声波透射法检测基桩完整性现场检测快速指南

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声波透射法检测基桩完整性现场检测快速指南

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http://www.zbl.cn/index.php?m=content&c=index&a=show&catid=14&id=880

声波透射法是检测基桩完整性的重要手段之一，通过声波在混凝土中的传播特性来判断桩体是否存在缺陷。本文将详细介绍声波透射法检测基桩完整性的具体步骤和操作要点，包括人员分工、现场资料收集、数据测量与处理、报告编写等环节。

一、人员分工

首先将检测人员进行分工，一般仪器操作和现场记录为一人，测量及收放换能器为一人。

二、现场资料及信息收集

了解或查看工程及地质资料、基桩设计图纸、施工记录、监理日志等；了解施工工艺及施工过程中出现的异常情况，了解并记录（记录在附录的表格中）工程信息、桩信息（桩号、桩长、桩径、桩型等），了解并记录基桩工程有关单位信息（建设、施工、监理等）。

三、记录被测桩的信息

对被测基桩的声测管进行编号，一般以靠近北方的声测管作为1#管，并按顺时针方向依次编号（记录在附录二的表格中），如下图：
用钢卷尺测量各声测管露出桩头的高度，每两个声测管之间的外壁间距（管距，精确到1%，记录在附录二的表格中）
用游标卡尺测量换能器的外径d'、声测管的外径D、声测管的内径d（精确到1mm）；

四、测量或计算声时初读数

声时初读数包括：超声系统延时t0，超声波在声测管的水里传播的声时和超声波在声测管中传播的声时（声时修正值t’）。

超声系统延时t0的测量方法：

方法1. 时距曲线法：将发、收换能器平行置于清水中的同一高度，其中心间距从400mm左右开始逐次加大两换能器之间的距离，同时测量与之相应的声时（测量时仪器零声时设置为0）。为保证测试精度，两换能器间距的测量误差不应大于0.5％，测量点不应少于5个点。将所有测点的参数通过作图或线性回归的方式计算，拟合直线与T轴的交点，即为系统延时t0。如下图所示：

方法2. 直接测量：将收、发换能器的发射体和接受体十字交叉放置于空气或清水中，测量的声时值即为系统延时（测量时仪器零声时设置为0）。

当声波从某一声测管传播至另一声测管时，将通过耦合的水和金属声测管，因此必须进行声时修正。其声时修正的计算公式：

式中：t‘——声时修正值（μs）；
D——声测管外径（mm）；
d'——声测管内径（mm）；
d'——换能器外径（mm）；
νt——预埋声测管的声速值（km/s）；
νw——水的声速值（km／s）。

对钢质声测管，波速一般可取5800m／s；20°C时水的声速可取1480m/s。

则声时初读数too＝t0＋t’

五、平测

放置设备

① 将管口导向轮放在声测管上，计数装置装到三脚架上，让有两根导向柱一侧朝被测桩的方向；
② 将声测管灌满水，然后将换能器放到被测剖面的声测管底，并将换能器的信号线放到计数轮上；
③ 依据声测管露出桩头的高度及换能器信号线上深度标记，调整换能器使收发换能器在同一水平面上，记录实际测量的剖面深度（记录在附录的表格中）；
④ 将换能器的信号线与仪器相连。

设置参数

① 打开仪器，进入参数设置界面，设置存储文件名、工程信息或桩号，选择或设置被测剖面编号；
② 输入声测管间距，设置测点间距，一般为25cm（建议直接设置成10cm，以免重新进行加密测试）；
③ 必要时设置发射电压、采样间隔等采样参数（如以前未设定）。

测试

① 进行采样，自动或手动调整，使第一个测点的首波出现在仪器屏幕上；
② 缓慢提升换能器，仪器自动测试，同时关注测试过程中的波形变化，需要时及时调整，保证测试信号的首波出现在屏幕上（严重缺陷处、无法测得波形除外），直至测试到桩头，本测试剖面完成。
③ 将换能器调整到另外的声测管中，按上述方法进行测试，直至该桩的所有剖面测试完成（如果使用多通道测桩仪器，则不必重复进行）。

六、加密测试

对于平测法测试的异常区域进行加密测试，测试方法同平测，测试时将测点间距设置为10cm。测试区域范围为3倍以上的异常区域范围。（若测点间距已设置为10cm，则无需进行加密测试）

七、斜测

对于平测和加密测试中确认的剖面异常区域，应进行双向斜测，如右图所示，测试区域范围为3倍以上的异常区域范围。换能器的高度差一般为50cm（声测管间距小于1000mm），测试时可将每一剖面的每一斜测方向单独存储一个文件，并按一定的规则命名，如：1-2剖面的1管换能器高、2管换能器低的斜测可命名为桩号＋1G2D；1-2剖面的2管换能器高、1管换能器低的斜测可命名为桩号＋2G1D等等；所有存在异常区域的剖面均应进行双向加密测试。