橋梁樁基礎(chǔ)完整性超聲波測(cè)試試驗(yàn)

1、PAGE PAGE 7橋梁樁基礎(chǔ)完整性超聲波測(cè)試試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆栈炷镣脸暡úy(cè)試方方法。測(cè)試橋梁樁樁基的缺缺陷，并并用簡(jiǎn)圖圖描繪出出來(lái)。實(shí)驗(yàn)儀器樁基完整性性檢測(cè)儀儀PITV或PITT-FVV。它可可檢測(cè)各各種灌注注樁和打打入樁的的樁身完完整性，判判定樁身身缺陷的的程度及及位置。 PIIT-VV只測(cè)速速度。 PIIT-FFV（圖一一）可測(cè)測(cè)力和速速度，也也可測(cè)兩兩個(gè)加速速度。 圖一 檢測(cè)儀PITT-FVV試件模型圖二 樁樁基模型型圖實(shí)驗(yàn)原理 超超聲波探探傷是利利用超聲聲波能在在彈性介介質(zhì)中傳傳播時(shí)，會(huì)會(huì)在界面面上產(chǎn)生生反射、折折射等特特性來(lái)探探測(cè)材料料內(nèi)部或或表面缺缺陷的探探傷方法法，簡(jiǎn)稱稱

2、UT。 超超聲波在在彈性介介質(zhì)中單單位時(shí)間間內(nèi)傳播播的距離離，稱為為超聲波波在這種種介質(zhì)中中的傳播播速度。簡(jiǎn)簡(jiǎn)稱超聲聲波速，用C表示。超聲波速與介質(zhì)的性質(zhì)(密度、彈性模量等)和波的類型有關(guān)。 在在超聲波波探傷中中，超聲聲波的發(fā)發(fā)射和接接收是通通過(guò)探頭頭來(lái)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)的。 超超聲波探探傷儀的的種類很很多，可可按顯示示方式、發(fā)發(fā)射波連連續(xù)性、聲聲波通道道等進(jìn)行行分類。 超超聲波探探傷不但但檢測(cè)厚厚度大，而而且靈敏敏度高、速速度快、成成本低、能能對(duì)缺陷陷定位和和定量，同同時(shí)對(duì)人人體無(wú)害害。然而而，超聲聲波探傷傷缺陷顯顯示不直直觀，探探傷技術(shù)術(shù)難度大大，易受受主、客客觀條件件的影響響,探傷結(jié)結(jié)果不便便保存。

3、 超超聲波探探傷方法法很多，若若按原理理分類，可可分為脈脈沖反射射法、穿穿透法和和共振法法，下面面分別介介紹脈沖沖反射法法和穿透透法。1脈沖反反射法 1)脈脈沖反射射法原理理 圖圖一所示示為用單單探頭(一個(gè)探探頭兼作作反射和和接收)探傷的的原理圖圖。圖三 脈脈沖反射射法探傷傷原理圖圖圖一中脈沖沖發(fā)生器器所產(chǎn)生生的高頻頻電脈沖沖激勵(lì)探探頭的壓壓電晶片片振動(dòng)，使使之產(chǎn)生生超聲波波。超聲聲波垂直直入射到到工作中中，當(dāng)通通過(guò)界面面A、缺陷F和底面B時(shí)，均均有部分分超聲波波反射回回來(lái)，這這些反射射波各自自經(jīng)歷了了不同的的往返路路程回到到探頭上上，探頭頭又重新新將其轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)殡婋娒}沖，經(jīng)經(jīng)接收放放大器放放大

4、后，即即可在熒熒光屏上上顯現(xiàn)出出來(lái)。其其對(duì)應(yīng)各各點(diǎn)的波波型分別別稱為始始波()、缺陷陷波()和底波()。當(dāng)被被測(cè)工件件中無(wú)缺缺陷存在在時(shí)，則則在熒光光屏上只只能見(jiàn)到到始波和和底波。缺缺陷的位位置(深度AF)可根據(jù)據(jù)各波型型之間的的間距之之比等于于所對(duì)應(yīng)應(yīng)的工件件中的長(zhǎng)長(zhǎng)度之比比求出，即即其中AB是是工件的的厚度可以測(cè)測(cè)出；和和，可從從熒光屏屏上讀出出。缺陷的大小小可用當(dāng)當(dāng)量法確確定。這這種探傷傷方法叫叫縱波探探傷或直直探頭探探傷。振振動(dòng)方向向與傳播播方向相相同的波波稱縱波波；振動(dòng)動(dòng)方向與與傳播方方向相垂垂直的波波稱橫波波。2)橫波脈脈沖反射射法當(dāng)入射角不不等于零零的超聲聲波入射射到固體體介質(zhì)中

5、中，且超超聲波在在此介質(zhì)質(zhì)中的縱縱波和橫橫波的傳傳播速度度均大于于在入射射介質(zhì)中中的傳播播速度時(shí)時(shí)，則同同時(shí)產(chǎn)生生縱波和和橫波。又又由于材材料的彈彈性模量量總是大大于剪切切模量G，因而而縱波傳傳播速度度總是大大于橫波波的傳播播速度。根根據(jù)幾何何光學(xué)的的折射規(guī)規(guī)律，縱縱波折射射角也總總是大于于橫波折折射角。當(dāng)當(dāng)人射角角取得足足夠大時(shí)時(shí)，可以以使縱波波折射角角等于或或大于90，從而而使縱波波在工作作中消失失，這時(shí)時(shí)工件中中就得到到了單一一的橫波波。圖二二表示單單探頭橫橫波探傷傷的情況況。橫波波入射工工件后，遇遇到缺陷陷時(shí)便有有一部分分被反射射回來(lái)，即即可以從從熒光屏屏上見(jiàn)到到脈沖信信號(hào)，如如圖二（

6、a）所示示；若探探頭離工工件端面面很近，會(huì)會(huì)有端面面反射，如如圖二（b）所示示，因此此應(yīng)該注注意與缺缺陷區(qū)分分；若探探頭離工工件端面面很遠(yuǎn)且且橫波又又沒(méi)有遇遇到缺陷陷，有可可能由于于過(guò)渡衰衰減而出出現(xiàn)圖二二（c）的情情況超聲聲波在傳傳播中存存在衰減減。圖四 橫橫波脈沖沖發(fā)射法法波型示示意圖 橫橫波探傷傷的定位位在生產(chǎn)產(chǎn)中采用用標(biāo)準(zhǔn)試試塊調(diào)節(jié)節(jié)或三角角試塊比比較法。缺缺陷的大大小同樣樣用當(dāng)量量法確定定。 鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件焊縫縫的超聲聲波探傷傷，必須須由持證證專業(yè)人人員按CB 11552進(jìn)行，并并根據(jù)圖圖紙技術(shù)術(shù)要求和和行業(yè)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)確定定驗(yàn)收。 2穿穿透法 穿透法法是根據(jù)據(jù)超聲波波能量變變化情況況來(lái)判

7、斷斷工件內(nèi)內(nèi)部狀況況的。它它是將發(fā)發(fā)射探頭頭和接收收探頭分分別置于于工件的的兩相對(duì)對(duì)表面。發(fā)發(fā)射探頭頭發(fā)射的的超聲波波能量是是一定的的，在工工件不存存在缺陷陷時(shí)，超超聲波穿穿透一定定工件厚厚度后，在在接收探探頭上所所收到的的能量也也是一定定的。而而工件存存在缺陷陷時(shí)，由由于缺陷陷的反射射使接收收到的能能量減小小，從而而斷定工工件存在在缺陷。 根據(jù)發(fā)發(fā)射波的的不同種種類，穿穿透法有有脈沖波波探傷法法和連續(xù)續(xù)波探傷傷法兩種種，如圖圖三和圖圖四所示示。 圖五 脈沖波波穿透探探傷法示示意圖 圖六 連續(xù)波波穿透法法探傷示示意圖 穿透透法探傷傷的靈敏敏度不如如脈沖反反射法高高，且受受工件形形狀的影影響較大大，但較較適宜檢檢查成批批生產(chǎn)的的工件。如如板材一一類的工工件，可可以通過(guò)過(guò)接收能能量的精精確對(duì)比比而得到到較高的的精度，宜宜實(shí)現(xiàn)自自動(dòng)化。實(shí)驗(yàn)步驟把試件準(zhǔn)備備好。在試件的頂頂部安裝裝發(fā)射及及接受應(yīng)應(yīng)變片。在