声波透射法对缺陷桩质量判别及分析

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1、声波透射法对缺陷桩质量判别及分析声波透射法对缺陷桩质量判别及分析摘要：本文介绍了桩基检测的主要方法，并比较各自的优缺点。阐述了超声波透射法检测的基本原理，通过工程实例，具体分析了超声波透射法对缺陷桩的质量判别。　　关键词：超声波透射法桩基检测质量判别　　.L.　　1、前言　　随着我国工程建设事业的迅速发展，众多的高楼、厂房、桥梁、码头、港口等大量采用桩基础，桩基础的应用越来越广泛，已经成为最常用的基础形式和加固方式。据不完全统计，目前我国的年平均用桩量超过约300万根，其中沿海地区和长江中下游地区占70%～

2、80%，而且工程造价较高，一般为工程总造价的四分之一以上。在各种类型的桩基形式中，以混凝土灌注桩的使用尤为突出，特别是大直径桩基几乎全部采用混凝土灌注桩[1-5]。桩基础属于隐蔽工程，加上施工工序繁多且施工难度大、技术要求又高等特点，桩基础质量不好把握，很容易出现问题。因此，有必要对桩基础的质量进行检测。　　超声波透射法具有检测细致、结果可靠、检测范围大、不受桩长和桩径的限制等特点，所以目前主要采用超声波透射法检测桩基[6][7]。　　2、超声波透射法检测的基本原理　　超声波透射法检测桩基桩身结构完整性的基

3、本原理：灌桩时先预埋3-4根声测管（桩径在1.5m以下埋3根，1.5m-2m埋4根）作为检测通道，把发射探头和接收探头放于声测管中，并在管内充满清水作为耦合剂。由仪器中的脉冲信号发生器发出一系列的周期性电脉冲，加在发射换能器的压电体上，电脉冲转换成超声脉冲，超声脉冲穿过待测的桩基混凝土，并为接收换能器接收，再转换成电信号。再由仪器测出超声脉冲穿过桩基混凝土所需的时间、波幅值、脉冲主频率、波形及频谱等声学参数，然后由对接收信号的各种声学参数进行综合判断和分析，即可对混凝土各种内部缺陷的性质、大小、位置大致做出

4、判断，并给出混凝土总体完整性和强度等级的评价指标[8]。　　3、超声波透射法数据处理与分析　　桩基桩身缺陷是以声速临界值、波幅临界值以及PSD判据进行综合判定的。用斜率法判断桩身混凝土缺陷可疑点。根据各点的声时测读数据绘制深度一声时曲线，并给出时临界线，声时大于该临界值的为异常点。再用声时一深度曲线相邻测点的斜率K和相邻2个声时差值△t的乘积，绘制hK△t(PSD判据)曲线。　　(1)　　(2)　　其中，，分别为相邻两测点的声时差和深度差[9]。根据曲线的突变位置，初步判定有缺陷的部位。结合声速和波幅判据进

5、行综合判断。根据声速一深度曲线和波幅一深度曲线和相应的临界值进行判断，声速或波幅低于其临界值的均为异常点。当某一测点的一个或多个声学参数被判为异常值时，是存在缺陷的可疑点；根据可疑测点的分布和数值大小综合分析，判断缺陷的位置和范围。　　4、工程实例　　某工程中，0-3#桩设计桩长16.0m，设计桩径1.5m，桩身混凝土强度等级为C25布置了三根声测管A、B、C。声测测点间距AB为990mm，BC为990mm，CA为1030mm。在浇筑混凝土达到14天后对其进行检测。　　由图1可以看出：AB剖面在11.35m

6、和14.6m处声速值低于声速临界值，在11.35m-11.6m之间和14.35m-14.85m之间声幅值低于声幅临界值，PSD判据在11.35m、14.6m、15.85m三处严重突变，波形畸变；BC剖面在11.35m和16.1m.L.处声速偏低，在11.35m处声幅值低于声幅临界值，在14.1m处声幅值偏低，PSD判据在桩底和11.35m处突变严重，波形畸变；AC剖面在11.35m和桩底11.61m处声速值低于声速临界值，在11.35m处声幅值低于声幅临界值，PSD判据桩底16.1m和11.35m处发生严重

7、突变，波形畸变。　　按照桩基检测规范，初步判定此桩为Ⅲ类桩。　　经过取芯验证，在11.35m-11.6m存在离析现象，约20cm混凝土没有连续性；14.35m-14.85m存在严重离析现象，大约20cm是碎石；桩底约15cm的沉渣。此三处存在严重缺陷，这与以上的分析相吻合。图2为该桩的芯样图。　　5、结语　　本文以某工程的桩基检测项目为背景，主要研究了桩基检测的方法，并作出了比较，介绍了超声波透射法检测桩基桩身完整性的基本原理，着重进行了超声波检测桩基的数据处理与分析。通过对0-3#桩基的具体分析，论述了如

8、何进行桩基结果判定的工作。对有疑点的桩要采取取芯来验证，以免误判，漏判，给工程质量造成不必要的安全隐患。