隨著混凝土樁基礎(chǔ)應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬，基樁完整性檢測已經(jīng)成為基樁質(zhì)量檢測中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。如果把設(shè)計(jì)比喻成建筑產(chǎn)品的靈魂，那么，作為建筑項(xiàng)目管理的核心之一的建筑施工質(zhì)量就是靈魂延續(xù)的保障，是決定建筑安全性能的關(guān)鍵。對基樁進(jìn)行低應(yīng)變反射波法檢測與聲波透射法檢測是現(xiàn)場檢測中最常用的樁身完整性檢測方法，技術(shù)成熟，效果顯著。那么這兩種檢測方法有哪些異同，在現(xiàn)場檢測時(shí)我們又應(yīng)該如何選擇呢？

兩種檢測方法的相同之處

從宏觀上來講，聲波透射法與低應(yīng)變反射波法均屬于半直接法，即都是在現(xiàn)場原型試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，同時(shí)基于一些理論假設(shè)和工程實(shí)踐并加以綜合分析才能最終確定檢測項(xiàng)目結(jié)果的檢測方法，兩者都是依靠一些物理參數(shù)的變化來推斷樁身完整性。和其它一些物理檢測方法一樣，均存在多解性。例如樁身中的空洞、夾泥、離析以及二次澆注面等缺陷，均引起相關(guān)參量發(fā)生變化，因此僅從所測的曲線來判斷，二者均很難確切表明是何種缺陷，都必須結(jié)合取芯、開挖驗(yàn)證以及現(xiàn)場施工情況等綜合判定。

從微觀角度來看，聲波透射法與低應(yīng)變反射波法應(yīng)用的均為縱波，研究的都是由于質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)而引起的機(jī)械波，只不過聲波透射法研究的是樁身橫截面處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況，而低應(yīng)變法則研究的是樁頂與傳感器接觸點(diǎn)的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)情況。

聲波透射法與低應(yīng)變反射波法同時(shí)都具備設(shè)備輕便、操作簡單、檢測效率高、成本低、技術(shù)成熟的特點(diǎn)，因此作為普查手段廣泛應(yīng)用于工程檢測中。

兩種檢測方法的不同之處

一、檢測原理差異

低應(yīng)變反射波法是把樁看作一維線彈性桿狀體，應(yīng)力波在混凝土“桿件”中在樁身波阻抗發(fā)生變化的地方發(fā)生反射，形成反射波，通過對反射波的研究分析，從而判定樁身完整性。

聲波透射法是通過聲波穿透混凝土后一些聲學(xué)參數(shù)的變化來評價(jià)混凝土的質(zhì)量，判斷樁身的完整性。即主要是通過檢測得到的混凝土的聲學(xué)參數(shù)與混凝土質(zhì)量的對應(yīng)關(guān)系來確定樁身的完整性。

打個(gè)通俗的比方，如果把檢測樁的質(zhì)量比作我們?nèi)メt(yī)院體檢，低應(yīng)變反射波法類似于中醫(yī)的號脈診斷，而聲波透射法更類似于去做一個(gè)B超檢查。

二、波長的差異

低應(yīng)變反射波法的應(yīng)力波波長以米計(jì)，應(yīng)力波沿基樁縱軸線傳播，因此要求樁長遠(yuǎn)大于樁徑，一般至少大于10倍樁徑，此時(shí)，測得波速近似于桿的波速。

聲波透射法應(yīng)用的波長量級是以厘米計(jì)算，以樁的橫向剖面作為波的傳播方向，此時(shí)測得的波速可大致看作體波波速。

三、波速的差異

低應(yīng)變反射波法測試得出的波速為一維波速，假定樁徑與樁長之比較小，其波速與樁身的彈性模量和介質(zhì)密度有關(guān)。即

式中，E———彈性模量；ρ———介質(zhì)密度。

聲波透射法測試得出的波速為三維波速，其聲速大小與固體介質(zhì)的性質(zhì)和固體介質(zhì)的邊界條件有關(guān)。即

式中，E———彈性模量；μ———介質(zhì)泊松比；ρ———介質(zhì)密度。

混凝土的泊松比一般為0.2，因此低應(yīng)變反射波法測試得到的波速一般是小于聲波透射法測試得到的波速。

四、檢測范圍差異

根據(jù)樁的長短所選擇的方法有可能不一樣。低應(yīng)變在測試過程中敲擊的程度、樁周土體性能、耦合劑等因素的影響，造成波在傳播過程中有一定的能量損失，若樁身截面變化較大，可能因反射信號的影響對后續(xù)樁身信號的不易判斷，若檢測樁長過長，可能出現(xiàn)應(yīng)力波還沒有返回樁頂甚至還沒有到達(dá)樁底，能量就已經(jīng)完全耗散的情況。當(dāng)儀器接受的信號比較弱時(shí)，就會影響樁身的完整性判定。因此，低應(yīng)變檢測會受到樁長、長徑比的限制。

而聲波透射法一般不受樁長的限制，只要是聲測管可以設(shè)置到的地方，都是可以被超聲波透射法有效檢測。

五、對樁身缺陷的靈敏度差異

低應(yīng)變反射波法由于其檢測原理，只能判斷廣義上的波阻抗減小和增大，無法確定其具體缺陷類型，對樁身截面漸變的樁，不夠靈敏。特別是對于多缺陷樁，低應(yīng)變反射波法一般只能確定從樁頂向下的第一處較嚴(yán)重缺陷，對以下的缺陷就很難表現(xiàn)出來；

而聲波透射法的檢測范圍只取決于聲測管的長度，無論樁身存在幾處缺陷，均能通過聲學(xué)參數(shù)的變化準(zhǔn)確確定缺陷位置及影響程度。如有必要，還可通過加密檢測、斜測、扇形測等方式精確測量，甚至可以沿樁身每厘米進(jìn)行檢測，結(jié)果準(zhǔn)確可靠，借助經(jīng)驗(yàn)判斷的人為干擾相對較少。

六、檢測盲區(qū)的差異

低應(yīng)變反射波法由于受到激振方式的影響，在樁頭附近存在一段檢測盲區(qū)，這個(gè)盲區(qū)的范圍受到激振頻率的影響，激振頻率越高，淺部盲區(qū)范圍越小，但同時(shí)會由于能量衰減過快而形成深部盲區(qū)。

聲波透射法因其檢測原理，盲區(qū)為聲測管以外的混凝土及檢測剖面無法測試的混凝土區(qū)域，對于擴(kuò)徑和輕微縮徑無法有效檢測，無論對于摩擦樁還是嵌巖樁，擴(kuò)徑均有利于提高基樁承載力，所以從實(shí)際意義上講，聲波透射法的盲區(qū)就是聲測管以外的輕微縮徑范圍及檢測剖面無法測試的混凝土區(qū)域。

檢測時(shí)該如何選擇？——幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)之談

1、聲波透射法易測得深度較深的基樁小缺陷，而低應(yīng)變法往往無法測出。

2、低應(yīng)變反射波法檢測基樁對淺層缺陷十分敏感，而聲波透射法則對聲測管以外的缺陷及檢測剖面無法測試的混凝土區(qū)域難以檢測出來。

3、如果樁較長且樁徑較大，低應(yīng)變反射波法很難獲得樁底反射，所以對長徑比超過50的長樁，不適合用低應(yīng)變反射波法檢測。而聲波透射法則不受樁長、樁徑的限制。

4、聲波透射法無法檢測擴(kuò)徑和輕微縮徑。

5、對于少數(shù)聲測管堵塞或聲波穿透檢測出現(xiàn)異常情況時(shí)，經(jīng)設(shè)計(jì)確認(rèn)是否可以采用低應(yīng)變反射波法進(jìn)行檢測，從而更好的判斷基樁完整性及等級。

6、對于直徑大、樁身長的基樁應(yīng)100%預(yù)埋聲測管，做好聲測管的保護(hù)措施，防止堵塞或傾斜。而對于直徑小、樁身短的灌注樁，可選擇部分預(yù)埋聲測管，以低應(yīng)變反射波法檢測為主。

總結(jié)一下

通過上述的對比分析，我們可以看出，低應(yīng)變反射法與聲波透射法都存在著優(yōu)缺點(diǎn)，單一采取某種檢測方法在基樁檢測過程中都會存在一定的局限性，無法全面反映被檢測基樁的實(shí)際情況。在重要工程中建議用低應(yīng)變反射波法輔助聲波透射法，并結(jié)合施工工藝與成樁記錄來判定樁身完整性，以提高檢測質(zhì)量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，減少工程隱患。