基桩超声波检测技术，原理、方法、现场检测及参数分析！

时间：2021-12-22

一、检测基本原理和方式

1、检测基本原理

桩基成桩后，注浆混凝土以前，在桩内预埋件若干根声测管做为声波发送和接受换能器的安全通道，在桩身混凝土注浆若干天后逐渐检测，用声波检测仪沿桩的纵坐标方位以一定的间隔逐点检测声波越过桩身各截面的声学材料主要参数, 随后对这种检测数据信息完成解决、剖析和分辨,明确桩身混凝土缺陷的部位、范畴、水平，进而推论桩身混凝土的持续性、一致性和匀称性情况，鉴定桩身一致性级别。

桩基声波电子散射法一致性检测的基本概念

用人力的方式在混凝土物质中激起一定工作频率的延展性波，该延展性波在物质中传递时，碰到混凝土物质缺陷会造成反射面、电子散射、绕射、透射、损耗，进而导致越过该物质的接受波波动幅度损耗、波型失真、波速减少等。由接受换能器接受的波型，对波的到时、波动幅度、工作频率及波型特点开展剖析，分辨混凝土桩的一致性及缺陷的特性、部位、范畴及缺陷的水平。

什么是反射面波？什么是电子散射波

当声波在散播环节中从一种物质抵达另一种物质时，在二种物质的交界表面，一部分声波被反射面，依然返回以前的物质中，称之为反射面波；另一部分声波则通过页面进到另一种物质中再次散播，称之为折射波（电子散射波）。

2、检测方式

依照超声波换能器安全通道在桩体中的差异的安排方法，超声波电子散射法桩基检测有三种方式：

（1）桩内单孔透射法

在一些特殊情况下只有一个孔道可供检测应用，比如在打孔取芯后，大家需进一步理解芯样周边混凝土品质，做为钻芯检测的填补方式，这时可选用双孔检测法，这时，换能器置放于一个孔中，换能器间用吸声材料防护（或选用专门的一发双收换能器）。超声波从发送换能器考虑经藕合水进到表面层混凝土表面，并沿混凝土表面滑跑一段距离后，再经藕合水各自抵达2个接受换能器上，进而测到超声波沿表面层混凝土散播时的各类声学材料主要参数。必须留意的是，当孔道中有钢制管箍时，因为无缝钢管危害超声波在表面层混凝土中的绕道，故不能用此方法。

（2）桩外单孔透射法

当桩的上方构造已工程施工或桩内没有换能器安全通道时，可在桩外紧靠桩边的土质中钻一孔做为检测安全通道，检测时在桩墙**置放一信号强度比较大的平面图换能器，接受换能器从桩外孔中由上而下渐渐地学会放下，超声波沿桩身混凝土往下散播，并越过桩与孔中间的土壤层，根据孔中藕合水进到接受换能器，逐点测到电子散射超声波的声学材料主要参数，依据数据信号的变动状况大概判断桩身品质。因为超声波在土中损耗*，这类办法的能测桩长十分比较有限，且只有分辨隔层、爆桩、缩径等。此外钻孔灌注桩桩身截面几何图形样子通常不规律，给检测和剖析产生艰难。

该方式在标准中都没有谈及，不建议应用。

（3）桩内跨孔电子散射法

此方法是一种完善稳定的方式，是超声波电子散射法检测桩身品质的较关键方式，其方式是在桩内预埋件二根或二根以上的声测管，在管内注满清水，把发送、接受换能器各自放置两管路中。检测时超声波由发送换能器考虑透过两管间混凝土后被接受换能器接受，具体合理检测范畴为声波单脉冲从发送换能器到接受换能器所划过的总面积。依据不一样的状况，选用一种或多种多样测试标准，收集声学材料主要参数，依据波型的转变，来判断桩身混凝土抗压强度，分辨桩身混凝土品质，跨孔法检测依据两换能器相对高程的转变，又可分成平测、斜测、交叉式斜测、扇型扫描仪测等方法，在检测时视具体必须熟练掌握。

平测法

斜测法

扇测法

桩内跨孔电子散射法三种方式的应用：

当场的检测全过程一般较先是选用平测法对全桩每个检测截面开展调查，找到声学材料主要参数出现异常的测量点。

随后，对声学材料主要参数出现异常的测量点选用数据加密平测检测、斜测或扇型扫测等细测方式进一步检测，那样一方面可以认证调查结果，另一方面可以进一步明确出现异常位置的范畴，为桩身一致性类型的判断给予安全可靠根据。

二、当场检测

1、检测前的提前准备

（1）掌握相关技术文档及施工资料；

关键掌握桩的识别码、设计方案抗压强度、桩长、注浆日期等。当场评测时，通常存有堵管或管深不一致的问题，掌握桩长是很重要的，而掌握抗压强度及注浆日期，能对波速的状况有一个大致的掌握

依据检测的目地，制订相对应的检测计划方案：包含：项目概况，目地与每日任务，方式与技术性，实验仪器，检测场所规定，检测工作人员和日程安排，检测汇报等。

检测的时间应达到混凝土抗压强度混凝土强度的规定。为确保检测结果的稳定性，与此同时充分考虑混凝土在混凝土强度14天之后的超声波波速等特点主要参数转变早已渐趋轻缓，一般规定超声波检测混凝土钻孔灌注桩的混凝土强度应**过14天。

（2）测算声测管及藕合隔水层声时调整值。

声波从摄像头里发送直到另一个管里的摄像头接受，事实上不但是在桩正中间散播有一段时间实际上是在管中的水中和管里散播，为了更好地精确的得到桩的波速，应当扣减掉这一部分时间。

（3）在桩**精确测量相对应声测管表面间净间距。

因为早已在上一步工作上开展了调整，因此在精确测量跨度时，应当以两管内边距为标准。

（4）将各声测管内注满清水，查验声测管通畅状况；换能器理应能在全过程范畴内一切正常调节。

声波电子散射法检测时规定换能器做到优良藕合的效果有哪些？为什么一般选用冷水做耦合剂？

优良藕合的效果是使更多的声波能进到被测物质，并经物质散播后尽量多的被接受。假如声测管中含沙浆、砂等溶解性总固体颗粒物，会使声波造成很强的透射和损耗，危害检测结果。用冷水做耦合剂是水具备不流体密度、匀称性，更强的传送动能。

2、当场检测流程

3、当场收集

（5）当平测发觉桩身负有缺陷时，应用于数据加密测、斜测或扇测进一步明确。

（A）部分缺陷：如下图所示，在平测中发觉某测线测值出现异常（图内用虚线表明），开展斜测，在好几条斜测线中，假如仅有一条测线（虚线）测值出现异常，其他皆一切正常，则可以分辨这仅仅一个部分的缺陷，部位就在两根虚线的中点处。

（B）缩径或声测管粘附泥团：如下图所示，在平测中发觉某（些）测线测值出现异常（虚线），开展斜测。假如斜测线中、根据出现异常平测量点发收处的测线测值出现异常，而越过两声测管连线正中间位置的测线测值一切正常，则可分辨桩核心位置是一切正常混凝土，缺陷应发生在桩的边沿，声测管周边，有可能是缩径或声测管粘附泥团。当某根声测管深陷围攻时，由它组成的2个检测面在该标高处都是会发现异常测值。

（C）片层缺陷（爆桩）：如下图所示，在平测中发觉某（些）测线值出现异常（虚线），开展斜测。假如斜测线中除根据出现异常平测量点发收处的测线测值出现异常外，全部越过两声测管连线正中间位置的测线测值均出现异常，则可判断该声测管间缺陷连成一片。假如三个检测面均在这里标高处发生那样状况，要不是在桩的底端，测值又不高比较严重，则可判断是全部横断面的缺陷，如夹泥层或松散层，既断桩。

（D）扇型扫测：在桩**或桩底斜测范畴受到限制时，或是为降低换能器调节频次，做为一种辅助方式，也可扇型扫查精确测量，如下图所示。

三、检测主要参数与混凝土品质关联

1、混凝土钻孔灌注桩的特性

更易造成裂缝、缝隙、参杂部分松散、缩径等各种各样桩身缺陷，对房屋建筑的安全可靠和耐用性组成严重危害。

2、声波电子散射法的特性

是检测混凝土钻孔灌注桩桩身缺陷、点评其有效性的一种合理方式，当声波经混凝土散播后，它将带上相关混凝土原材料特性、内部构造与构成的信息内容，精确测量声波经混凝土散播后各种各样声学材料主要参数的数值及转变，就可以推论混凝土的特性、内部构造与构成状况。

混凝土品质检测中较常用的声学材料主要参数为波速、波动幅度、工作频率及其波型。

3、声波波速与混凝土抗压强度的关联

可是用波速来测算混凝土抗压强度是不可取的，标准都不规定确定抗压强度。

声波波速体现了混凝土的延展性特性，混凝土的延展性特性与混凝土的抗压强度具备关联性，因而混凝土波速与抗压强度两者之间存有关联性。另一方面，对构成材料一样的预制构件（混凝土），其内部越高密度，孔隙率越低，则声波波速越高，抗压强度也越高。

4、声波波速与混凝土缺陷的关联

5、声幅与混凝土品质的关联

混凝土中存有低抗压强度区、混凝土离析区及其存有夹泥、蜂窝状等缺陷时，消化吸收损耗和透射损耗扩大，声幅显著降低。

6、音频与混凝土品质的关联

7、波型与混凝土品质的关联

一切正常波型特点：

1.首波险峻，震幅大

2.**周期时间波的后半周期即做到较高震幅，接受波的包络线呈半圆型

3.**个周期时间的波型无失真

缺陷波型特点：

1、首波轻缓，震幅小

2、后面周期时间力度提升得仍不足.

3、波型有失真

4、缺陷比较严重时，没法接受声波

几类声学材料主要参数的较为

1、波速的检测值比较平稳，结果的重复不错，受非缺陷要素危害小。

2、声幅（首波动幅度值）对混凝土缺陷很比较敏感，它是判断混凝土品质的另一个关键主要参数。

3、音频的转变能体现声波在混凝土中的损耗情况，进而间接性体现混凝土品质的优劣。

4、波型也是体现混凝土品质的一个主要层面，它对混凝土内部的缺陷也较比较敏感，在现场检测时，还应留意观查全部接受波型形状的转变，做为声波电子散射法对混凝土品质开展综合性判断时的一个主要的参照。

词条
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