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1、声波透射法对混凝土桥梁基桩质量的检测及工程实例分析耿德林(四川川北公路规划勘察设计有限责任公司,四川广元628017)摘要:本文讨论采用声波透射法检测桥梁混凝土桩基完整E(1-μ)V=性的方法、原理,并结合实例分析在检测过程中应注意的事pρ(1+μ)(1-2μ)项及判别和分析方法等。式中,E为介质弹性模量;ρ为密度;μ为泊桑比。而弹关键词:声波透射法;桩的完整性;桩基检测;判别分析性模量与介质的强度之间存在相关性。中图分类号:TU473.16文献标志码:B2.2检测方法文章编号:1672-4011(2017)08-0125-032.2.1检测前准备DOI:10．3969/j．i
2、ssn．1672-4011．2017．08．0631)将各声测管内注满清水,作为耦合剂。不能加入鱼塘或坑沟积水,混水会在声测管底部产生淤积,使声波产生散1概述射,接受波的声时、波幅会大幅下降。并检查声测管畅通情混凝土桩是桥梁工程桩基础的主要形式及桥梁的重要况,声测管连接是否规范,如不正确的连接会造成换能器卡结构,工程隐蔽强,成桩过程有许多环节,质量较易出偏差,管(连接不平顺),检测信号异常(连接处胶带包裹)等,以致如产生夹泥、断裂、混凝土离析及桩顶混凝土密实度较差等设备损坏和结果误判。质量缺陷。其影响因素有:成桩地质条件、成桩工艺、机械设2)在桩顶测量相应声测管内壁间净距离和声
3、测管的内备等。桩基完整性质量的好坏,直接关系着桥梁工程主体结外直径,并对同一根桩中的测管进行编号。并计算声测管及构可靠和使用安全。因此,加强对桩基础施工质量控制,特耦合水的声时修正值。别是桩基完整性现场检测极为重要。2.2.2现场检测目前桩基检测方法有多种多样,如有:高应变动测法、低1)根据桩径大小及测管之间的距离选择合适频率的换应变动测法、钻芯法和声波透射法等,其中声波透射法检测能器和仪器参数;同一根桩检测时,各检测剖面的声波反射方法操作简单、检测细致、全面,全桩长的各个截面都在检测电压和仪器设置参数不得改变;首先将发射换能器与接收换范围内,检测范围广,尤其是当桩内存在多个缺
4、陷时具有更能器分别置于两个声测孔的顶部或底部,采用平测方法同步全面可靠等优点,现已成为桩身质量完整性检测最常用升降,以相同的步长进行检测,测点间距不宜大于250mm;方法。记录接受信号的时程曲线,读取声时、首波峰值及主频值。笔者通过长期从事基桩检测工作,结合工程实际,分别对埋设有两根以上声测管的桩,应以每两管为一个测试剖对桩基现场检测过程中遇到一些问题、检测方法以及对所采面,分别对所有剖面进行检测。关于声波透射法检测基桩完集的数据判定、分析等,进行一些归纳和总结,供参考。整性的现场测试方法及常规的数据处理收集,已在相关规范2检测原理及方法及其他书籍中有较为详尽的阐述,不再详述。
5、现场检测方法如图1所示。2.1检测原理超声波透射法一般采用在桩基础中预埋2~4根或以上的声测管作为检测通道,管中加注清水作为耦合剂,将声波仪收发换能器分别放置于不同声测管中,通过超声仪激发声测管中换能器产生超声脉冲,透射通过桩身混凝土。当混凝土构成材料配合比相同,且混凝土均匀度、施工条件等基本一致时,超声波在其中的传播声时、声速、波幅、频谱应基本一致。而混凝土中存在有缺陷时,会出现不同的阻抗差异,使其超声波在传播过程中产生反射、折射、绕射、声波能量衰减、吸收等变化。目前国内外的超声仪均能通过数据采集系统自动记录采集数据,并通过专用处理软件进行声速、波幅、PSD等计算,绘制深度随
6、参数变化曲线图,以此进行基桩桩图1现场检测图示身完整性分析、判定桩身完整性类别、缺陷。混凝土的物理2)对数据可疑的部位可采用水平加密测点或采用斜测力学特性受其内部变化与外部环境条件等多种因素确定。或扇形扫测等方法进行复测,进一步确定桩身缺陷的位置和根据弹塑性介质中波动理论,应力波波速为:范围。水平加密即在可疑部位采用同步平测的方法,将测点加密(如测点间距减小为50~100mm)。斜测是将发射换能器和接收换能器置于不同高度,检测过程中保持高差不变,收稿日期:2017-07-07;修回日期:2017-07-10作者简介:耿德林(1977-),男,四川广元人,本科,检测中心主任,主水
7、平夹角可取30°~45°。扇形扫测是将一个换能器的位置要从事道路与桥梁隧道工程检测工作。固定,将另一个换能器在一定范围内按固定的步长进行测试,各种方法测试如图2。·125·混凝土漏浆的缺陷,由于骨料声速高于砂浆,因此,该离析处的声速基本正常且甚至偏高,但声波的界面明显增多,幅度下降。相反则声速偏低,但波幅基本正常甚至偏高。2)对于如缩径、夹泥(砂)缺陷,该处的声速、波幅均有明显的下降,因缺陷材质的声速明显低于、衰减系数反之高,具体缺陷可通过斜测或扇测确定缺陷的径向尺寸、范围及位置。图2测试示
