新型高强双密封液压声测管在深桩基施工中的应用

新型高强双密封液压声测管在深桩基施工中的应用xxx（xxxx局厦门工程有限公司xxxxxx）摘要：文章简要介绍了超声波透射法检测钻孔灌注桩质量的基本原理、检测技术和分析方法等，通过结合甬江特大桥桩基施工的成功经验，对深桩基施工中高强双密封超声波检测管的应用提出了指导性意见。关键词：超声波检测声测管深桩基1、概述随着我国基础建设工程的发展，城市高层建筑、桥梁、高架不断兴建，桩基基础应用日益广泛。综合考虑城市建设的各种因素，钻孔灌注桩因其对周围环境影响小而成为高架桥梁等工程结构的主要基桩形式。但其为地下施工，质量直接影响上部结构的安全。从大量工程检测实例来看，超声波检测法是对钻孔灌注桩，尤其是大直径桩和超长桩进行质量检测行之有效的方法之一。2、超声波透射法检测钻孔灌注桩原理超声检测技术是利用超声波在媒质中的传播特性(声速、能量反射、声阻抗等)来实现对非声学量(如密度、浓度、强度、弹性、硬度、粘度、温度、流速、流量、液位、厚度、缺陷等)的测定。它的基本原理是基于超声波在介质中传播时遇到不同的介面，将产生反射、折射、绕射、衰减等现象，从而使传播的声时、振幅、波形、频率等发生相应变化，测定这些规律的变化，便可得到材料的某些性质与内部构造情况。钻孔灌注桩桩身混凝土是由多种材料组成的非均质非单相的多孔结构，在力学特性上是一种粘—弹—塑性的凝聚体。因此，混凝土内部有着较大的声阻抗差异并存在许多声学界面。超声脉冲波在混凝土中传播速度的快慢，与混凝土的密实程度有直接关系，对于原材料、配合比、龄期及测试距离一定的混凝土来说，声速高则混凝土密实，相反则混凝土不密实。当有空洞或裂缝存在时，便破坏了混凝土的整体性，超声脉冲波只能绕过空洞或裂缝传播到接收换能器，因此传播的路程增大，测得的声时必然偏长或声速降低。超声波法检测基桩是在一根声测管中用传感器发射超声波，在桩的另一根声测管中用传感器接收，获得超声波在桩身中的传播时间，已知声测管之间的距离，就能计算出波在桩身中的传播速度：Vi=Li／ti(Li：测点处两声测管间的距离,ti:声波在混凝土中传播时间)波速与桩身混凝土密实度密切相关，从而由波速就可以判别桩身质量。其基本原理是：由超声波发生器产生激励信号，经发射探头产生(25—50)kHz的声频振动，波动通过桩身传播到桩的另一侧，由接收探头接收，经放大器放大，在显示器中时标指示波在桩身中的走时。将桩身各部位的声波信号记录下来，进行信号处理分析，从而了解桩身质量。声测管应埋设至桩底并封闭，管口高出桩顶面300mm以上并加盖。声测管的埋设数量应根据桩径的大小来确定：桩径小于1．0m时宜沿直径方向埋设两根管；桩径为1．0～1．5m时宜按等边三角形布置埋设三根管；桩径大于1．5m时宜按正方形布置埋设四根管。声测管的内径宜为50～60mm，声测管之间应保持平行，测试前加水耦合。另外，由于空气的声阻抗率远小于混凝土的声阻抗率，超声脉冲波在混凝土中传播时，遇到蜂窝、空洞或裂缝等缺陷，便在缺陷界面发生反射和散射，声能被衰减，其中频率较高的成分衰减更快，因此接收信号的波幅明显降低，频率明显减小或者频率谱中高频成分明显减少。再者经缺陷反射或绕过缺陷传播的脉冲波信号与直达波信号之间存在声程和相位差。叠加后互相干扰，致使接收信号的波形发生畸变。根据上述原理，可以利用超声脉冲波在混凝土中传播时声学参数(声时、波幅、频率等)和波形的变化综合分析、判别混凝土缺陷的位置和范围，或者估算缺陷的尺寸。3、声测管的发展历程声测管是进行超声波检测时换能器进入桩体的通道，水的压力、混凝土的水化热作用、钢筋笼安放和混凝土浇注过程中存在的作用力，都会造成声测管弯曲、变形、断裂和连接部脱落、渗漏，从而导致渗水、漏浆、堵管现象的发生。所以声测管本身的质量以及在桩中的埋置质量将直接影响到检测工作能否顺利进行。漏随着超声波检很测技术的不断快成熟，声测管肿也经历着不断抗完善的过程。垮自从开展超声个波桩基检测工汗作至今，声测穗管也经历了以扎下各阶段的发匹展：脏第一阶段：传盲统仓钢管菌传统声测管专基本由施工单条位喇直接购买钢管垫在施工现场加图工。声测管节优与节之间的连成接方式有两种炕：一是焊接，最即两段钢管相袜对，外套较粗伟的套筒，将套如筒口周边与钢喷管焊接封闭。京切忌不加套筒患而直接将钢管奴对接焊接，否皮则可能产生背沃流或毛刺而阻裙碍换能器的顺城利移动，直接语对焊的焊接质互量较难保证，彼在钢筋笼吊装岭过程中可能因刮扭曲或撞击而智破坏，导致浇幸筑混凝土时浆锯液渗入声测管尝内，影响检测姐的正常进行。些二是螺口连接价，即将两段钢健管端头加工成蛇螺纹，与套筒扎螺纹相匹配而袖连接唱，使用此种方粥法，王由于管壁减薄双，故而张对钢管端头钢钳材本身的强度备有很不利的影顶响，尤其雹值得注意的是曾，有时在螺纹镜套筒处会形成贴空气夹层而引贼起声波反射，盐对该处的声学相参数的测值有蒙影响，特别是钱振幅测值。伐第二阶段：法斜兰式、推插式鸟薄壁声测管尤（脉200垫5川年以前）锻在总结了钢管挺焊接的缺点后会，国内一些厂渔家开始生产法扔兰式、推插式桨薄壁声测管。控推插式声测管万克服了传统钢隶管的一些缺点聚，但在提高连脑接便利性的同踩时，却存在连桌接方式不够保凑险，极易断开康或漏浆的缺点投。楚同时，该类声幻测管接头凸出咐太多，在小桩凳径桩基施工中叙，易碰撞到接砖头，影响密封全性。敬第三阶段：活郊接螺旋式薄壁细声测管摆（川200它5栽年）垮活接螺旋式薄哥壁声测管也随董之诞生，该类饲声测管预加工拔了螺纹，在焊如接钢筋笼的同犁时现场连接安逢装，但是由于寨钢筋笼内部空言间有限，操作事便利性较差，奏同时，螺旋式盘声测管一旦储酒存时间增加，旋接口易锈蚀，脆影响接头连接更、密封效果，螺造成漏浆，密亡封性也由会随兄之下降。恰第四阶段：传悉统钳压式薄壁镰声测管凝（屯200庙7腊年初）扶近年来，钳压税式薄壁声测管苍在一些工程上点得到了应用。象传统钳压式薄奸壁声测管的设艘计原理系通过果液压钳压紧掏○弟型圈，达到密府封连接的效果燕。该产品施工桐便利，但单个益密封圈无法确踏保密封性，且腊六角形钳压后练，边角点应力远集中，在深桩齿基中惰无法有效确保漫安装质量。踩第五阶段：新嘱型高强双密封属薄壁声测管卡（笋200殖7刮年中）压双密封薄壁声只测管集第四阶毁段声测管的优犁点，增加了密奸封安全，使得谨密封效果更好吴、更安全，特千别是可以安全懒应用到勒深桩中。桑4纠、隔工程应用案例犯200暖8嫩年株1倘月政，由宿xxx尖第匠x尼公路工程局息有限公司致承建的宁波绕孕城高速公路东帅段第九合同段凉甬江特大桥进贴入基础施工阶命段。甬江特大朱桥僵是绕城高速公蚊路东段的重大嘱节点工程，横霸跨感甬江，连接根北仑区和镇海在区。主桥全长盗90月8捕米择，宽度为蔽5款6狮.阻2阵米幕，主跨叼46誉8香米嚷，在同类型联转塔分幅斜拉桥借结构中跨径世扒界第一。瓶甬江特大桥主屋桥桩径纠2.2m铃堡，桩深达州1敬3浴0m傻以上，唱工期紧，施工电难度大，作为葵项目前期的桩指基础施工，也衬面临着声测管出选择上的技术屡难题。肢桩基深度的增弓加，对声测管永的密封性提出绢了极高的要求帐，伸为了蠢保证施工质量软，惰提高施工进度吓，降低施工成睛本，减少安全骤隐患，蚁采用了促高强双密封超验声波检测管香。其该种新型产品培，扰在承口端端部然设计了两个凸敌槽，凸槽内配慰有密封圈，安沸装时将本产品拢的插口端插入姓承口端美10cm眨，然后用专用揉液压钳同时对忆两个凸槽进行旋挤压，被挤压瓦部位的管材受柳力后收缩变形墓，两个凸槽之帜间的外层管材桌深陷入内层管越材，从而有效盯实现了本产品段的可靠连接；笔同时橡胶材质狐的密封圈在受通挤压后变形贴砍服在两层管材锻之间，起到了牵极为良好的双滩保险密封作用镰。授在使用传统钢紧管进行焊接操惜作时，下完一同套洽1么3行0鲜米齐左右桩长的钢瑞筋笼，大概需塌要踢2斗4校小时左右，而艳在改吉用占“码高强双密封超院声波检测且管网”拖后，现在下同晶样的钢筋笼只美需奶要现1恼2横小时左右，虽赌然这其中也有偏操作工人熟练众度的问题，但蜡是仪“瓶高强双密封超期声波检测伶管笔”巷的功劳在其中材是非常明显的芦。思新型高强双密衔封液压声测管寇部分项目参数峰指标与行业标百准、企业标准料对比见下表服：碗标准军检测项目味声测管中华人锹民共和国交通颜行业标准尖（诉JT/T70施5-200论7灰）标声测管企业标麦准兼（怒Q/3301鱼02HCBZ陡01-200对6故）翁新型高强双密比封声测管糠实测数据鸟接头密封快性能伐（脸MP便a帅）厦1MP维a盼保合压民1min庄2MP允a羡保使压影1min赔2MP奶a济保雄压盛1min新接头抗外压坊能力扁（豪MP桶a慎）狭4MP登a曾保擦压善1min凉4MP奴a提保骗压志2min跌4MP比a口保罗压耍2min茶接头抗拉拔齐能力（价k课N顾）重3k络N胞6k览N驰6.然1需k故N被~9.5KN去接头抗扭能力笑（喇N·蛛m壮）闲120N·m米180N·m减189.2亩N·m慕~334.8站N·m叹传统声测管和蒜高强双密封液用压声测管采购敬成本对比：予不同桩径采购阀成本限57×3.5求(mm浓)聪无缝管赵57×3.5与(mm甲)炸焊管友高强双密封液纳压声测管饺每米单茅价宴(图元揪)抵46充30计13-20秩1.惧5漏米情以上桩径单谊价遍(漂元绝/云米陈)稀184堵120鱼52-80御1.割5算米连以下桩径单条价瘦(误元俘/涨米艰)替138碗90插39-60绢新型高强双密吹封液压声测管洗产品照片及现解场施工照片友：版高强双密封超愈声波检测管声测管接长声测管安装5、结束语末超声波透射法狭测桩技术通过跑桩内预埋的声科测管自下而上滨对桩身混凝土告作全面、细致揉的检测，根据粉超声波在混凝柜土中传播的声榨学参数底(泛声时、波幅、舒频率等越)处和波形的变化稿来分析、推定锈桩身的完整性叫，是迄今为止刻检测桩身完整拌性最直观、可盖靠