桩基础声波透射法检测.docx

5.6桩基声波透射法检测
5.6.1适用范围
声波透射法测桩适用于已预埋声测管的混凝土灌注桩桩身完整性检测，判定桩身缺陷的程度并确定其位置。
.6.25抽样
.1抽样原则
抽样检测的受检桩宜符合下列规定：
规范规定的必测桩；
施工质量有疑问的桩；
设计方认为重要的桩；
局部地质条件出现异常的桩；
施工工艺不同的桩；
除上述规定外，同类型桩宜均匀随机分布。
.2抽样数量
对端承型大直径灌注桩，应在上述两款规定的抽检桩数范围内，选用声波透射法对部分受检桩进行桩身完整性检测，抽检数量不应少于总桩数的10%。
地下水位以下且终孔后桩端持力层已通过验核的人工挖孔桩，以及单节混凝土预制桩，抽检数量可适当减少，但不应少于总桩数的10%，且不应少于10根。
当符合.1条第1～4款规定的桩数较多，或为了全面了解整个工程基桩的桩身完整性情况时，应适当增加抽检数量。
5.6.3仪器设备
声波发射与接收换能器、声波检测仪等。
现场检测
.1受检桩的混凝土强度至少达到设计强度的70%，且不小于15MPa。
.2声测管及其埋设
1声测管内径宜为50~60mm。
2声测管应下端封闭、上端加盖、管内无异物；声测管连接处应光滑过渡；管口应高出桩顶100mm以上，且各声测管管口高度应一致。
3应采取适当方法固定声测管，使之成桩后相互平行。
4声测管埋设数量应符合下列要求：
D＜1000mm，2根管；
1000mm≤D≤2000mm，不少于3根管；
D＞2000mm，不少于4根管。
式中D——受检桩设计桩径。
5声测管应沿桩截面外侧呈对称性状分布，按图5.6-1所示箭头方向顺时针旋转依次编号。

图5.6-1声测管布置图
检测剖面编组分别为：1-2；
1-2，1-3，2-3；
1-2，1-3，1-4，2-3，2-4，3-4
.3现场检测前准备工作应符合下列规定：
1采用标定法确定仪器系统延迟时间；
2计算声测管及耦合水层声时修正值；
3在桩顶测量相应声测管外壁间净距离
4将各声测管内注满清水，检查声测管畅通情况；换能器应能在全程范围内升降顺畅。
.4现场检测步骤应符合下列规定：
1将发射与接收声波换能器通过深度标志分别置于两根声测管中的测点处；
2发射与接收声波换能器应以相同标高（图5.6-2a）或保持固定高差（图5.6-2b）同步升降，测点间距不宜大于250mm；
3实时显示和记录接收信号的时程曲线，读取声时、首波峰值和周期值，宜同时显示频谱曲线及主频值；
4将多根声测管以两根为一个检测剖面进行全组合，分别对所有检测剖面完成检测；
5在桩身质量可疑的测点周围，应采用加密测点或采用斜侧（图5.6-2b）、扇形扫测（图5.6-2c）进行复测，进一步确定桩身缺陷的位置和范围；
6在同一根桩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。

图5.6-2平测、斜测和扇形扫测示意图
（a）平测；（b）斜测；（c）扇形扫测
数据处理和判定
.1各测点的声时tc、声速v、波幅Ap及主频f应根据现场监测数据，按下列各式计算，并绘制声速—深度（v-z）曲线和波幅—深度（Ap-z）曲线，需要时可绘制辅助的主频-深度（f-z）曲线：
（5.6-1）
（5.6-2）
（5.6-3）
（5.6-4）
式中——第测点声时（）；
——第测点声时测量值（）；
——仪器系统延迟时间（）；
——声测管及耦合水层声时修正值（）；
——每检测剖面相应两声测管的外壁间净距离（mm）；
——第测点声速（km/s）；
——第测点波幅值（dB）；
——第测点信号首波峰值（V）；
——零分贝信号幅值（V）；
——第测点信号主频值（kHz），也可由信号频谱的主频求得；
——第测点信号周期（）。
.2声速临界值应按下列步骤计算：
1将同一检测剖面各测点的声速值有大到小依次排序，即
（5.6-5）
式中——按序排列后的第个声速测量值；
——检测剖面测点数；
——从零开始逐一去掉式（.2-1）序列尾部最小数值的数据个数；
2对从零开始逐一去掉序列中最小数值后余下的数据进行统计计算。当去掉最小数值的数据个数为时，对包括在内的余下数据按下列公式进行统计计算：
（5.6-6）
（5.6-7）
（5.6-8）
式中——异常判断值；
——个数据的平均值；
——个数据的标准差；
——由表5.6-1查得的与相对应的系数。
3将与异常判断值进行比较，当时，及其以后的数据均为异常，去掉及其以后的异常数据；再用数据并重复式（5.6-6）～（5.6-8）的计算步骤，直到序列中余下的全部数据满足：
（5.6-9）
此时，为声速的异常判断临界值。
4声速异常时的临界值判据为：