樁基超聲波透射法完整性檢測(cè)

1、樁基超聲波透射法完整性檢測(cè)引言近幾十年，我國(guó)工程建設(shè)蓬勃發(fā)展，樁基礎(chǔ)在高層建筑、大型廠(chǎng)房、橋梁碼頭、海上鉆井平臺(tái)及核電站等重要工程中被廣泛應(yīng)用。由于樁基屬于地下隱蔽工程，樁基施工過(guò)程中受到所處地質(zhì)條件、施工技術(shù)工藝等多種因素的影響，成樁難免存在各種不足，影響成樁的質(zhì)量和使用效果，比如縮徑、擴(kuò)徑、離析、蜂窩、混凝土強(qiáng)度偏低或夾泥，甚至斷樁等不利缺陷。如何快速、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)樁身質(zhì)量，是樁基檢測(cè)工程一直所關(guān)注的話(huà)題。樁基無(wú)損檢測(cè)方法有低應(yīng)變反射波法和超聲波透射法，其中低應(yīng)變反射波法因其操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)合理，能較準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)缺陷被廣泛采用。但是該方法受到樁長(zhǎng)樁徑的限制，并且不能檢測(cè)出樁基頂部缺陷和多個(gè)缺陷，

2、而超聲波透射檢測(cè)方法作為無(wú)損檢測(cè)方法中重要的一種方法，且超聲波透射法能較好地反映樁身的完整性，完全可以滿(mǎn)足檢測(cè)要求和工程需要。技術(shù)原理超聲波透射法是通過(guò)對(duì)聲測(cè)管之間混凝土的缺陷情況的檢測(cè)來(lái)進(jìn)行樁身完整性評(píng)價(jià)。其基本原理：在混凝土樁基內(nèi)事先預(yù)埋檢測(cè)管作為超聲波的檢測(cè)通道，并在檢測(cè)管內(nèi)灌注足量的清水作為試驗(yàn)檢測(cè)的耦合劑，然后將超聲波檢測(cè)設(shè)備的超聲波發(fā)射探頭與接收探頭置于聲測(cè)管的兩側(cè)，通過(guò)發(fā)射探頭不斷發(fā)射超聲脈沖波，超聲波脈沖經(jīng)過(guò)混凝土樁基，由接收探頭接收，儀器記錄了超聲脈沖在混凝土樁基傳播過(guò)程中的波動(dòng)情況，如混凝土樁基中存在連續(xù)性差或破損等缺陷，這些缺陷面就會(huì)成為波阻抗界面而產(chǎn)生透射和反射現(xiàn)象，導(dǎo)

3、致超聲波脈沖能量衰減情況嚴(yán)重，而出現(xiàn)蜂窩、孔洞、松散等嚴(yán)重缺陷時(shí)就會(huì)出現(xiàn)散射和繞射現(xiàn)象。通過(guò)研究分析波的初至到達(dá)時(shí)間即能量衰減特征、頻譜變化和波形等特征，進(jìn)而可以分析評(píng)價(jià)混凝土樁基的施工質(zhì)量及其缺陷所在的位置，并對(duì)樁基混凝土的強(qiáng)度和均勻性做出評(píng)價(jià)。利用超聲波透射法進(jìn)行樁基檢測(cè)的原理如圖1所示。圖1 超聲波透射法樁基檢測(cè)原理圖布置方案 按圖2和圖3的布置圖預(yù)埋聲測(cè)管。首先將發(fā)射換能器和接收換能器在安裝扶正器后置于聲測(cè)管之中，并確保能夠在聲測(cè)管內(nèi)部順利的升降。測(cè)點(diǎn)的間距應(yīng)當(dāng)在左右，如果在試驗(yàn)檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)該適當(dāng)?shù)膶?duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行加密。發(fā)射以及接收換能器應(yīng)該在同一標(biāo)高或者是相差固定的高度進(jìn)行檢

4、測(cè)，檢測(cè)盡可能的從聲測(cè)管的底部自下而上的開(kāi)展，對(duì)超聲波的行聲時(shí)、波幅及接收波頻率等參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，對(duì)于各種不正常的波形應(yīng)當(dāng)及時(shí)的記錄。對(duì)于存在多根聲測(cè)管的樁基，應(yīng)該以?xún)筛暅y(cè)管作為一組，分組進(jìn)行樁基質(zhì)量的試驗(yàn)檢測(cè)。在對(duì)樁基的每組聲測(cè)管試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)束后，應(yīng)該對(duì)樁基進(jìn)行隨機(jī)的重復(fù)性的試驗(yàn)檢測(cè)，抽檢量應(yīng)該控制在樁基試驗(yàn)檢測(cè)量10%-20%，盡可能的控制聲時(shí)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差在5%范圍內(nèi)，波幅相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差在10%范圍內(nèi)，對(duì)于聲時(shí)及波幅存在明顯異常的情況應(yīng)進(jìn)行重復(fù)測(cè)試，以準(zhǔn)確的反映試驗(yàn)樁基的檢測(cè)質(zhì)量。圖2 圓形樁聲測(cè)管布置圖圖3 矩形樁聲測(cè)管布置圖工程案例勘察內(nèi)容：某工程的溶蝕風(fēng)化深槽樁基檢測(cè)裝置說(shuō)明：非金屬超聲波檢

5、測(cè)儀勘察目的：（1）查明樁基缺陷；（2）了解樁基強(qiáng)度，為工程設(shè)計(jì)和施工處理提供依據(jù)?？辈旖Y(jié)果：本次共檢測(cè)了2號(hào)，7號(hào)，14號(hào)，17號(hào)，20號(hào)，21號(hào)，27號(hào)，28號(hào)，30號(hào)，34號(hào)10根樁。共檢測(cè)存在嚴(yán)重缺陷的樁有2根。7號(hào)樁：孔深為11.6m，縱波速度為36104010m/s。從圖4中可以看出，7號(hào)樁深度在2m以下的樁體，曲線(xiàn)變化不大，波速值穩(wěn)定在38004000m/s，表明樁體是完整的，沒(méi)有缺陷，樁強(qiáng)度合格屬于I類(lèi)樁。24號(hào)樁：孔深為18m，樁體波速變化較大，在32004290m/s之間變化。12和13剖面12m14m和16m18m段樁體測(cè)不到波，可能存在離析或脫漿缺陷，23剖面16m16.8m段平均波速為2760m/s，比樁體上部的波速還低，表明樁體存在嚴(yán)重缺陷，離析、脫漿現(xiàn)象嚴(yán)重，屬于IV類(lèi)樁。27號(hào)樁：孔深為12m，09.6m段樁體波速變化不大，較為穩(wěn)定，為35403630m/s，9.8m12m段樁體波速變化大，在2070m/s3070m/s，表明樁體存在嚴(yán)重缺陷，離析、脫漿現(xiàn)