基樁的聲波透射法檢測

基樁的聲波透射法檢測1．基本原理及方法混凝土是由多種材料組成的多相非勻質(zhì)體。對于正常的混凝土，聲波在其中傳播的速度是有一定范圍的，當(dāng)傳播路徑遇到混凝土有缺陷時，如斷裂、裂縫、夾泥和密實度差等，聲波要繞過缺陷或在傳播速度較慢的介質(zhì)中通過，聲波將發(fā)生衰減，造成傳播時間延長，使聲時增大，計算聲速降低，波幅減小，波形畸變，利用超聲波在混凝土中傳播的這些聲學(xué)參數(shù)的變化，來分析判斷樁身混凝土質(zhì)量。聲波透射法檢測樁身混凝土質(zhì)量，是在樁身中預(yù)埋2～4根聲測管。將超聲波發(fā)射、接收探頭分別置于2根導(dǎo)管中，進行聲波發(fā)射和接收，使超聲波在樁身混凝土中傳播，用超聲儀測出超聲波的傳播時間t、波幅A及頻率f等物理量，就可判斷樁身結(jié)構(gòu)完整性。2．適用范圍聲波透射法適用于檢測樁徑大于0.6m混凝土灌注樁的完整性，因為樁徑較小時，聲波換能器與檢測管的聲耦合會引起較大的相對測試誤差。其樁長不受限制。3．儀器設(shè)備（1）試驗裝置聲波透射法試驗裝置包括超聲檢測儀、超聲波發(fā)射及接收換能器（亦稱探頭）、預(yù)埋測管等，也有加上換能器標(biāo)高控制絞車和數(shù)據(jù)處理計算機。其裝置見圖37－21。（2）超聲檢測儀的技術(shù)性能應(yīng)符合下列規(guī)定：接收放大系統(tǒng)的頻帶寬度宜為5～50kHz，增益應(yīng)大于100dB，并帶有0～60（或80）dB的衰減器，其分辨率應(yīng)為1dB，衰減器的誤差應(yīng)小于1dB，其檔間誤差應(yīng)小于1％。售發(fā)射系統(tǒng)飽應(yīng)輸帆出穴25雙0稻～增1000策V枕的脈沖電眼壓，其波藏形疾可為階躍角脈沖或矩某發(fā)射系統(tǒng)植應(yīng)輸酒出裹25竹0律～笑1000顛V少的脈沖皇電壓，其禍波形可為創(chuàng)階躍脈沖紅或矩形脈稀沖。設(shè)顯示系統(tǒng)競應(yīng)同時顯夸示接收波痰形和聲波妻傳播時間株，其顯示叫時間范圍躲宜大百于孩30作0添μ評s倚，計時精匯度應(yīng)大華于卻1說μ冒s好，儀器必泳須穩(wěn)定可壟行睛，碼2返h穴中聲時漂拖移不得大騾于禁±0舅.2破μ尺s急。宿（跡3吹）換能器董應(yīng)采用柱崗狀徑向振計動的換能撿器，將超叢聲儀發(fā)出雞的電脈沖禿信號轉(zhuǎn)換棚成機械振憤動信號，哀其共振頻痛率宜適為某2很5棉～摩50之kHz阿，外形為偶圓柱形，糠外降徑酒Φ櫻30朱mm嚴(yán)，進長例度隆200竟mm藍。換能器醒宜裝有前宿置放大器長，前置放喊大器的頻喜帶寬度宜壽為列5扒～仆50校kHz們。絕緣電跌阻應(yīng)吵達供5妖M辦Ω程，其水密否性應(yīng)滿足狹在澇1MP仗a藍水壓下不逃漏水。樁柔徑較大時公，宜采用墾增壓式柱柱狀探頭。誘（輪4徹）聲測管肅是聲波透創(chuàng)射法檢測文裝置的重族要組成部礙分，宜采饑用鋼管、供塑料管或致鋼質(zhì)波紋詳管，其內(nèi)肉徑宜尊為恩5酬0慘～蔽60桿m簽。井4棟．測試技鍛術(shù)冊（海1邊）預(yù)埋聲未測管應(yīng)符鬼合下列規(guī)櫻定：姓樁徑童0.6劈～溜1.0m怨應(yīng)埋設(shè)雙尊管籌；聞1國.0政～喬2性.5m堅應(yīng)埋設(shè)三印根管；樁通徑宴2.5m強以上應(yīng)埋效設(shè)四根。瓦見鳳圖椒3衫7熟－嘗2壯2愚聲測管布戚置方式。濫聲測管底脆端及接頭異應(yīng)嚴(yán)格密銜封，保證得管外泥冰憶在冰1MP鉤a蛛壓力下不員會滲入管篇內(nèi)。上端違應(yīng)加蓋。簡聲測管可俊焊接或綁航扎在鋼筋肥籠的內(nèi)側(cè)式，檢測管鄰之間應(yīng)互押相平行。朝在檢測管詠內(nèi)應(yīng)注滿員清水。炭（暢2慨）現(xiàn)場檢棵測前應(yīng)測丘定聲波檢損測儀發(fā)射糟至接收系成統(tǒng)的延遲皇時間島t鳴0碗，并應(yīng)按壞下式計算協(xié)聲時修正蛋值躬t壟ˊ恒：凈t鼠ˊ趙=(D-搭d)/V財t水+(d-室d迷ˊ抓)/V跡w侄(37俯-52)唉式車中梅苦D繩―芝―裳檢測管外巖徑（鼓mm裙）今；貓冰d粱ˊ―承―駕檢測管內(nèi)功徑（耽mm兄）；吐d顆―絨―定換能器外跨徑（顯mm孟）墊；跟V假t電―街―拖檢測管壁你厚度方向螺聲速（脆km券／曲s惑）；舟V目w蕉―掉―別水的聲速饑（惰km盜／柔s野）敬；盲社T喬―瘡―惹聲時修正掛值途（窄μ錫s朗）。藝將發(fā)、收討換能器置戰(zhàn)于水中，肆間躺距瘋0擴.5m船左右，接釣收信號波晝幅調(diào)節(jié)到泊二或三格歡，改變發(fā)崇、收換能父器間距，像測量不同駕距離的聲郊時值，按合時距曲線川求出甩t田0頭值。索（唱3押）檢測步己驟應(yīng)符合忌下列要求建：頑接收及發(fā)踐射換能器結(jié)應(yīng)在裝設(shè)衡扶正器后遍置于檢測氧管內(nèi)，并癢能順利提徒升及下降例。以測量時上乘述發(fā)射與外接收換能偶器可置于減同一標(biāo)高贊，當(dāng)發(fā)射發(fā)與接收換和能器置于山不同標(biāo)高譯時，其水挽平測角可探取吹30坐°代～彼40岔°倚。盈測量點鍛距鎖2埋0素～烈40膨cm肅。當(dāng)發(fā)現(xiàn)彎讀數(shù)異常窗時，應(yīng)加掘密測量點緞距，以保鐮證測點間輝聲場可以賓覆蓋而不旦至漏測。腹發(fā)射與接府收換能器眨應(yīng)同步升喪降。各測紋點發(fā)射與做接收換能彩器累計相痕對高差不握應(yīng)大愉于征2是cm營，并應(yīng)隨滾時校正。剃檢測宜由刑檢測管底刮部開始，輪發(fā)射電壓濃值應(yīng)固定飯，并應(yīng)始撲終保持不僚變，放大附器增益值坊也應(yīng)始終村固定不變航。調(diào)節(jié)衰五減器的衰尊減量，使誕接收信號字初至波幅耕度在熒光貫屏上館為壁2累或闊3慣格。由光困標(biāo)確定首菜波初至，該讀取聲波艦傳播時間握及衰減器達衰減量，品依次測取歌各測點的蘇聲時及波獄幅并進行義記錄。期一根樁有跪多根檢測霜管時，應(yīng)添將藝每撒2嘆根檢測管再編為一組朝，分組進刪行測試，凍見植圖硬3攔7?。?電2僻。異每組檢測默管測試完覽成后，測塵試點應(yīng)隨叨機重復(fù)抽捆測家1沉0勢％粱～忠2頁0閃％。其聲強時相對標(biāo)寇準(zhǔn)差不應(yīng)娃大座于券5否％；波幅朝相對標(biāo)準(zhǔn)廟差不應(yīng)大溜于混1君0逢％。并對嗓聲時及波礦幅異常的鋸部位應(yīng)重到復(fù)抽測。距測量的相遠對標(biāo)準(zhǔn)差色可按下式檢計算嚷：簽繁以籃(37閑-53)帆(3墨7-54槍)或式錫中濃σ句t翅ˊ―窩―冷聲時相對益標(biāo)準(zhǔn)差故；吧σ毒A魚ˊ―僚―滅波幅相對耽標(biāo)準(zhǔn)差；岸t途ˊ―駱―禽第禾i循個測點聲丑時原始測眼試值堤（童μ看s輝）揭；護A以ˊ―乳―努第傅i繪個測點波糧幅原始測仁試值（豆dB逃）；儲t僻ji柳－－第祥i殺個測點第碎j蘿次抽測聲狂時值茄（廢μ赴s偉）蓋；僵A喉ji紀(jì)―貝―耗第爽i響個測點第射j圈次抽測波堵幅值（緣dB泊）。飯5灑．檢測數(shù)奪據(jù)的處理獨與判定債（退1友）由現(xiàn)場賴所測的數(shù)據(jù)據(jù)應(yīng)繪制索聲時－深廊度曲線及悟波幅（衰詠減值）－溪深度曲線掀。其聲時漢t錯c介及聲貍速盟V罩P葛應(yīng)按下列丑公式計算甚：狗t粒c尋=t-t嬸o齡-t費ˊ禍(37屆-55)樣V沉p會=l/t妻c出(3解7-56符)障式盆中營攝t暮c樣―嘩―霉混凝土中系聲波傳播鑒時間遮（勉μ敘s雄）；速t芳―亮―劑聲時原始養(yǎng)測試值感（由μ扎s同）；授t針0申―篇―類聲波檢測殿儀發(fā)射至均接收系統(tǒng)扎的延遲時伙間棒（案μ城s因）；刮t訪ˊ姨―埋―技聲時修正偽值消（腥μ捧s寺）；豆l己―衛(wèi)―賢兩個檢測漸管外壁間餓的距離汗(箭mm幼)疲；觸V珍P崗—頸混凝土聲胳速（滴km挎／姿s鋒）。危（積2練）樁身完棚整性應(yīng)按畢下列規(guī)定紡判定：衡應(yīng)采用聲儲時平均扁值喝μ亂t豪與聲賽時晴2嫩倍標(biāo)準(zhǔn)猶差斜σ壓t由之和作為爆判定樁身碎有無缺陷然的臨界值語；并應(yīng)按全下列公式趣計算：檢(駱37-5揀7)除(映37-5兔8)石式漸中胸租n費―字―印測點數(shù)牢；令悉t矩ci盈―階―紋混凝土中塔第就i代測點聲波天傳播時間客（察μ屢s撐）脈；數(shù)μ化t以―繭―穩(wěn)聲時平均辯值慮（悟μ變s坑）?。划嬞t功σ胸t炮―形―侍聲時標(biāo)準(zhǔn)政差。露亦可按聲堪時－深度蹈曲線相鄰屬測點的斜擋率還K麻tz鹽及相鄰兩矩點聲時差旋值爺Δ紙t貸的乘扒積句K柜tz廳·薯Δ性t嬸作為缺陷要的判據(jù)香：柜載炎暖替蠟K禁tz寒=(t廈ci船-t帳ci-1啦)/(Z爛i赴-Z貪i-1致)臟(37敘-59)解△省t=t固ci蘋-t險ci-1胸筒(37-蠅60)組K類tz宅·宋Δ軟t勿=(t娃ci察-t違ci-1磚)奮2月/(Z載i悅-Z他i-1灰)晉頑對昆挽(37斜-61)功式澡中俊卡t鄙ci甜―渾―詳?shù)诘蝘飯測點的聲椒時團（桌μ糟s蠅）臭；篩庸t擱ci-1名―航―贊第梢i視－椒1撕測點的聲濃時種（載μ框s綁）；悶Z烤i徑―套―改第陜i妹測點的深蓋度（巡m幫）沒；偶Z丙i歇－堅1純―軍―爪第布i祖－擱1女測點的深究度（釣m序）。閘K突tz慌·法Δ撒t緩值能在聲卡時－深度片曲線上明敏顯地反映咽出缺陷的鋒位置及性奮能，可結(jié)靜合鏟μ暮t距＋左2臘σ踢t嶼值進行綜旅合判定。仰波幅（衰價減量）比拉聲速對缺晃陷反應(yīng)更式靈敏，可墳采用接收母信號能量府平均值的權(quán)一半作為痕判斷缺陷畜臨界值。霞波幅值以掘衰減器的搭衰減量架q卡表示。波板幅判斷的袍臨界值畝q吵D輔有下列關(guān)碎系：憲q江D昆=挽μ肯q戚-6卸暴雖(37-側(cè)62)散(3鋸7-63寧)癥式慶中拆超招μ睜q還―折―麗衰減量平沃均值（悉dB湊）；理q嘉i避―滋―舒第漲i尖測點的衰乒減量（愉dB佳）；法n祖―躍―揮測點數(shù)。拴對超越臨皇界值的測泳區(qū)應(yīng)進行辨缺陷分析欲與判斷。扭樁的完整漏性宜采用扣上述判據(jù)厲，并輔以閱接收波形催的視頻率妙做進一步濾的綜合判膠定。在作謙出缺陷判懇定后，如廈需判定樁須身缺陷尺式寸及空間悄分布，宜敏進一步采鄉(xiāng)用多點發(fā)丈射，不同骨深度接收勞的扇形測銀量法，用娛多條交會注的聲線所增測取的波虜速及波幅緣的異常加惱以判定。召6癢．工程實芬例缺福州某特授大橋樁基楊礎(chǔ)進行聲猛波透射法巾檢測，現(xiàn)損場測試工風(fēng)作拆于餡199壘7有年診3質(zhì)月遷1減6莊日完成。醉擬建場地仇位于福州孔峽南，大鋸橋基礎(chǔ)采怒用沖鉆孔鄉(xiāng)灌注樁，普被測樁編獄號肥為泥Z乒4君－拌5荷＃帝，，樁漏徑嚴(yán)Ф使2500艇mm序，樁長駱45.3泛m就，樁身混版凝土強度便等罰級草C2覽5就，樁端持冷力層為微馳風(fēng)化巖，澇土層自上軌而下為：暈粗砂，砂蔥夾淤泥，匠砂卵石，為微風(fēng)化巖騙，詳見該屑工程地質(zhì)買勘察報告記。低聲波透射利法按《基病樁低應(yīng)變虧動力檢測面規(guī)程》翼（下JG遺J硬／辰T93-燃9諒5內(nèi)）有關(guān)規(guī)蔬定進行，墊樁內(nèi)埋色設(shè)仇4千根測管，茅通過測量棚整個樁身玩檢測區(qū)域積內(nèi)的超聲膀波傳播時組間，觀察效接收到的責(zé)信號幅度腿變化，來量分析判斷科樁身結(jié)構(gòu)寒完整性。飯本次檢測防采秧用發(fā)CT倦S層－斧2闊5乏型非金屬底超聲檢測河儀，該樁易基中一對獅測向的聲禾時－深度曬曲線見摸圖譽3床7管－拳2殲3姥。折該樁同時凳采用反射歸波法進行懇檢測，所鼓用儀器為巡美惑國升PD書I倍公司生產(chǎn)斤的慈PI伏T殺樁基完整拒性檢驗儀速，實測時肢域曲線見壓圖剛3盲7床－謀2始4縮。僅根據(jù)聲波睛透射法檢盾測結(jié)果分績析，樁頂狂下呢7刷～孤7.5m薄處沿，漏16價.5囑～炎17.5鈔m腦處及讓28.0覺～充32.0劣m綱處均有明咱顯的波峰皂，前兩個陪波峰處神其峽K憑tz損·商Δ罰t畫值（枯