聲波透射法檢測(cè)技術(shù)方案

1、基樁聲波透射法檢測(cè)技術(shù)方案1檢測(cè)目的目的是檢測(cè)混凝土灌注樁的樁身完整性，判定樁身缺陷的位置、范圍和程度 2檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)1廣東省標(biāo)準(zhǔn)建筑地基基礎(chǔ)檢測(cè)規(guī)范DBJ15-60-2008;2國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范(JGJ 106-2003 )。3檢測(cè)數(shù)量根據(jù)上述有關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)的要求，本工程各標(biāo)段檢測(cè)數(shù)量見下表2。各標(biāo)段基樁聲波透射法檢測(cè)數(shù)量表2序號(hào)工程部位施工樁總數(shù)檢測(cè)樁數(shù)檢測(cè)比例備注1標(biāo)段羽500mm97根85根1. 對(duì)于樁徑羽500mm的柱下 樁，每個(gè)承臺(tái)下的樁應(yīng)采用鉆芯 法或聲波透射法抽檢，抽檢數(shù)量 不少于該承臺(tái)下樁總數(shù)的 30%且 不少于1根。2. 對(duì)于樁徑1500mm的柱下樁 和非柱下樁

2、，應(yīng)米用鉆芯法或聲 波透射法抽檢，抽檢數(shù)量不少于 相應(yīng)樁總數(shù)的 30%且不少于20 根。對(duì)未抽檢 到的其余 樁，宜米 用低應(yīng)變 法或高應(yīng) 變法檢 測(cè)。<1500mm305根不少于116根具體檢測(cè)數(shù)量及檢測(cè)樁號(hào)由建設(shè)單位、監(jiān)理單位會(huì)同有關(guān)各方根據(jù)施工記錄 及現(xiàn)場(chǎng)情況綜合考慮后確定。4驗(yàn)證與擴(kuò)大檢測(cè)(1) 當(dāng)對(duì)聲波透射法檢測(cè)結(jié)果有異議時(shí)，可重新組織聲波透射法檢測(cè)，或在 同一基樁進(jìn)行鉆芯法驗(yàn)證。(2) 當(dāng)檢測(cè)結(jié)果不滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行擴(kuò)大抽檢。擴(kuò)大抽檢應(yīng)采用原抽 檢用的檢測(cè)方法或準(zhǔn)確度更高的檢測(cè)方法。當(dāng)因未埋設(shè)聲測(cè)管而無法采用聲波透 射法擴(kuò)大檢測(cè)時(shí)，應(yīng)采用鉆芯法。擴(kuò)大抽檢的數(shù)量應(yīng)按不滿足設(shè)計(jì)

3、要求的樁數(shù)加 倍抽檢。當(dāng)采用高應(yīng)變和聲波透射法抽檢樁身完整性所發(fā)現(xiàn)的川、W類樁之和大于抽檢樁數(shù)的20%寸，應(yīng)按原抽檢比例擴(kuò)大抽檢。當(dāng)川、W類樁之和不于抽檢樁數(shù)的20%時(shí)，應(yīng)研究確定處理方案或擴(kuò)大抽檢的方法和數(shù)量。(3) 驗(yàn)證檢測(cè)和首次擴(kuò)大抽檢后， 應(yīng)根據(jù)檢測(cè)結(jié)果， 由監(jiān)理單位或建設(shè)單位會(huì) 同檢測(cè)、 勘察、 設(shè)計(jì)、 施工單位共同研究確定處理方案或進(jìn)一步抽檢的方法和數(shù) 量。當(dāng)對(duì)檢測(cè)結(jié)果有懷疑或有爭(zhēng)議但又不具備重新檢測(cè)和驗(yàn)證檢測(cè)條件寸， 應(yīng)由 監(jiān)理單位或建設(shè)單位會(huì)同檢測(cè)、勘察、設(shè)計(jì)、施工單位共同研究確定處理方案。5 基本原理超聲波透射法檢測(cè)混凝土質(zhì)量的原理是事先在樁內(nèi)預(yù)埋若干條聲測(cè)管， 作為 超聲波

4、接收和發(fā)射換能器的通道。檢測(cè)寸在一個(gè)管內(nèi)放入發(fā)射超聲波的發(fā)射探 頭，在另一個(gè)管內(nèi)放入接收超聲波的接收探頭。兩個(gè)探頭由底部往上同步提升， 儀器記錄超聲波在由二管組成的砼測(cè)面內(nèi)傳播的聲學(xué)特征。根據(jù)波的到達(dá)寸間， 幅度大小，頻率變化及波形畸變程度，經(jīng)過分析處理，從而判定出砼質(zhì)量狀況， 存在缺陷的性質(zhì)、大小及空間位置、砼勻質(zhì)性。6 檢測(cè)儀器(1) 聲波發(fā)射與接收換能器應(yīng)符合下列規(guī)定： 圓柱狀徑向振動(dòng)，沿徑向無指向性； 外徑小于聲測(cè)管內(nèi)徑，有效工作段長度不大于 150mm 諧振頻率為3060kHz; 水密性滿足1MPa水壓不滲水； 當(dāng)測(cè)距較大時(shí)，宜選用帶前置放大器的換能器。(2) 聲波換能器宜配置扶正器

5、。(3) 聲波檢測(cè)儀應(yīng)符合下列要求： 具有實(shí)時(shí)顯示和記錄接收信號(hào)的時(shí)程曲線以及頻率測(cè)量或頻譜分析功能。 聲時(shí)測(cè)量精度優(yōu)于或等于0.5卩s，聲波幅值測(cè)量相對(duì)誤差小于 5%系統(tǒng)頻帶寬度為1200kHz,系統(tǒng)最大動(dòng)態(tài)范圍不小于100dB 聲波發(fā)射脈沖為階躍或矩形脈沖，電壓幅值為 2001000乂本次檢測(cè)使用武漢巖海工程技術(shù)有限公司生產(chǎn)的 RS-ST01D型跨孔超聲檢測(cè)儀， 該儀器滿足上述技術(shù)要求。7 配合工作要求在灌注混凝土之前， 需要在被檢測(cè)的基樁內(nèi)預(yù)先埋入檢測(cè)預(yù)埋管， 當(dāng)受檢樁 樁身混凝土強(qiáng)度不得低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)的 70%或預(yù)留立方體試塊強(qiáng)度不得小于 15MPa時(shí)方可進(jìn)行檢測(cè)。預(yù)埋管施工應(yīng)滿足下

6、列要求 : 管材要求及駁接方式預(yù)埋管用內(nèi)徑5cm的普通自來水管或黑鐵管。用自來水管的螺口駁接方式， 但駁接時(shí)不用麻絲， 油漆，直接擰接即可。 管內(nèi)不能有泥沙或其它異物存在。 上、 下管口要封口，上管口要高出灌注砼面 30cm以上，以便檢測(cè)時(shí)安裝探頭電纜滑 輪。 固定方式預(yù)埋管可直接用鐵絲捆扎在鋼筋籠豎筋上， 各預(yù)埋管要大致相互平行， 并大 致垂直于樁底。 如果鋼筋籠不到底， 則底部應(yīng)用鐵絲捆扎短鋼筋作相對(duì)固定， 為 了安全，盡可能不要在樁底內(nèi)焊接。對(duì)于鋼筋籠到底并且是用吊機(jī)吊入樁孔的， 可在地面先把預(yù)埋管安裝在鋼筋籠上。 此時(shí)如果采用點(diǎn)焊駁接固定預(yù)埋管， 請(qǐng)注 意不能焊穿或局部漏焊管材。 埋管

7、根數(shù)及分布要求當(dāng)樁直徑DO.8m時(shí)，對(duì)稱分布安裝兩條預(yù)埋管，當(dāng)0.8mv D2.0m時(shí)，按正三角形分布，安裝 3條預(yù)埋管，當(dāng)D>2.0m時(shí)，按正方形分布安裝4 條預(yù)埋管（見圖 3）。注：通知進(jìn)場(chǎng)檢測(cè)前請(qǐng)預(yù)先在所有聲測(cè)管內(nèi)注滿清水。并再次確認(rèn)聲測(cè)管是否暢通， 聲測(cè)管露出混凝土面部分應(yīng)無扭彎、壓扁或穿洞，管內(nèi)無異物，管底直達(dá)樁底，否則應(yīng)做 相應(yīng)處理。E4&/BII圖2樁基超聲測(cè)試系統(tǒng)示意圖D< 0.8m0.8m <D < 2.0mD > 2.0m圖3基樁預(yù)埋管分布圖8現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)（1）現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)前準(zhǔn)備工作應(yīng)符合下列規(guī)定：1）當(dāng)受檢樁樁身混凝土強(qiáng)度不得低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)

8、的70%或預(yù)留立方體試塊強(qiáng)度不得小于15MPa時(shí)方可進(jìn)行檢測(cè)。2）采用率定法確定儀器系統(tǒng)延遲時(shí)間。3）計(jì)算幾何因素聲時(shí)修正值。4）在樁頂測(cè)量相應(yīng)聲測(cè)管外壁間凈距離。5）將各聲測(cè)管內(nèi)注滿清水，檢查聲測(cè)管暢通情況，換能器應(yīng)能在全程范圍 內(nèi)正常升降。（2）現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)過程一般分兩個(gè)步驟進(jìn)行，首先是采用平測(cè)法對(duì)全樁各個(gè)檢 測(cè)剖面進(jìn)行普查，找出聲學(xué)參數(shù)異常的測(cè)點(diǎn)。然后，對(duì)聲學(xué)參數(shù)異常的測(cè)點(diǎn)采用 加密測(cè)試、斜測(cè)或扇形掃測(cè)等細(xì)測(cè)方法，這樣一方面可以驗(yàn)證普查結(jié)果，另一方面可以進(jìn)一步確定異常部位的范圍，為樁身完整性類別的判定提供可靠依靠。1）現(xiàn)場(chǎng)平測(cè)和斜測(cè)應(yīng)符合下列規(guī)定： 將發(fā)射與接收聲波換能器通過深度標(biāo)志分別置

9、于兩個(gè)聲測(cè)管道中的測(cè)點(diǎn)處。平測(cè)時(shí)，發(fā)射與接收聲波換能器始終保持相同深度（圖4a）;斜測(cè)時(shí)，發(fā)射與接收聲波換能器始終保持固定高差（圖 4b）,且兩個(gè)換能器中點(diǎn)連線即聲測(cè)的 水平夾角不應(yīng)大于30°。 檢測(cè)過程中，應(yīng)將發(fā)射與接收聲波換能器同步升降，聲測(cè)線間距不應(yīng)大 于200mm并應(yīng)及時(shí)校核換能器的深度。 對(duì)于每條聲測(cè)線，應(yīng)實(shí)時(shí)顯示和記錄接收信號(hào)的時(shí)程曲線，讀取聲時(shí)、首波幅值，當(dāng)需要采用信號(hào)主頻值作為異常點(diǎn)輔助判據(jù)時(shí)，還應(yīng)讀取信號(hào)主頻值。 混凝土灌注樁完整性檢測(cè)時(shí)，任意兩根聲測(cè)管組合成一個(gè)檢測(cè)剖面，分 別對(duì)所有檢測(cè)剖面完成普查檢測(cè)。 地下連續(xù)墻墻身完整性檢測(cè)時(shí)，將同一槽段的相鄰兩根聲測(cè)管組成

10、一個(gè) 檢測(cè)剖面進(jìn)行檢測(cè)。 在同一受檢樁（槽段）各檢測(cè)剖面的平測(cè)或斜測(cè)過程中，聲測(cè)線間距、 聲波發(fā)射電壓和儀器設(shè)置參數(shù)應(yīng)保持不變。JLifii；ipf+1占 # t -aiAl一 7 a（a）平測(cè)（b）斜測(cè)圖4平測(cè)、斜測(cè)示意圖2）根據(jù)平測(cè)或斜測(cè)的結(jié)果，在樁身（墻身）質(zhì)量可疑的聲測(cè)線附近，應(yīng)采用增加聲測(cè)線或采用扇形掃測(cè)（圖5）等方式進(jìn)行復(fù)測(cè)和加密測(cè)試，進(jìn)一步確定缺陷的位置和范圍。采用扇形掃測(cè)時(shí)，兩個(gè)換能器中點(diǎn)連線的水平夾角不宜大于40°。圖5扇形掃測(cè)示意圖9檢測(cè)數(shù)據(jù)分析與判定(1) 灌注樁的聲波透射法檢測(cè)需要分析和處理的主要聲學(xué)參數(shù)是聲速、波 幅、主頻，必要時(shí)觀察和記錄波形。判斷依據(jù)主要

11、有以下五方面：波速判據(jù)、PSD判據(jù)(斜率法判據(jù))、波幅判據(jù)、主頻判據(jù)以及實(shí)測(cè)聲波波形。(2) 依據(jù)樁身(墻身)混凝土聲速和波幅參數(shù)的異常程度，結(jié)合實(shí)測(cè)波形的 畸變程度以及斜測(cè)的結(jié)果，按表 3所描述的特征確定各個(gè)檢測(cè)剖面的各條聲測(cè) 線的完整性函數(shù)值。樁身完整性類別判定表表3聲測(cè)線完整性函 數(shù)I( j，i )值具備下列特征之一1聲速和波幅參數(shù)均無異常，實(shí)測(cè)波形正常；2聲速和波幅參數(shù)均存在輕微異常，實(shí)測(cè)波形畸變較明顯；3聲速和波幅參數(shù)均存在較明顯異常，實(shí)測(cè)波形畸變明顯；4聲速和波幅參數(shù)均存在明顯異常，實(shí)測(cè)波形畸變嚴(yán)重。(3) 各檢測(cè)橫截面的完整性類別指數(shù) K ( i )根據(jù)各聲測(cè)線完整性函數(shù)I(j，