声波透射法在基桩检测中的应用探析

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1、声波透射法在基桩检测中的应用探析【摘要】文章主要介绍基桩检测过程中运用声波透射法进行检测，运川声波数据结合PSD判定法來判断基桥混凝土中存在的缺陷及问题，并R对声波检测的影响因素做了全面分析。以及所要注意的问题做了详细论述。【关键词】超声波透射法；PSD；棊桩检测法；桩基；接收换能器；耦合剂0前言进入21世纪以来。随着经济的发展，公路、桥梁、高层建筑以及铁路的建设迅猛发展。越来越多的混凝土灌注桩被使用，并且呈现大直径、高长度的特点。基桩的安全性的无损检测变得尤为重要。声波透射法是桥基无损检测中必不可少的手段，并且具有准确度高，可靠性好，操作简单使川方便等特点。被广泛用于各种工程施工作业

2、中。1检测原理及PSD判定法1.1声波检测原理众所周知声波在均匀介质中传播，当遇到不均匀的介质时会发生偏折和反射并II会改变其波形以及频率。声波透射法就是基于这一原理开发的。主要方法是向基桩中发射一段固定频率的超声波，此波在皐桩中传播时当遇到缺陷或者杂质时会发生一定的偏折和反射以及频率的衰减和幅度的改变。基桥上安装接收换能器来接受传出的波，根据传出波的参数结合PSD判定法做出准确的判断。1.2PSD判定法PSD判定法乂称相皱检波法是对声波检测参数进行分析最常用的方法。通过声吋一深度曲线反应混凝土中的缺陷、空洞、以及缝隙杂质等。当某观测点处声波发生变化吋PSD曲线会明显的反映出来可以直观

3、的看出基桩中存在的问题，从而确定某一点是否为可疑点，从而进行进一步排查和修复。2影响声波参数的因素以及影响方式由于声波在不同介质中的传播速度不同，以及偏折反射后的振幅和频率的改变,所以根据不同的参数变化可以准确的判断出基桩中的空洞、杂质、以及缝隙等。2.1空洞及缺陷对声波的影响基桩混凝土小存在缺陷时会影响基桩的强度，由于存在缺陷所以改变了基桩的内部结构,使其内部不均匀从而当声波传播时遇到缺陷就会发生反射和折射，山于经过折射和反射的波比在均匀介质中到达换能器的时间要长，从而改变了其传输速度与传播方向使其不能同时到达换能器，产生不同的波形例如：畸形波、證加波等。根据波形的不同可以判断出混凝

4、土中缺陷的面枳以及位置，但是当孔洞特别大时换能器可能接收不到波。在施工过程中要依据基桩直径计算出合理的测声管数量以便检测的科学准确地进行。2.2基桩中杂质对声波的影响混凝土在混制过程中很容易引入朵质，最主要的就是泥土，泥土虽然粘性好但是硬度低，抗压能力差。混凝土中经常会出现夹泥的现象，主要是由于混凝土在搅拌过程中混入大块的泥土和使用污水、泥水混合原料。声波在不同粘性度的介质中能量衰减速度不同，泥土的粘性度大于混凝土，所以在声波检测时，当声波通过泥土时衰减速度会远大于通过混凝土。因此，声波传到换能器时所包含的振幅是不同的，所以根据换能器所接收到的芦波参数与此前己测得的声波在均匀混凝土中的

5、衰减范围迓行比较可以准确的检测混凝土中是否含有杂质。2.3声波频率对缺陷反应明显在进行基桩检测时射入基桩的艸•性波并不是单一频率的。而是一定频率段的混合波，山于不同频率的波在各种介质中传播所受影响不同。这是因为不同频率的波其波长不同，以至于其穿透能力不同。声波的频率越高其波长会越短则穿透能力越差，声波频率越低其波g越长随Z穿透能力较强。根据声波的这一特点，当被检测的混凝土中含有缺陷吋换能器接收到的声波主频就会发牛变化。利用换能器接收到的肖波参数与止常声波参数进行对比就能很好的判断出基桩的质量。3影响检验结果准确度的因素利用超声波检测虽然准确度高、可靠性好，但是在检验过程中或多或少的会受

6、到一些因索的影响，导致准确度下降可靠性降低。在工程检测中这些因素并非来白混凝土木身，而是来口其他的方面如：声测管、耦合剂、混凝土强度以及接收传感器的女装。3.1声测管对检测准确度的影响声测管是在施工过程之前根据计算基桩的直径预埋的，用于发出和接收检测波，在检测时每两根为一组一根发送一根接收。所以声测管是否平行是影响准确度的关键，但是rtr于芦测管是预埋的，所以在施工过程屮很容易对声测管的平行度和水平度造成一定的影响，尤其是在超高超人的棊桩建设中平行度很难保证。一旦声测管出现弯曲或者不平行的情况将会严重影响声波参数。因此要求声测管必须平行顺直在施工屮要经常对声测管进行调整和修复,尤其是底

7、部的声测管很容易造成弯曲和不平行，所以在施工时要把声测管固定在钢筋笼的外侧，并且对声测管进行分段加固。其次，山于声测管长度很大不可能是一根完整的声测管,而是有很多段拼接而成，而拼接的声测管在其接口处平整度和均匀度很难保证。这是测量过程中的一人隐患所以在检测过程中要尽量避免在接口处安装传感器。如果不能避免则要综合考虑接口对声波参数的影响。同时应注意：声测管埋设深度应在灌注桩的底部以上50mm-150mm,声测管的上端应高丁•灌注桩的上部300mm