(jìn)入另一種介質(zhì)中繼續傳播，稱(chēng)為折射波（透射波）。

按照超聲波換能器通道在樁體中的不同的布置方式，超聲波透射法基樁檢測有三種方法：
（1）樁內單孔透射法

在某些特殊情況下只有一個(gè)孔道可供檢測使用，例如在鉆孔取芯后，我們需進(jìn)一步了解芯樣周?chē)炷临|(zhì)量，作為鉆芯檢測的補充手段，這時(shí)可采用單孔檢測法，此時(shí)，換能器放置于一個(gè)孔中，換能器間用隔聲材料隔離（或采用專(zhuān)用的一發(fā)雙收換能器）。超聲波從發(fā)射換能器出發(fā)經(jīng)耦合水進(jìn)入孔壁混凝土表層，并沿混凝土表層滑行一段距離后，再經(jīng)耦合水分別到達兩個(gè)接收換能器上，從而測出超聲波沿孔壁混凝土傳播時(shí)的各項聲學(xué)參數。需要注意的是， 當孔道中有鋼質(zhì)套管時(shí)，由于鋼管影響超聲波在孔壁混凝土中的繞行，故不能用此法。 

      
（2）樁外單孔透射法

當樁的上部結構已施工或樁內沒(méi)有換能器通道時(shí)，可在樁外緊貼樁邊的土層中鉆一孔作為檢測通道，檢測時(shí)在樁頂面放置一發(fā)射功率較大的平面換能器，接收換能器從樁外孔中自上而下慢慢放下，超聲波沿樁身混凝土向下傳播，并穿過(guò)樁與孔之間的土層，通過(guò)孔中耦合水進(jìn)入接收換能器，逐點(diǎn)測出透射超聲波的聲學(xué)參數，根據信號的變化情況大致判定樁身質(zhì)量。由于超聲波在土中衰減很快，這種方法的可測樁長(cháng)十分有限，且只能判斷夾層、斷樁、縮頸等。另外灌注樁樁身剖面幾何形狀往往不規則，給測試和分析帶來(lái)困難。
該方法在規范中均沒(méi)有提及，不推薦使用。

（3）樁內跨孔透射法
此法是一種成熟可靠的方法，是超聲波透射法檢測樁身質(zhì)量的最主要形式，其方法是在樁內預埋兩根或兩根以上的聲測管，在管中注滿(mǎn)清水，把發(fā)射、接收換能器分別置于兩管道中。檢測時(shí)超聲波由發(fā)射換能器出發(fā)穿透兩管間混凝土后被接收換能器接收，實(shí)際有效檢測范圍為聲波脈沖從發(fā)射換能器到接收換能器所掃過(guò)的面積。根據不同的情況，采用一種或多種測試方法，采集聲學(xué)參數，根據波形的變化，來(lái)判定樁身混凝土強度，判斷樁身混凝土質(zhì)量，跨孔法檢測根據兩換能器相對高程的變化，又可分為平測、斜測、交叉斜測、扇形掃描測等方式，在檢測時(shí)視實(shí)際需要靈活運用。

平測法

斜測法

扇測法

樁內跨孔透射法三種方法的運用：
現場(chǎng)的檢測過(guò)程一般首先是采用平測法對全樁各個(gè)檢測剖面進(jìn)行普查，找出聲學(xué)參數異常的測點(diǎn)。
然后，對聲學(xué)參數異常的測點(diǎn)采用加密平測測試、斜測或扇形掃測等細測方法進(jìn)一步檢測，這樣一方面可以驗證普查結果，另一方面可以進(jìn)一步確定異常部位的范圍，為樁身完整性類(lèi)別的判定提供可靠依據。

（1）了解有關(guān)技術(shù)資料及施工資料；
主要了解樁的編號、設計強度、樁長(cháng)、灌注日期等?，F場(chǎng)實(shí)測時(shí)，往往存在堵管或管深不一致的問(wèn)題，了解樁長(cháng)是很有必要的，而了解強度及灌注日期，能對波速的情況有一個(gè)大概的了解
根據檢測的目的，制定相應的檢測方案：包括：工程概況，目的與任務(wù)，方法與技術(shù)，儀器設備，檢測場(chǎng)地要求，檢測人員和時(shí)間安排，檢測報告等。
檢測的時(shí)間應滿(mǎn)足混凝土強度齡期的要求。為保證檢測結果的可靠性，同時(shí)考慮到混凝土在齡期14天后的超聲波波速等特性參數變化已經(jīng)趨于平緩，一般要求超聲波檢測混凝土灌注樁的齡期應大于14天。

（2）計算聲測管及耦合水層聲時(shí)修正值。
聲波從探頭里發(fā)射直到另一個(gè)管里的探頭接收，實(shí)際上不僅是在樁中間傳播 有一段時(shí)間其實(shí)是在管內的水里和管里傳播，為了準確的獲得樁的波速，應該扣除掉這部分時(shí)間。

（3）在樁頂測量相應聲測管外壁間凈距離。
由于已經(jīng)在上一步工作中進(jìn)行了修正，所以在測量跨距時(shí)，應該以?xún)晒軆冗吘酁闇省?/span>

（4）將各聲測管內注滿(mǎn)清水，檢查聲測管暢通情況；換能器應能在全程范圍內正常升降。

聲波透射法檢測時(shí)要求換能器達到良好耦合的目的是什么？為何一般采用清水做耦合劑？
良好耦合的目的是使盡可能多的聲波能進(jìn)入被測介質(zhì)，并經(jīng)介質(zhì)傳播后盡可能多的被接收。如果聲測管中含泥漿、砂等懸浮固體顆粒，會(huì )使聲波產(chǎn)生較強的散射和衰減，影響測量結果。用清水做耦合劑是水具有不可壓縮性、均勻性，更好的傳遞能量。

• 當出現堵管時(shí)，可以讓發(fā)射與接受換能器不在同一高度上，但水平夾角不能太大。

• 如某一個(gè)管堵管較長(cháng)，其它面的信號需要采集幫助判斷的時(shí)候，可以將堵管的探頭的深度在編碼器端保持跟其它管一致，多余的電纜可暫時(shí)放置在地面。

• 當堵管長(cháng)度太長(cháng)時(shí)，可以采用其他方法（如鉆芯法）對樁的完整性進(jìn)行檢測 。

（5）當平測發(fā)現樁身中有缺陷時(shí)，應采用加密測、斜測或扇測進(jìn)一步確定。

（A）局部缺陷：如圖所示，在平測中發(fā)現某測線(xiàn)測值異常（圖中用實(shí)線(xiàn)表示），進(jìn)行斜測，在多條斜測線(xiàn)中，如果僅有一條測線(xiàn)（實(shí)線(xiàn)）測值異常，其余皆正常，則可以判斷這只是一個(gè)局部的缺陷，位置就在兩條實(shí)線(xiàn)的交點(diǎn)處。

 （B）縮頸或聲測管附著(zhù)泥團：如圖所示，在平測中發(fā)現某（些）測線(xiàn)測值異常（實(shí)線(xiàn)），進(jìn)行斜測。如果斜測線(xiàn)中、通過(guò)異常平測點(diǎn)發(fā)收處的測線(xiàn)測值異常，而穿過(guò)兩聲測管連線(xiàn)中間部位的測線(xiàn)測值正常，則可判斷樁中心部位是正?；炷?，缺陷應出現在樁的邊緣，聲測管附近，有可能是縮頸或聲測管附著(zhù)泥團。當某根聲測管陷入包圍時(shí)，由它構成的兩個(gè)測試面在該高程處都會(huì )出現異常測值。

 （C）層狀缺陷（斷樁）：如圖所示，在平測中發(fā)現某（些）測線(xiàn)值異常（實(shí)線(xiàn)），進(jìn)行斜測。如果斜測線(xiàn)中除通過(guò)異常平測點(diǎn)發(fā)收處的測線(xiàn)測值異常外，所有穿過(guò)兩聲測管連線(xiàn)中間部位的測線(xiàn)測值均異常，則可判定該聲測管間缺陷連成一片。如果三個(gè)測試面均在此高程處出現這樣情況，如果不是在樁的底部，測值又低下嚴重，則可判定是整個(gè)斷面的缺陷，如夾泥層或疏松層，既斷樁。

 （D）扇形掃測：在樁頂或樁底斜測范圍受限制時(shí)，或者為減少換能器升降次數，作為一種輔助手段，也可扇形掃查測量，如圖所示。

• 施工難度大

• 工藝復雜

• 隱蔽性強

• 硬化環(huán)境及混凝土成型條件復雜

更易產(chǎn)生空洞、裂縫、夾雜局部疏松、縮徑等各種樁身缺陷，對建筑物的安全和耐久性構成嚴重威脅。

是檢測混凝土灌注樁樁身缺陷、評價(jià)其完整性的一種有效方法，當聲波經(jīng)混凝土傳播后，它將攜帶有關(guān)混凝土材料性質(zhì)、內部結構與組成的信息，準確測定聲波經(jīng)混凝土傳播后各種聲學(xué)參數的量值及變化，就可以推斷混凝土的性能、內部結構與組成情況。   
混凝土質(zhì)量檢測中常用的聲學(xué)參數為聲速、波幅、頻率以及波形。

但是用波速來(lái)推算混凝土強度是不可取的，規范也不要求推定強度。
聲波波速反映了混凝土的彈性性質(zhì)，混凝土的彈性性質(zhì)與混凝土的強度具有相關(guān)性，因此混凝土聲速與強度之間存在相關(guān)性。另一方面，對組成材料相同的構件（混凝土），其內部越致密，孔隙率越低，則聲波波速越高，強度也越高。
 

• 聲幅是表征聲波穿過(guò)混凝土后能量衰減程度

• 聲幅強弱與混凝土的粘塑性有關(guān)

混凝土中存在低強度區、離析區以及存在夾泥、蜂窩等缺陷時(shí)，吸收衰減和散射衰減增大，聲幅明顯下降。

• 聲波脈沖是復頻波，具有多種頻率成分。

• 各頻率成分穿過(guò)混凝土后的衰減程度不同，高頻部分比低頻部分衰減嚴重，因而導致接收信號的主頻率向低頻端漂移。

• 漂移的多少取決于衰減因素的嚴重程度。

• 接收波主頻率實(shí)質(zhì)上是介質(zhì)衰減作用的一個(gè)表征量，當遇到缺陷時(shí)，由于衰減嚴重，使接收波主頻率明顯降低。

正常波形特征：
1.首波陡峭，振幅大
2.第一周期波的后半周即達到較高振幅，接收波的包絡(luò )線(xiàn)呈半圓形
3.第一個(gè)周期的波形無(wú)畸變

缺陷波形特征：
1、首波平緩，振幅小
2、后續周期幅度增加得仍不夠.  
3、 波形有畸變  
4、 缺陷嚴重時(shí)，無(wú)法接收聲波

幾種聲學(xué)參數的比較
1、聲速的測試值較為穩定，結果的重復性較好，受非缺陷因素影響小 。
2、聲幅（首波幅值）對混凝土缺陷很敏感，它是判定混凝土質(zhì)量的另一個(gè)重要參數。
3、聲頻的變化能反映聲波在混凝土中的衰減狀況，從而間接反映混凝土質(zhì)量的好壞 。
4、波形也是反映混凝土質(zhì)量的一個(gè)重要方面，它對混凝土內部的缺陷也較敏感，在現場(chǎng)檢測時(shí)，還應注意觀(guān)察整個(gè)接收波形形態(tài)的變化，作為聲波透射法對混凝土質(zhì)量進(jìn)行綜合判定時(shí)的一個(gè)重要的參考。