沿海地区河流受通航的影响，桥梁跨度大，但土质承载能力低，需要深基础。在施工时，挖孔灌注桩可能产生收缩或鼓起等缺陷，影响桩的承载能力。因此，控制桩的施工质量非常关键。有多种方法可对桩基础进行无损检测，其中，声波透射法是一种常用的手段之一。本文针对长度为100m，直径为2.5m的桩，采用声波透射法对混凝土桩在不同深度的弹性模量、截面均匀性、表面摩擦力等进行了测试，同时进行了O-Cell荷载试验测试桩的摩擦力，并对结果进行了分析。

使用旋挖钻机进行施工，桩每次浇筑混凝土体积为49.1m3。施工时，在桩内安装了内径为40mm，外径为44mm的钢管，其布置形式如图1所示。采用Bauer生产的RSM-SY8声波仪进行测试，对四个平行的管内超声压缩波信号进行了分析。其中，声波声速与弹性模量的关系如下:

式中E为弹性模量，ρ为混凝土的密度，μ为泊松比，取0.25。

图1 桩基声波试验示意图

在试验前，需要进行以下准备工作：1）在桩顶5cm-10cm高度范围截段测量钢管；2）测量和记录测量管间的实际距离；3）检查测量钢管的连续性，并记录每个测量管的最大深度；4）在测量钢管内灌入清水，然后封闭测量钢管，直到测试前才打开。

试验时，将传感器降低到指定的参考高度后，测试开始。用绳子缓慢提升传感器 ，并频繁地验证传感器高度，记录任何偏差。如果超声波剖面显示异常，则对可疑的异常区域进一步进行调查，并对异常区域上下至少1米范围内进行测试。根据超声脉冲速度、混凝土密度和混凝土泊松比，通过公式计算不同深度下的弹性模量值，结果见表1所示。

在混凝土浇筑28天后进行的O-cell（Osterberg Cell） 静载试验，测试了每级载荷下的应变，结果见图2所示。对于O-Cell静载试验，是按均匀刚度计算摩擦力，采用声波渗透法测试是按非均匀刚度计算摩擦力，两种方法得到的结果见表2所示。

由结果可见，桩具有较好的质量，完整性满足要求。按声波渗透法得到的摩擦力平均值与O-Cell静载试验得到均值基本一致。

表1 弹模测试结果

图2  O-Cell 荷载试验记录的应变

表2 单位长度表面摩擦力对比