摘要：大直径(直径大于80cm)、且桩长较长的灌注桩施工时在桩基中预埋相应数量的声测管，从而采用声波透射法来验桩，灌注桩施工完成经检验合格后方可进入下道工序，为了不延误下道工序的施工，因此有效控制声测管的施工质量，实现桩基顺利、及时的检测，就成为了我们桩基施工的重要目的之一。本文结合京沪高铁的桩基施工，全面解析了从声测管的安装直至验桩的整个施工工艺及其注意事项，并针对施工中各个环节提出了施工时的主控点，希望在今后的施工中得以借鉴。
关键词：声测管；检测；目的
1 何谓声波透射法及其意义
1.1声波透射法检桩的基本原理
1.1.1由超声脉冲发射源在混凝土内激发高频弹性脉冲波，并用高精度的接收系统记录该脉冲在混凝土内传播过程中表现的波动特征。当混凝土内存在不连续或破损界面时，缺陷面形成波阻抗界面，波到达该界面时，产生渡的透射和反射，使接收到的透射能量明显降低；根据渡的初至到达时间和渡的能量衰减特征，频率变化及波形畸变程度等特性，可以获得测区范围内混凝土的声学参数。测试记录的不同测试剖面，对面和斜面的超声波动特征，经过处理分析就能判别测区内混凝土的参考强度和内在缺陷的性质、大小及空间位置。
1.1.2在基桩施工前，根据桩直径的大小预埋相应数量的声测管，作为换能器的通道。测试时每两根声测管为一组，通过水的耦合，超声脉冲信号从一根声测管中的换能器反射出去，在另一根声测管中的换能器接收信号，声波检测仪测定有关参数井采集记录储存。换能器由桩底同时从上往下依次检测，遍及各个截面。
1.2声波透射法检桩的步骤及注意事项
现场成桩后检测过程分两个步骤进行，首先是采用平测法对全桩各个检测剖面进行普查，找出声学参数异常测点。然后对声学参数异常的测点采用加密测试，必要时采用斜测或扇形扫测等细测方法进一步检测，这样一方面可以验证普查结果，另一方面可以进一步确定异常部位的范围，为桩身完整性类别的判定提供可靠依据。
1.2.1将发射与接收声波换能器通过深度标志分别置于两根声测管中同一高度的测点处(桩底标高上返桩长长度)，设置好仪器参数，进行检测，
1.2.2发射与接收声波换能器应以相同标高或固定高差同步升降，测点间距(同步上升高度差)不宜大干25cm
1.2.3实时显示和记录接收信号的时程曲线，读取声时、首波峰值和周期值，宜同时显示频谱曲线及主频值。将多根声测管以两根为一个检测剖面进行组合，分别对所有检测剖面完成检测；
1.2.4在桩身质量可疑的测点周围，应加密测点，或采用斜测、扇形扫测进行复测，进一步确定桩身缺陷的位置和范围，在同一根桩的各个检测剖面的检测过程中，声波发射电压和仪器设置参数应保持不变；
1.2.5当声测管出现堵管情况时，按以下规定执行：
1.2.5.1埋有两根或三根声测管，当某一根声测管桩底堵管采用斜测法时，两个换能器中点连线的水平夹角不应大干40°；
1.2.5.2埋有四根声测管，当对角线上两根声测管堵管采用斜测法时，两个换能器中点连线的水平夹角不应大于40°，可采用斜测法检测。其他情况下，在所有声测管附近钻芯，检测桩身混凝土完整性，并用钻芯孔作为通道进行声波透射法检测。此时应注意钻芯孔垂直变化使发射和接受换能器间距变化对检测信号的影响。
1.3桩身完整性的判定
Ⅰ类：各检测剖面的声学参数均无异常，无声速低于低限值异常，
Ⅱ类；某一检测剖面个别测点的声学参数出现异常，无声速低于低限值异常；
Ⅲ类：某一检测剖面连续多个测点的声学参数出现异常、两个或两个以上检测剖面在同一深度测点的声学参数出现异常、局部混凝土声速出现低于底限值异常；
Ⅳ类：某一检测剖面连续多个测点的声学参数出现明显异常、两个或两个以上检测剖面在同一深度测点的声学参数出现明显异常、桩身混凝土声速出现普遍低于底限值异常或无法检测首波或声波接收信号严重畸变。
1.4声波透射法检桩优势
1.4.1检测全面、细致；
1.4.2检测结果准确可靠；
1.4.3不受桩长、桩径、场地的限制；
1.4.4抗干扰能力强，
1.4.5检测快捷、方便。
2 工程简介及声测管应用过程
国家重点建设项目京沪高速铁路中灌注桩普遍为大直径桩基，且桩长较长，地质条件复杂多变，为确保工程进度及质量，多采用声波透射法来对桩基进行检测，这样桩基施工完成后，验被的速度也就直接决定了后续施工的进度。
目前，公司在建的京沪高速铁路，隶属于京沪高速铁路第六标段，公司所承建区域为第二工区三作业工区，截止2008年12月20日前具备施工条件的桩基数量为3472根，桩基数量多，其中站场段具备施工条件的桩基数量为1203根，应用声波透射法检测的桩基数量为981根，围绕无锡站场段灌注桩的施工情况，在这里阐述一下施工过程中所积累的经验。
2.1声测管的选材
声测管通常采用金属钢管，内孔径不宜小于40mm，管壁厚不应小于2.5mm，其数量及布置应满足设计及验桩要求，站场段在灌注桩施工过程中先后使用过两种类型的声测管：
2.1.1薄壁声测管，选料时单根长度可以根据所施工的灌注桩桩长为参考，选择几种不同长度的声测管，从而任意组合出我们想要的配料长度，其管径5cm，壁厚2.5mm，每两段使用连接螺丝来对接，在管口之间垫有橡胶圈，底管自带封口，顶口采用塑胶盖封盖，节段间采用丝扣连接；
2.1.2厚壁声测管，进料时其单根长度分为：6m一节、9m一节，管径5.2cm，壁厚3mm，每两段连接处的管径不同，采用大管套小管、焊接的方式连接，顶口和底口均使用厚铁皮焊接封盖的方式。
2.1.3厚壁声测管造价高于薄壁声测管，但通过两种不同材质的声测管在施工使用中的对比，厚壁声测管在材质和连接方式上均优于薄壁声测管，主要表现在管壁不易凹瘪、管体不易变形、封闭性好不易进浆。
2.2声测管的安装
2.2.1声测管一般在钢筋笼制做完成后安装在已成型的钢筋笼上，主要是依靠于定位钢筋和钢筋笼的纵向钢筋，根据不同的桩径安装相应数量的声测管，均匀或对称分布；
2.2.2声测管按照纵向两米的间距用不小于12#的铁丝帮扎在定位钢筋上，绑扎要牢固，不得与钢筋焊接，声测管应下端封闭，上端加盖，管内无异物。
2.2.3声测管连接最好采用外加套筒焊接方式进行，以预防连接处断裂的现象，连接处应光滑过渡，不漏水；
2.2.4每根声测管的长度应大干该桩桩长50cm，长出部分为高出桩顶部分，以备将来验桩，每根声测管的管口高度应一致。
2.3声测管的下放过程
2.3.1在下放声测管及钢筋笼过程中，应注意吊点的选择，确保吊装时的垂直度，避免钢筋笼带动声测管发生变形，造成焊点开焊或丝扣脱扣的情况，在上下两节钢筋笼对接过程中，应缓慢下放钢筋笼，相应管口对接准确，以焊接方式连接的声测管要求焊缝要饱满、不可漏焊；丝扣对接的方式连接时要加防水胶垫、螺丝要上紧。
2.3.2在声测管随钢筋笼入孔过程中，对接之前应将声测管中注满清水，主要是防止进浆，同时方便将来验桩。
3 带有声测管桩基施工的重要性
在京沪高铁基桩施工中，声测管的选材、安装、埋设是三个重要的工作程序，它直接决定验桩的成果，一旦出现声测管堵塞现象，将会导致检测单位无法对基桩进行正常的检测，而改用其他检测手段无疑是加大了验桩成本，也浪费掉了所埋设的声测管。最后直接影响施工单位的进度，造成的损失是极其可惜的、巨大的。所以桩基施工时必须高度重视和严格控制这三个过程。
4 结束语
在此类桩基施工中，作为施工单位应该加强重视跟声测管有关的各个环节，细化施工工艺标准和操作规程，强化过程的质量控制，减少质量通病，从源头开始把关，这不仅仅减少了无谓的损失，同时为检测单位提供良好的检测条件，加快了验桩速度，又保证了施工有序进行。