超声波CT技术在桥梁工程检测中的应用

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摘要：桩基检测为桩基工程中的一个重要环节，其检测质量直接关系到桩基工程的整体质量和安全。超声波ct技术是一种桩基无损检测技术，对其进行相关概述，并在某桥梁工程钻孔灌注桩无损检测中进行了应用，为了验证检测结果的准确性，采用钻芯法对其进行对比检测，实践证明，应用超声波CT技术可更好地反映桩体内部存在缺陷情况，并可对缺陷范围大小、严重程度进行较为准确的判断，值得学习和推广。

关键词：超声波CT技术；桥梁工程；钻孔灌注桩；检测

0引言

随着经济的发展，桥梁工程项目日益增多，钻孔灌注桩是桥梁工程中常见的基础形式，对施工质量提出了较高的要求。对桥梁工程钻孔灌注桩进行检测，确保施工质量具有重要意义，应用科学的桩基检测技术可有效提高检测工作的质量，进而为桩基工程整体质量及安全提供更好地保障。超声波CT技术是一种有效的无损检测技术，对于桥梁工程钻孔灌注桩的质量检测能发挥重要作用，下面对其进行具体论述。

1桩基超声波CT检测技术概述

超声波CT检测技术为一种以X-rayCT理论作为基础发展起来的检测方法。该种方法通过利用基桩超声波斜测法对桩体进行扫描，然后对扫描所得的数据进行综合分析，得出三维CT成像图。应用该种方法能够对基桩的缺陷区域、缺陷程度进行准确的判断，可有效弥补平行透射法在应用过程中存在的缺陷。

2桩基超声波CT检测系统的关键技术

2.1采集系统

传统桩基检测中所应用的采集系统主要应用到一发一收及人工定位两种方法。该种方法在实际应用过程中无法满足具有较大数据采集量的CT系统。CT智能采集系统对传统采集系统存在的不足进行了改进，换能器实现了一发多收及测线定位实现了电子计数定位。通过将多个一发多收的压电环进行串在一起并联，可实现对多个数据进行接收，提高数据采集工作效率。电子定位通过换能器将电缆带动滑轮引出，凭借电机对滑轮的转动圈数进行记录，然后通过换算求出换能器具体移动距离，进而实现数字定位。

2.2自判系统

在被测介质中，声波传播一定声程需要的时间为声时。系统自判所应用到的数学方法主要为极值、方差。该两种方法在应用过程中的原理均较为简单，计算也较为便捷，但是较易受多种因素影响，进而降低了其计算结果的准确性。超声波CT检测仪在应用过程中需要对大量的数据进行处理，其对处理精度有较高的要求。本次研究主要以滑动平均作为基础的多波形综合分析专家判读系统。该种系统的原理表现如下：将采集到的波形数据进行分类，将其转换为标准波形；然后将存在一定连续性的数据点进行平均化，当有突变出现时，便可判定为声波到达此点采集到声时。进行平均化主要起到滤波的效果，使其能够更加适合应用于大规模运算，同时还可更好地满足单片机运算特点，使处理工作效率和精度均得到大大地提升。

2.3CT成像系统

CT成像系统为桩基超声波CT检测系统中的最重要组成部分，其功能主要表现为将得到的走时数据进行正演、反演分别得到路径和波速，使其转变为二维速度分布。通常情况下，正演会应用到打靶法。该种方法运算快捷且路径具有较高的准确性。反演通常会应用到模拟退火算法。模拟退火法在应用过程中要求应用一个能量函数对试算模型实施反复验证，进而得出一个相对准确的结论。

3应用实例

本文采用RSM-SY8型基桩超声波CT成像测试仪，对某桥梁工程的A12#钻孔灌注桩进行了超声波CT检测。该桩为人工挖孔桩，桩径1400mm，桩长17.30m。在混凝土灌注完成后，桩顶存在渗水现象。为对该桩的质量进行全面的检测，对该桩进行了三维CT成像扫描，经过相关处理之后所得到的图像见图1通过对图1进行观察可知，图像在视觉上具有较高的清晰度，可清晰观察到在12.5～13.5m存在一个低速区域，形态及范围清晰可见，进而判断该区域出混凝土质量较差，存在严重缺陷。为了验证CT检测的结果的准确性，对该桩进行了钻芯法验证检测，钻芯法检测结果见图2。钻芯检测结果显示，在桩身12.5～13.5m处存在纯砂浆区域，未见粗骨料分布，混凝土质量相对较差，与CT检测结果符合。由此可见，应用超声成像技术可更好地反映桩体内部存在缺陷情况，并可对缺陷范围大小、严重程度进行较为准确的判断。

4结语

随着超声检测技术及设备的不断提高，超声成像技术的应用范围越来越广泛，其在各个领域的应用过程中均发挥着重要作用。将桩基超声波CT检测系统应用于工程桩检测质量检测上，可更加清晰、直观地对桩体内的情况进行反映，进而提高桩体缺陷范围大小、具体位置等判断的准确性和科学性，使得工程施工过程中存在的问题可得到及时发现，并得到有效解决，为工程整体质量和安全提供更好地保障。但超声CT检测技术在桥梁工程钻孔灌注桩检测中的应用还存在设备成本较高、技术难度大等问题，应用相对来比较少，因此还需不断加强对桩基超声波CT检测技术的深入研究。

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作者:刘帅鹏 单位:河北益合交通检测技术有限公司