公路检测技术模块声波透射法检测课件

模块7-2声波透射法检测授课教师：朱明栓公路检测技术基桩成孔后，灌混凝土之前，在桩内预埋若干根声测管作为声波发射和接收换能器的通道，在桩身混凝土灌注若干天后开始检测，用声波检测仪沿桩的纵轴方向以一定的间距逐点检测声波穿过桩身各截面的声学参数，然后对这些检测数据进行处理，分析和判断，以确定桩身混凝土缺陷的位置、程度，从而推断桩身混凝土的完整性。

特点超声法检测灌注桩混凝土质量是近10多年逐渐发展起来的一种检测方法。它具有以下优点：1）检测细致，结果准确可靠；2）不受桩长桩径限制；3）无盲区声测管埋到什么部位就可检测什么部位，包括桩顶低强区和桩底沉渣厚度；4）毋须桩顶露出地面即可检测，方便施工；5）可估算混凝土强度。正因为如此，虽然该方法需预埋声测管，费用较高，但仍然得到广泛采用，特别是桥梁。高层建筑的大型、特大型灌注桩的检测。原理

砼结构是一个多孔浆及粗骨料组成的多相体系，当一定频带宽的超声脉冲在结构中传播时，将会产生一系列现象。所有这些信息可以由声传播速度和接收信号强度、波形来表征它所反映的被测材料的粘弹力学特性及缺陷的性质。因此，采用适应的超声检测方法，可用来评价桩基的质量、浇注均匀性、缺陷的范围及性质等。超声波在传播路径中遇到混凝土缺陷时，如断裂、裂缝、夹泥和密实度差时，将发生下列变化：1、声时t、声速v：声波要绕过缺陷或在传播速度较慢的介质中通过，造成传播时间延长，声速降低。2、波幅A：混凝土缺陷使声波波幅发生明显衰减，波形畸变。3、频率f：声波频率发生改变，主频率变低。检测方法在桩身中预埋2-4根声测管，将超声波发射、接收探头分别置于2根声测管中，进行声波发射和接收，用超声仪测出超声波在桩身混凝土中传播的时间t、波幅A及频率f等物理量，即可判断桩身结构完整性。检测流程1、声测管安装（1）声测管采用（钢管、PVC管），内径50-60mm。（2）底端及接头应严格密封，保证管外泥浆在1MPa压力下不会渗入，上端加盖。（3）可焊接或绑扎在钢筋笼内侧，声测管相互平行，连接处光滑平整（螺纹连接）。（4）声测管内应注满清水，管口高出桩顶100mm以上。2、声测管的要求声测管是预留的声波换能器的通道，需预先埋设在灌注桩中。通常是将声测管固定在钢筋笼架立筋的内侧，随钢筋笼一段段沉人桩孔中，然后浇注混凝土。对声测管总的要求是：联结牢靠不脱开，密封良好不漏水，联结平整不打折，管与管间相平行，管内无异物保证通畅。对声测管的材料要求是：有足够的机械强度，保证在灌注桩混凝土浇注过程中不会变形，与混凝土粘结良好，不致在声测管和混凝土间产生剥离缝，影响测试。3、声测管的数量和布置D（桩径）≤800mm，2根；800m＜D≤1600mm，不少于3根；D＞1600mm，不少于4根。每两根声测管组成一对进行测试，称为一个测试面。埋两根管有一个测试面；三根管三个测试面；四根管六个测试面。超声检测设备：换能器（发射换能器、接收换能器）和超声仪三种方法：平测法、斜测法、扇形扫测一般以平测为主，间距250mm，有异常时加密测距，或采用后两种方法复测。桩身混凝土质量的判断和评定对桩身混凝土质量的判断和评定包括以下三个方面：桩身混凝土是否存在缺陷及其位置范围、及性质；桩身混凝土强度；桩身混凝土均匀性。其中对缺陷的判断和评定是最主要的。对缺陷的判断主要根据两个声学参数：波速和振幅，必要时辅以主频率值和波形。

判定方法类别特征Ⅰ各剖面声学参数均无异常，无声速低于低限值Ⅱ某剖面个别测点声学参数出现异常，无声速低于低限值Ⅲ某一剖面连续多个测点声学参数出现异常两个或两个以上剖面在同一深度测点声学参数出现异常局部声速低于低限值Ⅳ某一剖面连续多个测点声学参数出现异常两个或两个以上剖面在同一深度测点声学参数出现明显异常桩身混凝土声速普遍低于低限值无法检测首波声波接收信号严重畸变实例分析例1：设计强度C25桩身完整波形正常各声测剖面的声速值、波幅值均大于相应临界值可判为Ⅰ类桩例2：设计强度C251根声测管在67m处堵管导致2个剖面不能测到底前2个剖面在32m处有1测点声速、波幅低于临界值，其余基本正常可判为Ⅱ类桩例3：设计强度C253个剖面在30.5-33m同一深度截面处声速、波幅均小于临界值波形畸变桩身有明显缺陷