聲波透射法基樁檢測的綜合判讀實例

1、聲波透射法基樁檢測的綜合判讀實例聲波透射法基樁檢測的綜合判讀實例1、引言樁基施工是各種工程建立的重點，關(guān)乎到橋梁工程的性能，而樁基的缺陷、性能檢測成為了影響樁基施工的關(guān)鍵。聲波透射法是常見的樁基檢測手段，通過向介質(zhì)發(fā)射物理特性調(diào)制的聲波，觀察傳播波形和聲學(xué)參數(shù)的變化，來驗證被測對象的內(nèi)部構(gòu)造、幾何特征、宏觀缺陷、力學(xué)性質(zhì)等，進而到達樁基檢測的目的。文章將基于實際的工程案例，分析聲波透射法在樁基檢測中的綜合判讀，為拓展相關(guān)的研究奉獻一份力量。2、聲波透射法樁基檢測的原理與數(shù)據(jù)分析2.1檢測原理聲波透射法樁基檢測的根本原理是超聲脈沖發(fā)射源在混凝土內(nèi)激發(fā)高頻彈性脈沖波，然后記錄和分析脈沖在混凝土樁基

2、中的波動特征，當樁基中存在缺陷或破損，那么缺陷面有波阻抗界面，產(chǎn)生波的反射和透射。由于樁基缺陷中的孔洞、蜂窩、松散等都會表達在聲波的變化上，經(jīng)過分析之后，就能判別樁基內(nèi)部存在缺陷的部位、大小和性質(zhì)，并且不受高度、剖面的限制。2.2數(shù)據(jù)分析聲波透射法運用的數(shù)據(jù)主要包括波幅A、時間T、聲速等，并研究實測的波形，分析樁基中缺陷的性質(zhì)、位置、大小等，并評估樁基的強度。2.3樁基內(nèi)部缺陷對聲波波速的影響聲波透射法正是利用了樁基內(nèi)部波形的變化特征來判斷的，內(nèi)部缺陷對聲波波速的影響比擬顯著，當樁基構(gòu)筑材料松散時，聲速小于正常值，測點的聲時偏大，聲波就會直接穿過低聲速材料或繞過缺陷分界面?zhèn)鞑ィ划攦?nèi)部存在空洞時

3、，如有水或空氣，樁基材料和其他介質(zhì)的阻抗特性相差明顯，聲能反射系數(shù)接近1，聲波無法穿過混凝土/空氣截面，會沿缺陷邊緣傳播，傳播的途徑增長，聲時增加，聲速就相應(yīng)的減校總而言之，無論是那種缺陷，聲波都會相應(yīng)的減小，判斷也較為容易。2.4樁身完好性判讀在采用聲波透射法檢測樁基時，根據(jù)樁身的完好性，將其分為四類，一類樁基為完好型的，沒有缺陷，無聲速減孝剖面聲學(xué)參數(shù)異常；二類樁基存在細微缺陷，但對于構(gòu)造無明顯影響，也能發(fā)揮正常的承載才能，無聲速減小異常，只有個別測點出現(xiàn)異常；三類樁基存在明顯的缺陷，構(gòu)造和承載才能都有明顯削弱，部分聲速明顯減小，在多個測點聲學(xué)參數(shù)異常；四類樁基缺陷嚴重，樁身混凝土普遍出現(xiàn)

4、聲速減小和聲學(xué)參數(shù)異常。3、檢測程序3.1聲測管的埋設(shè)聲測管的規(guī)格、材料需符合要求，上端加蓋、下端封閉，管內(nèi)無異物，連接處圓滑過渡，管口高度宜一致。聲測管巖樁基周圍均勻分布，管底和接頭嚴格密封；聲測管埋沒至樁底，在下沉?xí)r，每下沉一節(jié)鋼筋籠，需注入一次清水，當下沉完畢后，需保證管內(nèi)注滿清水，每4左右測量聲測管間距，并做好記錄工作。此外，聲測管應(yīng)比檢測面高30公分。3.2檢測準備工作本文由論文聯(lián)盟.Ll.搜集整理檢測準備工作包含四個方面，分別是聲測管的貫穿檢測、明確檢測的樁號、工程地質(zhì)參數(shù)、樁基灌注28天后的強度，只有將這些技術(shù)指標和準備工作做到位之后，才能確保樁基檢測工作順利開展。3.3現(xiàn)場檢測

5、現(xiàn)場檢測根據(jù)檢測方案進展，如核對樁號、儀器調(diào)試、參數(shù)設(shè)定、聲測管注水、手測法將探頭置于同一高程、發(fā)射與接收換能器同步升降、觀察波形變化、參數(shù)分析等，現(xiàn)場檢測除了要按照既定的作業(yè)程序執(zhí)行之外，還對檢測人員的專業(yè)技術(shù)程度有一定的要求，如根本的儀器維護操作技能、波形分析才能等，防止工作上的沖突或延誤。4、工程實例分析4.1工程地質(zhì)與水文地質(zhì)概況本文研究的工程實例以南方某公路橋鉆孔灌注樁480根為例，絕大部分采用聲波透射法進展檢測，工程地質(zhì)與水文概況詳細為：層淤泥，流塑狀態(tài)，=40KPa；層粘土，軟塑狀態(tài)，=100KPa；層淤泥質(zhì)黏土，流塑狀態(tài)，=70KPa；層淤泥質(zhì)粘土，流塑狀態(tài)，=70KPa；層含

6、卵石圓礫，中密，=350KPa；地下水對樁基混凝土不具有侵蝕性。4.2檢測方法與過程此大橋10#墩灌注的混凝土為25等級，樁徑為1.30，長度為48，采用聲波透射法進展檢測。預(yù)埋三根聲測管，編號為A、B、，分別對AB、A、B三個面進展檢測。10-2號樁在距樁頂下3.8-5.5處，聲測檢測AB、B面聲時，PSD、波幅均超出判據(jù)。在檢測分析中，會受到其他因素的干擾導(dǎo)致誤判，因此一般采用扇形測、斜測對樁基缺陷部位進展核驗。扇形測過程中，需要注意探頭的位置，如A管探頭距樁頂大約3.8時，B管探頭在3.5以上可以獲取真實的聲學(xué)參數(shù)；當A管探頭距樁頂為5.4左右時，B管探頭在5.7以下可獲得真實的聲學(xué)參數(shù)

7、。斜測在B管探頭進入缺陷處有異常聲學(xué)參數(shù)，當提升至3.5以上時，無論如何調(diào)整儀器，都不能獲得正常的聲測波形。此外，還有一種檢測方式為平測，此處不做闡述。圖1：灌注樁平測、斜側(cè)、扇形測示意圖從檢測后的數(shù)據(jù)分析可以知道，在樁頂下A管附近缺陷范圍大概為4.3-5.0；B管附近缺陷范圍為3.7-5.5。根據(jù)缺陷類型的判別，可以將此類缺陷歸結(jié)到三類缺陷中，即樁基的缺陷比擬嚴重。4.3綜合判讀分析針對所檢測的樁基信息進展搜集，如樁基位置、地質(zhì)條件、原始鉆孔灌注記錄等，在分析中發(fā)現(xiàn)鉆孔和灌注都沒有問題，也沒有灌注缺乏的情況，灌注過程中無異常。然后采用聲波透射法與低應(yīng)變檢測進展核驗，低應(yīng)變檢測在3.7-5.5

8、處沒有發(fā)現(xiàn)問題，判別為一類樁。為了減少誤判，施工單位對10-2號樁進展開挖驗核，在樁頂下3.7處沒有發(fā)現(xiàn)缺陷，而聲測管B周有3厚的離析形成的砂土堆積物，一直延伸到5.5處，此檢測結(jié)果和聲波透射法的檢測結(jié)果吻合。據(jù)開挖驗證后認為，在B聲測管周3缺陷對樁基的承載才能和構(gòu)造缺乏以產(chǎn)生很大的影響，仍能滿足根本的使用功能，因此不需要進展修復(fù)，可以將此樁基歸類到二類樁。開挖驗證最為直觀準確，也是最終的斷定手段，斷定10-2號樁3.7-5.5聲測管壁附近存在3厚離析，屬合格樁。4.4原因分析本文針對10-2號樁基檢測進展分析，分別采用了聲波透射法、低應(yīng)變檢測和開挖驗證，聲波檢測和開挖驗證的缺陷深度高度一致，但也存在一定程度上的誤判，主要原因是在進展扇形測和斜測時，信號損失快，聲測波幅減小，引起接收信號的畸變，導(dǎo)致聲學(xué)參數(shù)異常。聲波透射法斷定為三類樁，而開挖驗證斷定為二類樁，屬合格樁，可見存在一定程度誤判。而低應(yīng)變檢測法斷定為一類樁，沒有發(fā)現(xiàn)其中明顯的缺陷，誤判更為嚴重。聲波透射法檢測效率較高，但仍然需要結(jié)合其他的先進技術(shù)，來提