超声波透射法在灌注桩完整性检测中应用.pdf

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1、2011年第4期I·』材SichuanBuildin~MateriaIs·81·第37卷总第162期2011年8月超声波透射法在灌注桩完整性检测中应用黄太金(中国水利水电第十~--v_程局有限公司)摘要i一般混凝土灌注桩在设计无误的前提下，桩用于结构混凝土的声波检测中，但作为隐蔽工程的桩与上的承载力都能达到要求，而承栽力合格的桩，其完整性不部结构有较大区别。“强度一声速”关系曲线受混凝土配合一定能满足要求。因此，对于混凝土灌注桩来说，完整性比、骨料品种、硬化环境等多种因素的影响，上部结构混检测显得尤为重要。本文介绍了声波透射法检测桩基的基凝土的配合比和硬

2、化环境我们可以较准确的模拟，而在桩本原理以及检测方式，并结合工程实例进行分析探讨。中的混凝土由于重力、地下水等多种因素的影响而产生离关键词：超声波透射法；灌注桩；完整性；检测析，导致桩身各个区段混凝土实际配合比产生变化，并且中图分类号：TU459．3文献标识码：B这种变化情况无法估计，因此无法对“强度一声速”关系曲文章编号：1672—4011(2011)o4—0081—02线作合理的修正；另一方面，检测管的平行度也会对强度的推断产生很大影响，声测管在埋设过程中难以保证管距1声波透射法测试永恒不变，这就必将造成声速检测值的偏差；而“强度一声速”曲线一般是幂

3、函数或指数函数关系，声速的较小偏差所1．1声波透射法测试原理对应的强度偏差被指数放大了。声波透射法是由仪器发出一系列电脉冲信号加在换能器极板上产生超声脉冲，超声脉冲向桩内辐射，声波在桩2混凝土灌注桩声波透射法检测方式身混凝土中传播后达到另一个声测管，被安置在其中的接收换能器所接收，接收换能器将接收到的声波信号转变成2．1桩内跨孔透射法电信号提供给仪器，接收到的声波信号随混凝土的质量、在桩内预埋两根或两根以上的声测管，把发射、接收缺陷的性质的客观情况，使穿透的声波信号的传播时间、换能器分别置于两管道中。检测时声波由发射换能器出发声波的振幅、频响特性(主频)

4、以及脉冲波的波形、波列长穿透两管间混凝土后被接收换能器接收，实际有效检测范度发生变化，即可对桩身混凝土是否完整、致密(胶结的优围为声波脉冲从发射换能器到接收换能器所扫过的面积。劣)及缺陷是否存在及其分布情况作出>*-IJN，因此可根据这根据两换能器高程的变化又可分为平测、斜测、扇形扫测些物理量与介质性质之间的关系判断桩身混凝土质量的变等方式。当采用钻芯法检测大直径灌注桩桩身完整性时，化及内部缺陷的大小和位置，从而完成检测工作。可能有两个以上的钻芯孔。如果我们需要进一步了解两钻1．2声波检测仪器孔之间的桩身混凝土质量，也可以将钻芯孔作为发、收换声波检测相应

5、的仪器有发射换能器、接收换能器、能器通道进行跨孔透射法检测。RSM—SY5声波仪和笔记本电脑。RSM—SY5声波仪为武汉2．2桩内单孔透射法岩土所生产，发射电压为300V，记录长度1024its，观测在某些特殊情况下只有一个孔道可供检测使用，例如点距20cm，换能器采用径向井中换能器。见图1。钻孔取芯后，我们需进一步了解芯样周围混凝土质量，作为钻芯检测的补充手段，这时可采用单孔检测法。此时，换能器放置于一个孔中。换能器间用隔声材料隔离(或采用专用的一发双收换能器)。声波从发射换能器出发经祸合水进入孔壁混凝土表层，并沿混凝土表层滑行一段距离后，再经祸合水分

6、别到达两个接收换能器上，从而测出声波沿孔壁混凝土传播时的各项声学参数。单孔透射法检测时，由于声传播路径较跨孑L法复杂得多，须采用信号分析技术，道中有钢质套管时，由于钢管影响声波在孔壁混凝土中的图1检测原理示意图绕行，故不能采用此方法。2．3桩外孔透射法1．3检测方法当桩的上部结构己施工或桩内没有换能器通道时，可将接收发射换能器置于检测管内，并能顺利提升下降。在桩外紧贴桩边的土层中钻一孔作为检测通道，由于声波‘测量时换能器可置于同一标高(水平同步)，或相差一定高程在土中衰减很快，因此桩外孔应尽量靠近桩身。检测时在(斜同步)，斜同步测量时，两换能器的水平测角

7、可取30—桩顶面放置一发射功率较大的平面换能器，接收换能器从4O。，观测点可取20—40cm，发现读数异常时，应加密点#I'lL中自上而下慢慢放下，声波沿桩身混凝土向下传播，距细测。两换能器必须同步升降，各对测点两换能器累计并穿过桩与孔之间的土层，通过孔中锅合水进入接收换能误差不超过2cm，并应随时校正。器，逐点测出透射声波的声学参数。当遇到断位或夹层时，1．4用声波透射法测试波速来推断桩身混凝土强度该处以下各点声时明显增大，波幅急剧下降，以此为判断由于混凝土声速与强度有一定的相关性，通过建立专依据。这种方法受仪器发射功率的限制，可测桩长十分有用“强度一

8、声速”关系曲线来推断混凝土强度的方法广泛应(下转第84页)·84·IIJ之材20