声波透射法测桩

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1、声波透射法测桩1. 声测管的埋设声测管是声波透射法测桩时径向换能器进入桩内的通道，是灌注桩超声检测系统的重要组成部分，声测管在桩内的预埋方式及其在横截面上的布置形 式，将直接影响检测的结果。因此需检测的桩应在设计时将声测管的布置和埋设 方式标入图纸，在施工中应严格控制预埋质量，以保证检测工作的顺利进行。1.1 声测管的选择及安装要求用作声测管的管材一般都不长（钢管为 6m 长一根），需要将管材连接起 来，接口必须满足如下要求：1） 声测管材质应有足够的刚度（钢管、 PVC 管），保证声测管不易因受 力而弯曲、脱开；2）选用透声率大、便于安装、费用较低、有足够的水密性，在较高的静 水压力下不漏浆

2、为原则；3）接口内壁保持平整通畅，不应有焊渣、毛刺等突起物，以免妨碍探头 的提升及信号线的损伤。4）声测管内径换能器外径10mm, （p 35屮50多用50号钢管（2寸管，外径60mm，内径53mm）；5）连接方法：外加套管 （ 不漏浆、内壁光滑、接头不用黄油）、 管 底密封、各管间保持平行；6）固定方法：在钢筋笼架内侧绑扎固定；7）安装完毕后应将声测管上口保护，以免浇灌混凝土时异物落入导致孔道堵塞。1.2 声测管埋设数量及布置方式检测管埋置的数量视桩径大小而定， 声测管埋的数量决定了检测剖面的个数，同时也决定了检测精度；声测管数量越多，形成的检测剖面越多（见图1 ） 。图1规范要求如下：桩径

3、屮0.6-屮1.0m埋设两根管桩径屮1.0-屮2.5m埋设三根管桩径屮2.5m以上埋设四根管在检测时向北沿顺时针方向开始依次编号。 检测剖面编组如下：1-2；1-2、1-3、2-3；1-2、1-3、1-4、2-3、2-4、3-4。这样编号的目的是一方面使检测过程可以再现，另一方面，当桩身出现 缺陷时便于有关方面根据检测报告对缺陷方位作出准确的定位，为验证试验和桩 身修补提供指导。2. 现场检测2.1.测试前准备1）按照规范 3.2.1 的要求,安排检测工作程序。2）按照规范3.3.2的要求，调查、收集待检工程及受检桩相关技术资料 和施工记录，查看图纸和施工记录。比如成桩工艺、桩的尺寸、类型、地

4、质状况 施工过程异常情况记录。3）采用直径明显大于换能器的圆钢疏通声测管,逐根检测声测管畅通情况及实际深度。4） 检测测试系统的工作状况，必要时应对测试系统调零。5） 用钢卷尺测量同根桩顶各声测管之间的外壁管距（净间距），作为行 营两声测管个测点接收至发射的混凝土实测测距，。6）在声测管中内注满清水作为耦合剂。7）由于声波透射法测桩，对声参数多采用相对比较的方法，为使声参数 具有可比性，对同一根桩的不同测试剖面在测试中，应保持测试系统状态参数（发 射电压、换能器等）不变2.2 检测步骤 现场检测过程一般分为两个步骤，首先时是采用平测法对桩身各个剖面 进行普查，找出声学参数异常点。可对声学参数异

5、常的测点采用加密测试、斜测 扇形扫测等细测方式进一步检测，这样一方面可以验证普测结果，另一方面可以 进一步探明缺陷部位的范围，为桩身完整性类别判定提供可靠依据。图32.2.1 平测法普测（水平同步）：1）将收、发径向换能器放入桩底，保持相同的标高位置（如图 2） （ZBL-U520 自动测桩系统可以自动保持同步提升收、发换能器）；2） 超声系统发射高压声脉冲，穿过桩体混凝土，被接收换能器接收，此 时要注意观察波形，保证首波出现在显示屏上（如图3 所示），以保证测试数据 准确可靠；3）同步从下至上以相同步长（一般不大于25cm）逐点移动换能器；4）每提一次，进行一次测试、记录声时、波幅、波形（Z

6、BL-U520自动 测桩仪系统可连续提升换能器，自动测试记录）；2.2.2 对可疑点的细测（可疑部位加密平测，斜测、扇形扫测）。 通过对平测普查的数据分析，可以根据声时、波幅、主频等声学参数的 相对比较及实测波形的形态找出可疑部位进行细测。1）加密平测：即在可疑部位减小步长（10mm）进行复测，对于ZBL-U520 自动测桩系统则可高密度连续测试，一般不需要进行加密平测；图45图6图72）斜测法：即换能器保持一定高差，同步提升换能器。斜测又分为单向 斜测和交叉斜测（如图4所示），由于换能器具有指向性，因此，收、发换能器 中心连线与水平夹角不能太大，一般可取3040 局部缺陷：在平测时发现某些测

7、线测试数据异常，进行斜测，在多条斜测线中，仅 有一条测线测试数据异常，则可以判断这是一个局部的缺陷。位置即在两条异常 测线的交叉点处。缩径或声测管壁附着泥团：如图5所示在平测中发现某些测线异常，在斜测中，通过异常平测点接 收、发射处的测线测值异常，而穿过测线中心部位的斜测线测试值正常，则可判 断桩的中心部位是正常混凝土，缺陷应发生在桩的边缘部位，有可能是缩径或是 声测管附着泥团。档某些声测管陷入泥团包围时，由它构成的两个声测剖面在等 高程处都会出现异常测试值。层状缺陷（断桩）：如图所示在平测中发现某些测线异常，在斜测中，通过异常平测点接收、 发射处的测线测值异常，而穿过测线中心部位的斜测线测试

8、值均异常（见图6）， 则可判断声测管间的缺陷练成一片。如果所有声测剖面都在同一高程出现这种情 况，又不是发生在桩底，声测值由明显偏低，则可断定是整个断面的缺陷，如加 泥层或疏松层，即断桩。斜测分为单斜测和交叉斜测，最好采用交叉斜测。这样可以相互验证，特别是对缩径或包裹声测管的缺陷，交叉斜测可以避免误判。3）扇形扫测法：将一只换能器置入桩身中某一高程（缺陷部位）不动，另一只换能器置于逐点移动，测线呈扇形分布（见图7）。值得注意的是，扇形 测试个测点的测距是不同的，所以振幅不具备可比性。只能根据相邻测点测试值 的突变来发现测线是否遇到缺陷。检测中还要注意声测管接头的影响，当换能器正好位于接头部位时

9、，有 时会使声参数明显降低，特别是波幅，其原因时接头部位存在空气夹层，强烈反 射声波能量。遇到这种情况，判断的方法是：将换能器一卡一定距离后，声参数 立刻正常，反差极大，往往属于这种情况。另外通过斜测也可以判断出来。2.3 对桩身缺陷在横截面上分布状况的推断对单一检测剖面的分析，我们只能推断出缺陷在该检测剖面上的阴影范 围，如果存在多个检测剖面，综合分析桩身的各个检测剖面可大致推断桩身缺陷 在桩横截面上的分布范围。桩身缺陷的纵向尺寸可以比较准确的检测，因为测点间距可以任意小， 所以在桩身纵剖面上可以有任意多的测线。而桩身缺陷在桩身横截面上的分布则 只能是一个粗略的推断，因为桩身横截面上的测线是由预先埋设的声测管决定 的，数量极为有限。近几年，随着CT技术的发展，灌注桩声波层析成像（CT）是检测灌注桩缺陷的一种新的方法，但由于操作复杂，速度面，目前工程中应用的很少。