检测人看过来！一文读懂超声波测桩 【全流程解析】

发表日期：2025/10/31


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在基桩工程中，桩基础如同建筑的“双脚”，深深扎根于地下，承载着全部结构的重量与安全。如何检测这些“看不见”的桩基质量？超声波检测技术应运而生，以其“透视”般的洞察力、精确的量化分析和无损的检测方式，为桩基工程提供了无可替代的质量保障。

一、检测原理及方法 

超声波，顾名思义，是指频率高于20kHz的声波，超出人耳听觉范围。

超声波在介质中传播可检测到的参数有：声速、声幅、主频。当混凝土中存在缺陷时，其声速、波幅和频率都会出现明显变化，通过分析，可精准判定桩身混凝土的完整性。常用有以下三种方法：


（一）平测法

平测法是最基础的检测方法，发射和接收换能器处于同一高度，沿声测管匀速提升，获取桩身各点的声学参数，是一种普查手段。

（二）斜测法

斜测法是让发射和接收换能器保持一定高差，沿声测管同步提升，可更有效地探测某些方向的缺陷。

（三）扇形扫测法

扇形扫测法通过固定发射换能器，接收换能器在不同高度移动，或反之，实现对桩身特定区域的精细扫描。




二、现场检测技术 
检测前的准备工作至关重要。超声波检测的基本设置是在桩内预埋声测管——在钢筋笼或孔壁上竖向平行安装数根声测管（每2根声测管构成一个检测面），再确定仪器的系统延时时间，最后进行声时修正（也叫管水修正，按下式计算）。



三、现场检测操作 
现场检测操作需要精细协作。检测团队需先确定声测管完整，全段通畅并覆盖整个桩身、管内灌满清水，测量两根声测管的外径净距离。
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现场检测操作流程   


1、将换能器放至管底，记录深度。若换能器放下的深度不一致，一定要调整至同一深度。
2、选择干燥稳固位置放置仪器，并通过调整仪器把手将仪器显示屏调整到合适的角度方便观察。
3、三脚架架设时尽量选择稳固位置架设，且通过调整尽量保持安装深度计数器水平，注意将两根竖直导杆对准桩的方向。
4、声测管管口宜安装管口滑轮，以防换能器电缆在快速提升过程中被管口毛刺损伤。
5、逐一收紧各管换能器电缆，观察管口深度，保证换能器在同一深度。
6、打开深度计数器盖将换能器电缆顺序放置进深度计数器线槽中，并向下压紧锁住深度计数器盖。


四、数据分析和缺陷判定 
超声波检测产生的数据主要包括三个方面：声速（波速）、波幅和波形频率。分析这些参数的变化，就能对桩身质量做出判断。
单一参数判断法存在局限性，容易导致误判和漏判，必须进行多参数综合判断。目前，超声波法检测混凝土灌注桩内部缺陷判断方法主要依据：实测声速、波幅及其随深度变化曲线及声速判据、波幅判据、PSD判据进行综合分析后得出。

1、声速判据（低限值法）  


当检测剖面n个测点的声速值普遍偏低且离散性很小时，宜采用声速低限值判据。
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声速低限值应由预留同条件混凝土试件的抗压强度与声速对比试验结果，结合本地区实际经验确定。
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2、声幅判据        


用声幅平均值减6dB作为声幅临界值，当实测声幅低于声幅临界值时，应将其作为可疑缺陷区。
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Ad － 声幅临界值（dB）
Am－ 声幅平均值（dB） 
Ai － 第i个测点的相对声幅值（dB）
n － 第i测点数
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3、PSD判据       


采用斜率法作为辅助异常判据，当PSD值在某测点附近变化明显时，应将其作为可疑缺陷区。
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tci    －  第i个测点声时 
tci-1   －  第i-1个测点声时  
zi    －  第i个测点深度 
zi-1   － 第i-1个测点深度

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4、数据分析        


综合各个检测剖面细测的结果，推断桩身缺陷的范围和程度。

A. 分析声测线的畸变程度
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B. 是否存在同一高程的缺陷
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C. 确定缺陷分布的范围
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五、工程案例  

1、案例一工程概况      


某公路基桩检测项目，被检基桩预埋3根声测管，桩长23.0m，桩径1200mm，桩型为灌注桩；技术人员采用YL-PST(FS)基桩超声波检测仪和3个换能器使用桩内跨孔平测法进行检测，检测依据为《JTGT 3512―2020公路工程基桩检测规程》，3个剖面管距分别为：770mm（剖面1-2），820mm（剖面1-3），590mm（剖面2-3）。
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现场数据采集   ↑
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1-2剖面波列图   ↑  
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 1-3剖面波列图   ↑  
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2-3剖面波列图   ↑
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三个剖面曲线分析图   ↑


数据解释与判定
1-2、1-3和2-3剖面均存在桩底沉渣情况，1-3剖面1.8-2.1m处声幅存在异常、2-3剖面1.3-2.3m处声速、声幅、PSD曲线均存在异常，可判定为缺陷。再结合曲线分析图，表明该桩桩身1-2、2-3剖面存在缺陷，可判该桩为Ⅱ类桩。

2、案例二工程概况       


陕西某桥梁基桩检测项目，被检基桩预埋3根声测管，桩长14.4m，桩径1000mm，桩型为灌注桩；技术人员采用YL-PST(FS)基桩超声波检测仪和3个换能器使用桩内跨孔平测法进行检测，检测依据为《JTGT 3512―2020公路工程基桩检测规程》，3个剖面管距分别为：590mm（剖面1-2），510mm（剖面1-3），560mm（剖面2-3）。
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现场数据采集   ↑
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1-2剖面波列图   ↑  
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 1-3剖面波列图   ↑  
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2-3剖面波列图   ↑
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三个剖面曲线分析图   ↑


数据解释与判定
1-2、1-3和2-3剖面波列图显示，该桩三个剖面首波到时无明显异常，波形正常；再结合曲线分析图看到，3个剖面的波幅、波速及PSD值随深度变化均无明显突变情况出现，即该桩所有声测线声学参数无明显异常。表明该桩桩身无明显缺陷，因而可判该桩为Ⅰ类桩。

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