基桩完整性检测声波透射法.pdf

基桩质量检测技术袁华成都市路桥工程股份有限公司四川道诚建设工程检测有限责任公司2020-2-201主讲内容概述（检测方法、规程、仪器简介）声波透射法原理及测试技术介绍工程实例介绍缺陷桩的预防与处理技术介绍基桩检测仪介绍（含机外分析处理软件）2020-2-202第一章概述1.桩的分类按桩身材料类型分：混凝土桩、钢管桩、预应力管桩按桩的功能分：抗压桩、抗剪桩、抗拔桩按成桩工艺分：预制桩、灌注桩按桩土相互作用形式：摩擦桩、端承桩、摩擦-端承桩2.基桩测试内容桩身完整性、桩身承载力、桩长、桩径2020-2-2033基桩完整性常用检测方法声波透射法、低应变反射波法、静载荷试验法钻芯法、高应变法4基桩检测常用技术规程《公路工程基桩动测技术规程》（JTG/TF81-01-2004）《建筑工程基桩检测技术规范》（JGJ/T106-2014）《铁路工程基桩检测技术规程》（TB10218-2008）《基桩低应变动力测桩规程》（JGJ/T93-95）《超声法检测混凝土缺陷技术规程》（CECS21：2000）2020-2-2045常用的检测方法与设备声波透射法、低应变反射波法、载荷试验法钻芯法、高应变法、自平衡法2020-2-205声波透射法2020-2-206低应变法2020-2-207钻芯法2020-2-208高应变法2020-2-209静载荷试验——堆载法2020-2-2010静载荷试验——锚桩斜拉方式2020-2-20116、桩身缺陷类型桩底沉渣严重离析夹泥夹砂（石）混凝土分层离析缩径低强混凝土2020-2-2012第二章、声波透射法检测技术1.超声测试的基本原理通过仪器发出一系列的电脉冲，经发射换能器转换为超声波脉冲信号，该脉冲经过混凝土后被接收换能器接收并转换成电信号，由超声检测仪对信号进行综合分析及处理，根据超声波的传播速度（声时）、能量变化（幅度）、判断缺陷的性质和空间位置，评定桩身匀质性。2020-2-20131.1可利用的声参量（判断缺陷的方法）声时的变化——超声波在遇到缺陷时产生绕射，声时加长，计算声速降低波幅的变化——超声波在缺陷界面产生反射、散射，能量衰减，波幅降低主频（或频谱）的变化——声波中各种频率在遇到缺陷时，高频衰减大，使主频下降（频移）波形畸变——声波在缺陷处发生波形转换及迭加，使波形畸变2020-2-20141.2声参量的特点(V、A、F)声速：稳定、重复性好，数据有可比性但对缺陷不够敏感幅度：对缺陷很敏感，但受表面耦合状态的影响较大，要求耦合状态良好、一致，才有可比性频率：测试较繁，用的不多波形2020-2-20152020-2-20161.3测试方法在桩内预埋2-4根平行于桩身纵轴的声测管道，将超声探头通过声测管放入桩身内部进行逐点测试。2020-2-20172根管3根管4根管2020-2-2018等高同步不等高同步不等高同步扇面扫描法（平测法）（斜测法）（斜测法）2020-2-20191.4声波透射法的优点结果准确可靠不受桩长、桩径限制盲区少，声测管范围内都可检测，可测桩顶低强区和桩底沉渣厚度及多位置缺陷桩顶不露出地面即可检测，方便施工图形直观，容易分析对缺陷大小位置能够准确定位2020-2-20202020-2-20211.5测点间距的问题规范规定：不大于0.25m2020-2-2022测点间距大测试效果图（0.5m或更大）2020-2-20231.6缺陷判定的依据及方法混凝土声速变化波速V(km/s)波速异常值判定值声波能量变化幅度A(dB)幅度异常值判定值波形畸变主频漂移2020-2-2024有效接收声场的概念2020-2-2025缺陷处于有效接收声场不同部位对声时、波幅的影响缺陷F：声时、波幅均无影响缺陷E：声时不变，波幅下降缺陷D：声时、波幅均下降2020-2-2026多检测管由声时、波幅可判断缺陷的水平位置2020-2-2027异常值判定值的确定方法波速异常值判定值的确定：《公路》《铁路》平均值减去2倍标准差V0＝Va-2σ《建筑》《超声》排序法，由小到大剔除幅度异常值的确定：幅度平均值减去6个分贝（即能量损失一半）作为异常值分界标准A0＝Aa-62020-2-2028外－外错误2现场检测技术要点中－中错误内壁－内壁错误声测管管距2.1测量要准确管距：声测管根部混凝土间距直径：声测管内径、外径、换能器直径桩长：设计桩长、可测桩长提升高度：手动提升时标记要清晰、准确自动记录时率定要准确2020-2-20292.2零声时的计算声时初读数t0的产生原因电延迟电路中的触发、转换过程以及电信号在电缆中的传递时间为电延迟声延迟换能器压电元件与被测体之间有幅射体和耦合介质，声波通过这些介质的时间为声延迟声时初读数t0声延迟+电延迟2020-2-2030声波透射法测基桩完整性t0由三部分组成：电延迟：t1声延迟