桩身完整性检测及基桩承载力检测.ppt

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1、声波透射法检测技术方法定义：在预埋声测管之间发射并接收声波，通过实测声波在混凝土介质中传播的声时、频率和波幅衰减等声学参数的相对变化，对桩身完整性进行检测的方法。测试原理与过程：预埋声测管2～4根声测管内注水介质从下往上间隔<25cm测试桩身缺陷桩身换能器桩身缺陷桩身121声测管声测法原理图混凝土声波仪的功能：向待测的结构混凝土发射声波脉冲，频率在20～250kHz范围内，使其穿过混凝土，然后接收穿过混凝土的脉冲信号。仪器显示声脉冲穿过混凝土所需时间、接收信号的波形、波幅等。根据声脉冲穿越混凝土的时间和距离，可计算声波在混凝土中的传播速度；波

2、幅可反映声脉冲在混凝土中的能量衰减状况，根据所显示的波形，经过适当处理后可对被测信号进行频谱分析。声波透射法的基本原理声波种类和对应的频率范围混凝土声波透射法使用的主频率一般为2×104～1010Hz声波透射法的仪器设备（1）检测仪器：声波仪的组成：计算机、高压发射与控制、程控放大与衰减、A/D转换与采集。A/D转换器是用来通过一定的电路将模拟量转变为数字量。北京康科瑞广东汕头超声仪器研究所武汉中科创新国内90多种型号（2）换能器：功能：发射换能器——实现电能向声能的转换；接收换能器——实现声能向电能的转换。(3)声测管钢管、钢质波纹管、塑料

3、管要求内径比换能器直径大1～2cm，埋设数量：121321234D≤800mm800mm2000mm声波透射法的检测技术测试前的准备：检测步骤：首先采用平测法进行普查，找出声学参数异常的测点。然后，采用加密测试、斜测或扇形扫测等方法进一步检测一方面可以验证普查结果，另一方面可以进一步确定异常部位的范围。平测（1）将多根声测管以两根为一个检测剖面进行全组合，进行剖面编码。（2）将发、收换能器分别置于某一剖面的两声测管中，并放至桩的底部，保持相同标高。TTRR平测（3）自下而上将发、收换能器以相同的步长（一般不宜大于250m

4、m）向上提升。每提升一次，进行一次测试，实时显示和记录测点的声波信号的时程曲线，读取声时、首波幅值和周期值（模拟式声波仪），宜同时显示频谱曲线和主频值（数字式仪器）。重点是声时和波幅，同时也要注意实测波形的变化。（4）在同一桩的各检测剖面的检测过程中，声波发射电压和仪器设置参数应保持不变。TTRR对可疑点的细测（加密平测、斜测、扇形扫测）1)局部缺陷：在平测中发现某测线测值异常，进行斜测，在多条斜测线中，如果仅有一条测线测值异常，则可以判断这只是一个局部的缺陷，位置就在两条实线的交点处。对可疑点的细测（加密平测、斜测、扇形扫测）2)缩颈或声测

5、管附着泥团：在平测中发现某些测线测值异常，进行斜测。如果斜测线中、通过异常平测点发收处的测线测值异常，而穿过两声测管连线中间部位的测线测值正常，则可判断桩中心部位是正常混凝土，缺陷应出现在桩的边缘，声测管附近，有可能是缩颈或声测管附着泥团。3)层状缺陷（断桩）：平测中发现某（些）测线值异常，进行斜测。如果斜测线中除通过异常平测点发收处的测线测值异常外，所有穿过两声测管连线中间部位的测线测值均异常，则可判定该声测管间缺陷连成一片。如果三个测试面均在此高程处出现这样情况，如果不是在桩的底部，测值又严重偏低，则可判定是整个断面的缺陷，如夹泥层或疏松

6、层，既断桩。斜测有两面斜测和一面斜测。最好进行两面斜测，以便相互印证，特别是那种缩颈或包裹声测管的缺陷，两面斜测可以避免误判。具体测试步骤及方法第一步：声测管内注清水，检查声测管是否畅通；第三步：测量桩顶声测管外壁净距离；第四步：将发射与接收换能器分别置于两个根声测管中同于测点处；第二步：计算声测管及耦合水层声时修正值；第五步：发射与接收换能器以相同标高或固定高差同步升降，测点间距不宜大于250mm；第六步：采集和记录信号：声时、声幅、频率、波形第七步：以两根声测管为一个检测部面进行组合，分别完成所有的检测剖面第八步：桩身可疑测周围应采用加密

7、测点，或采用斜测法、扇形扫测进行复测。确定缺陷位置与范围缺陷部位：声时大、波幅小、波速小、波形畸变等声速在3500-4500m/s波形完整完整桩——均匀的高声速空洞是桩身混凝土中大的空气气泡，蜂窝是密集的小气泡集合体，可以等效为空洞，严重缩颈是将声测管外露，即在声测管附近有空洞存在。使声线长度不再是声测管管距L声线拉长，带来声时加大，视声速降低可知接收的超声波波幅下降,主频降低。蜂窝、空洞、严重缩颈—局部极低声速夹泥、离析是桩身局部出现低声速区。桩身声速为V1,夹泥、离析缺陷的声速为V2。发射换能器辐射的声波入射到缺陷会发生绕射，在缺陷内发生

8、折射和多次反射，将有三组波汇集到接收点，波形复杂。声速低，波幅减小。夹泥、离析——局部低声速下图桩长16m，在3.6m、4.0m处的异常超过临界值。桩径1200mm