基樁超聲波檢測技術，原理、方法、現(xiàn)場檢測及參數(shù)分析！

時間：2021-12-22

一、檢測基本原理和方式

1、檢測基本原理

樁基成樁后，注漿混凝土以前，在樁內(nèi)預埋件若干根聲測管做為聲波發(fā)送和接受換能器的安全通道，在樁身混凝土注漿若干天后逐漸檢測，用聲波檢測儀沿樁的縱坐標方位以一定的間隔逐點檢測聲波越過樁身各截面的聲學材料主要參數(shù), 隨后對這種檢測數(shù)據(jù)信息完成解決、剖析和分辨,明確樁身混凝土缺陷的部位、范疇、水平，進而推論樁身混凝土的持續(xù)性、一致性和勻稱性情況，鑒定樁身一致性級別。

樁基聲波電子散射法一致性檢測的基本概念

用人力的方式在混凝土物質(zhì)中激起一定工作頻率的延展性波，該延展性波在物質(zhì)中傳遞時，碰到混凝土物質(zhì)缺陷會造成反射面、電子散射、繞射、透射、損耗，進而導致越過該物質(zhì)的接受波波動幅度損耗、波型失真、波速減少等。由接受換能器接受的波型，對波的到時、波動幅度、工作頻率及波型特點開展剖析，分辨混凝土樁的一致性及缺陷的特性、部位、范疇及缺陷的水平。

什么是反射面波？什么是電子散射波

當聲波在散播環(huán)節(jié)中從一種物質(zhì)抵達另一種物質(zhì)時，在二種物質(zhì)的交界表面，一部分聲波被反射面，依然返回以前的物質(zhì)中，稱之為反射面波；另一部分聲波則通過頁面進到另一種物質(zhì)中再次散播，稱之為折射波（電子散射波）。

2、檢測方式

依照超聲波換能器安全通道在樁體中的差異的安排方法，超聲波電子散射法樁基檢測有三種方式：

（1）樁內(nèi)單孔透射法

在一些特殊情況下只有一個孔道可供檢測應用，比如在打孔取芯后，大家需進一步理解芯樣周邊混凝土品質(zhì)，做為鉆芯檢測的填補方式，這時可選用雙孔檢測法，這時，換能器置放于一個孔中，換能器間用吸聲材料防護（或選用專門的一發(fā)雙收換能器）。超聲波從發(fā)送換能器考慮經(jīng)藕合水進到表面層混凝土表面，并沿混凝土表面滑跑一段距離后，再經(jīng)藕合水各自抵達2個接受換能器上，進而測到超聲波沿表面層混凝土散播時的各類聲學材料主要參數(shù)。必須留意的是，當孔道中有鋼制管箍時，因為無縫鋼管危害超聲波在表面層混凝土中的繞道，故不能用此方法。

（2）樁外單孔透射法

當樁的上方構造已工程施工或樁內(nèi)沒有換能器安全通道時，可在樁外緊靠樁邊的土質(zhì)中鉆一孔做為檢測安全通道，檢測時在樁墻**置放一信號強度比較大的平面圖換能器，接受換能器從樁外孔中由上而下漸漸地學會放下，超聲波沿樁身混凝土往下散播，并越過樁與孔中間的土壤層，根據(jù)孔中藕合水進到接受換能器，逐點測到電子散射超聲波的聲學材料主要參數(shù)，依據(jù)數(shù)據(jù)信號的變動狀況大概判斷樁身品質(zhì)。因為超聲波在土中損耗*，這類辦法的能測樁長十分比較有限，且只有分辨隔層、爆樁、縮徑等。此外鉆孔灌注樁樁身截面幾何圖形樣子通常不規(guī)律，給檢測和剖析產(chǎn)生艱難。

該方式在標準中都沒有談及，不建議應用。

（3）樁內(nèi)跨孔電子散射法

此方法是一種完善穩(wěn)定的方式，是超聲波電子散射法檢測樁身品質(zhì)的較關鍵方式，其方式是在樁內(nèi)預埋件二根或二根以上的聲測管，在管內(nèi)注滿清水，把發(fā)送、接受換能器各自放置兩管路中。檢測時超聲波由發(fā)送換能器考慮透過兩管間混凝土后被接受換能器接受，具體合理檢測范疇為聲波單脈沖從發(fā)送換能器到接受換能器所劃過的總面積。依據(jù)不一樣的狀況，選用一種或多種多樣測試標準，收集聲學材料主要參數(shù)，依據(jù)波型的轉變，來判斷樁身混凝土抗壓強度，分辨樁身混凝土品質(zhì)，跨孔法檢測依據(jù)兩換能器相對高程的轉變，又可分成平測、斜測、交叉式斜測、扇型掃描儀測等方法，在檢測時視具體必須熟練掌握。

平測法

斜測法

扇測法

樁內(nèi)跨孔電子散射法三種方式的應用：

當場的檢測全過程一般較先是選用平測法對全樁每個檢測截面開展調(diào)查，找到聲學材料主要參數(shù)出現(xiàn)異常的測量點。

隨后，對聲學材料主要參數(shù)出現(xiàn)異常的測量點選用數(shù)據(jù)加密平測檢測、斜測或扇型掃測等細測方式進一步檢測，那樣一方面可以認證調(diào)查結果，另一方面可以進一步明確出現(xiàn)異常位置的范疇，為樁身一致性類型的判斷給予安全可靠根據(jù)。

二、當場檢測

1、檢測前的提前準備

（1）掌握相關技術文檔及施工資料；

關鍵掌握樁的識別碼、設計方案抗壓強度、樁長、注漿日期等。當場評測時，通常存有堵管或管深不一致的問題，掌握樁長是很重要的，而掌握抗壓強度及注漿日期，能對波速的狀況有一個大致的掌握

依據(jù)檢測的目地，制訂相對應的檢測計劃方案：包含：項目概況，目地與每日任務，方式與技術性，實驗儀器，檢測場所規(guī)定，檢測工作人員和日程安排，檢測匯報等。

檢測的時間應達到混凝土抗壓強度混凝土強度的規(guī)定。為確保檢測結果的穩(wěn)定性，與此同時充分考慮混凝土在混凝土強度14天之后的超聲波波速等特點主要參數(shù)轉變早已漸趨輕緩，一般規(guī)定超聲波檢測混凝土鉆孔灌注樁的混凝土強度應**過14天。

（2）測算聲測管及藕合隔水層聲時調(diào)整值。

聲波從攝像頭里發(fā)送直到另一個管里的攝像頭接受，事實上不但是在樁正中間散播有一段時間實際上是在管中的水中和管里散播，為了較好地精確的得到樁的波速，應當扣減掉這一部分時間。

（3）在樁**精確測量相對應聲測管表面間凈間距。

因為早已在上一步工作上開展了調(diào)整，因此在精確測量跨度時，應當以兩管內(nèi)邊距為標準。

（4）將各聲測管內(nèi)注滿清水，查驗聲測管通暢狀況；換能器理應能在全過程范疇內(nèi)一切正常調(diào)節(jié)。

聲波電子散射法檢測時規(guī)定換能器做到優(yōu)良藕合的效果有哪些？為什么一般選用冷水做耦合劑？

優(yōu)良藕合的效果是使更多的聲波能進到被測物質(zhì)，并經(jīng)物質(zhì)散播后盡量多的被接受。假如聲測管中含沙漿、砂等溶解性總固體顆粒物，會使聲波造成很強的透射和損耗，危害檢測結果。用冷水做耦合劑是水具備不流體密度、勻稱性，較強的傳送動能。

2、當場檢測流程

3、當場收集

（5）當平測發(fā)覺樁身負有缺陷時，應用于數(shù)據(jù)加密測、斜測或扇測進一步明確。

（A）部分缺陷：如下圖所示，在平測中發(fā)覺某測線測值出現(xiàn)異常（圖內(nèi)用虛線表明），開展斜測，在好幾條斜測線中，假如僅有一條測線（虛線）測值出現(xiàn)異常，其他皆一切正常，則可以分辨這僅僅一個部分的缺陷，部位就在兩根虛線的中點處。

（B）縮徑或聲測管粘附泥團：如下圖所示，在平測中發(fā)覺某（些）測線測值出現(xiàn)異常（虛線），開展斜測。假如斜測線中、根據(jù)出現(xiàn)異常平測量點發(fā)收處的測線測值出現(xiàn)異常，而越過兩聲測管連線正中間位置的測線測值一切正常，則可分辨樁**位置是一切正?；炷?，缺陷應發(fā)生在樁的邊沿，聲測管周邊，有可能是縮徑或聲測管粘附泥團。當某根聲測管深陷圍攻時，由它組成的2個檢測面在該標高處都是會發(fā)現(xiàn)異常測值。

（C）片層缺陷（爆樁）：如下圖所示，在平測中發(fā)覺某（些）測線值出現(xiàn)異常（虛線），開展斜測。假如斜測線中除根據(jù)出現(xiàn)異常平測量點發(fā)收處的測線測值出現(xiàn)異常外，全部越過兩聲測管連線正中間位置的測線測值均出現(xiàn)異常，則可判斷該聲測管間缺陷連成一片。假如三個檢測面均在這里標高處發(fā)生那樣狀況，要不是在樁的底端，測值又不高比較嚴重，則可判斷是全部橫斷面的缺陷，如夾泥層或松散層，既斷樁。

（D）扇型掃測：在樁**或樁底斜測范疇受到限制時，或是為降低換能器調(diào)節(jié)頻次，做為一種輔助方式，也可扇型掃查精確測量，如下圖所示。

三、檢測主要參數(shù)與混凝土品質(zhì)關聯(lián)

1、混凝土鉆孔灌注樁的特性

較易造成裂縫、縫隙、參雜部分松散、縮徑等各種各樣樁身缺陷，對房屋建筑的安全可靠和耐用性組成嚴重危害。

2、聲波電子散射法的特性

是檢測混凝土鉆孔灌注樁樁身缺陷、點評其有效性的一種合理方式，當聲波經(jīng)混凝土散播后，它將帶上相關混凝土原材料特性、內(nèi)部構造與構成的信息內(nèi)容，精確測量聲波經(jīng)混凝土散播后各種各樣聲學材料主要參數(shù)的數(shù)值及轉變，就可以推論混凝土的特性、內(nèi)部構造與構成狀況。

混凝土品質(zhì)檢測中較常用的聲學材料主要參數(shù)為波速、波動幅度、工作頻率及其波型。

3、聲波波速與混凝土抗壓強度的關聯(lián)

可是用波速來測算混凝土抗壓強度是不可取的，標準都不規(guī)定確定抗壓強度。

聲波波速體現(xiàn)了混凝土的延展性特性，混凝土的延展性特性與混凝土的抗壓強度具備關聯(lián)性，因而混凝土波速與抗壓強度兩者之間存有關聯(lián)性。另一方面，對構成材料一樣的預制構件（混凝土），其內(nèi)部越高密度，孔隙率越低，則聲波波速越高，抗壓強度也越高。

4、聲波波速與混凝土缺陷的關聯(lián)

5、聲幅與混凝土品質(zhì)的關聯(lián)

混凝土中存有低抗壓強度區(qū)、混凝土離析區(qū)及其存有夾泥、蜂窩狀等缺陷時，消化吸收損耗和透射損耗擴大，聲幅顯著降低。

6、音頻與混凝土品質(zhì)的關聯(lián)

7、波型與混凝土品質(zhì)的關聯(lián)

一切正常波型特點：

1.首波險峻，震幅大

2.**周期時間波的后半周期即做到較高震幅，接受波的包絡線呈半圓型

3.**個周期時間的波型無失真

缺陷波型特點：

1、首波輕緩，震幅小

2、后面周期時間力度提升得仍不足.

3、波型有失真

4、缺陷比較嚴重時，沒法接受聲波

幾類聲學材料主要參數(shù)的較為

1、波速的檢測值比較平穩(wěn)，結果的重復不錯，受非缺陷要素危害小。

2、聲幅（首波動幅度值）對混凝土缺陷很比較敏感，它是判斷混凝土品質(zhì)的另一個關鍵主要參數(shù)。

3、音頻的轉變能體現(xiàn)聲波在混凝土中的損耗情況，進而間接性體現(xiàn)混凝土品質(zhì)的優(yōu)劣。

4、波型也是體現(xiàn)混凝土品質(zhì)的一個主要層面，它對混凝土內(nèi)部的缺陷也較比較敏感，在現(xiàn)場檢測時，還應留意觀查全部接受波型形狀的轉變，做為聲波電子散射法對混凝土品質(zhì)開展綜合性判斷時的一個主要的參照。

詞條
詞條說明
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