声波透射法检测在超大超长桥梁灌注桩中的应用和难点解析.pdf

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1、炙盈2柱之谈声波透射法检测在超大超长桥梁灌注桩中的应用和难点解析谢锋夏定斌(中交武汉港湾工程设计研究院有限公司，湖北武汉，43004O)摘要：灌注桩是桥梁工程中常见的一种基础形式，在我国桥梁施工中被广泛的应用，它将上部结构的荷载传递到深层稳定的土层或岩层上去，减少基础和构筑物的不均匀沉降。由于灌注桩的整个施工作业均是在地下、水下完成，质量控制难度大，复杂的地质条件或施工中的任何失误都有可能造成混凝土灌注桩的桩身缺陷，从而危害桥梁结构的安全，因此对桥梁桩基的质量控制及检测是非常重要的一个环节。本文介绍了声波透射法在桥梁工程基桩检

2、测上的应用，结合多年在检测过程中积累的实践经验，并通过一部分检测实例来与大家共同探讨研究。1．前言系统产生超声波，超声波在介质(混凝土)中的声波透射法用于检测桩身混凝土质量始于传播过程中，经多次反射、折射、绕射及不同的20世纪70年代。它可以检测桩身的各个截面混凝吸收衰减，使接收信号在混凝土中的传播时间、土，其结果较为准确可靠，是检测大直径灌注桩振幅、波形及频率等发生变化，从中可以判定混完整性的较好方法，目前在工业民用建筑、铁凝土的密实性、缺陷情况、完整程度及总体均匀路、公路、港口和水利电力等工程建设得到广泛性。应用。它具有以

3、下优点：①检测细致，结果准确声波透射法桩身质量检验是在桩身中预埋测可靠；②不受桩长限制；③无盲区，声测管埋到管(钢管或塑料管)，管的下口封死，测试时管什么部位就可检测什么部位，包括桩顶低强区和内充满水或机油作耦合剂，二管内分别放入声波桩低沉渣厚度；④毋须桩顶露出地面即可检测，发射和接收探头，两探头置于同一水平面或保持方便施工；⑤可估算混凝土强度。正因为如此，一定高差，测测管两探头同时提升或下降，若用虽然该方法需预埋声测管，费用较高，但仍然得手动法，每提升一定距离检测一次，若用自动到广泛采用，特别是桥梁、高层建筑的大型、特法，沿

4、桩长提升或下降一次，可以得到声时或波大型灌注桩的检测。速沿桩长的变化曲线。2．检测目的和适用范围2．1检测目的：声波透射法是检测灌注桩桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别。2．2适用范围：声波透射法适用于己预埋有声测管的混凝土灌注桩桩身完整性(缺陷)检测，判定桩身缺陷的程度及其位置。3．检测原理声波透射法检测大直径钻孑L灌注桩的测试系声波在正常混凝土灌注桩中传播速度为统主要由发射系统、发射换能器、接收换能器、3800~4500m／s之间。当传播路径上遇到混凝土质放大和接收系统以及计算机组成。检测时，发射量差，如离析、夹泥等缺陷

5、时，声波将发生衰和接收换能器分别置于两个对测声测管中，发射减，部分声波将绕过缺陷传播，使得传播时间增收稿日期：2013—11—9作者简介：第一作者：谢锋，男，本科，工程师，研究方向：建筑工程第二作者：夏定斌，男，本科，工程师，研究方向：建筑工程2014~第2期炙盈z柱吏设囝技术一线长，波速减小，即产生漫射现象，若遇有空洞的不动，另一只逐点移动，测试成扇形，扇形测试空气界面将产生反射和散射，使波幅减小；缺陷各测点的测距是不同的，其振幅不具可比性，只使混凝土不连续，声波传播路径复杂化，引起波能由相邻测点值的突变判定测线是否通过缺陷

6、。形畸变。所以声波在有缺陷的混凝土中传播时，波幅减小，声时加大(波速降低)，波形畸变。根据两个换能器高差变化，检测时可用平测、斜测和扇形扫测先等方式。4．声测管选择与安装声测管一般用镀锌管，外径60mm，内径53mm，适用于直径35～50mm换能器，也可采用PVC塑料5．8管接头的影响：当换能器位于管接头处管，但应有一定刚度，不易因受力变形或破裂，时，会使声学参数明显降低，尤其是振幅值，原钢管一般每根长6m，管间连接用螺纹连接或焊因是接头处存在空气夹层，强烈反射声波能量，接；塑料管可外加套管连接法，但都要确保密封当换能器移开一

7、定距离后，测值立刻正常，反差性好，不漏水，内壁光滑。极大，判定为接头影响，也可通过斜测法判定。连接好的管绑扎在钢筋笼内侧，管间保持平5．9检测时应显示和记录接收信号里程曲线，行，管底封死，不漏水，上口加盖保护，以免浇读取声时、首波峰值和周期值，应同时显示频谱灌混凝土时异物落入管内导致孔道堵塞。曲线和主频值。5．10多根管检测时，以两根管为一个检测剖5．现场检测面进行全组合，分别对所有检测剖面完成检测。5．1声测管内注满清水作为耦合剂；5．2量测测管间外壁管距(净距)，作为两测管各测点接收至发射的混凝土实测测距；5．3由于声波透

8、射法测桩，声参数采用互相比对的方法，为了使参数具有可比性，同一根桩的不同测试截面测试中，应保持系统状态参数如声测管布置方式发射电压等不变；a)二管；b)三管；c)四管5．4检测一般分两步，先用平测法(发射和接收换能器在相同标高位置)对桩身各个截面进6．检测结果判定行普查，找出