浅谈超声波检测法在基桩检测中的应用论文_王媛媛

浅谈超声波检测法在基桩检测中的应用论文_王媛媛

辽宁省建设科学研究院有限责任公司,辽宁 沈阳 110000

摘要;随着城市化进程的不断加快,交通运输行业得到迅速发展,建设项目不断增加,技术上得到了较大进步,对于施工质量也提出了更高的要求。在进行基桩施工过程中,需要对其进行质量检测,当下超声波检测方式已经得到了广泛应用,对其进行检测,可以获得更加准确的检测结果,同时提高检测工作效率。相关技术人员对其进行深入分析,超声波检测法将会在工程检测中得到更加广泛的推广。

关键词:超声波透射法;基桩检测;具体应用

1.超声波检测法在基桩检测的基本原理

基桩成孔之后,对混凝土进行灌注之前,需要在桩内预埋相应的声测管,将其当成声波发射以及接收换能器上下通道,桩身混凝土灌注若干天之后,开始对其进行检测,使用超声波检测仪器,沿着桩的纵轴方向,按照一定间距,对每个检测点进行检测,穿越桩身不同截面的声学参数。借助观测的方式,同时对声波在介质中传播时升学参数、波形变化情况等进行分析,针对这些检测数据做出科学合理的处理,做出相应分析和判断,最终找到混凝土存在缺陷的位置、范围以及程度等,从中找出桩身混凝土连接性以及完整性、均匀性情况作出合理推断,对其完整性等级进行评定。使用混凝土声波投射方式进行检测,声波主频一般控制在2×104-2.5×105之间。

2 应用超声波检测基桩的技术要点

2.1严格按照设计标准制作声测管

通过可以选择铸铁管等材料来作为声测管,在制作时应严格按照设计标准来控制铸铁管壁的具体厚度,并确保铸铁管接头焊接牢固平整,从而使声测管内部能够为换能器的自由伸缩提供充足的空间。在设置声测管时,应将其牢固绑扎在钢筋笼主筋上,而不得采取焊接连接方式。绑扎时应选择铅丝按照每3m左右一道的方式来沿桩长方向进行绑扎设置。同时应采取点焊方式将主筋与声测管接头连接牢固。

2.2合理设置声测管

在埋设声测管时应采取平行对称的方式来布设声测管,使探头能够在各声测管内伸缩自由。同时应根据基桩直径来确定埋设声测管的根数,一般当基桩直径在800mm以内时,应埋设不少于2根声测管;当基桩直径在800~1600mm之间时,应埋设不少于3根声测管;当基桩直径在1600mm以上时,应埋设不少于4根声测管;而当基桩直径大于2500mm时,宜适当增加预埋声测管数量。在通过仪器设备进行超声检测时,应采取2根为一组的方式来进行测定。

2.3放置声测管

超声检测应在完成成桩施工28d后进行。在检测时应先将桩头挖开破除,管口应高出混凝土顶面100mm以上,并将管口表面抹平。在对桩头进行破除时,应避免对埋设在桩体内的声测管造成损伤,并要防止有杂物落入声测管内部,然后应将探头放入桩底位置。

2.4校正换能器精度

通常在超声检测设备中主要包括换能器以及数据采集装置等组成部分。在使用检测仪器进行检测前应对其性能参数进行检测校对。检测时可以通过律定试验来确定其声时以及波形的准确性和清晰度,并根据成桩设计标准来确定换能器精度。当条件均允许时应选择较重的换能器设备,同时要保证换能器的高度以及收放动作一致同步。

2.5充分考虑各种因素提高频谱解析准确性

在对超声频谱进行分析时,主要是在解析不同频率分量的不同幅度的基础上,发现主频率的最大幅度,并将不同波列长度进行截取分析,从而获得频谱的相应曲线图。检测人员在分析频谱时不仅要对漏波以及叠加波因素进行充分的考虑,而且还要注意分辨率因素,以保证检测结果的精确性。

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2.6科学选择采样频率

在检测基桩质量时,检测人员应对采样频率进行科学的选择,以保证能够充分掌握以此波频谱的主要特征,从而提高分析频谱信号的准确性,以减少频域以及时域因素对频谱分析结果的影响。

3超声波检测法在基桩检测中的应用

3.1钻孔灌注桩混凝土夹泥现象检测

将上述工程相应检测结果为例,显示出正常波形首波起跳足够清晰,其幅值、波速较高,曲线比较规则,多数情况下,其深度在7m左右的时候,会产生较为明显的超声波异常现象,而异常的波形起跳点很难辨认,幅值相对较弱,波速较低,其曲线表现为严重畸形。对其频谱图进行研究,一般情况下的频谱主频为38kHz,异常频谱则在16kHz。对以上内容以进行分析,结合施工工艺,认为这一检测点所对应的位置存在夹泥或者存在低强度混凝土现象,结合桩身具体类别进行判断,判定该基桩为III类桩。对其进行开挖验证,发现异常位置确实存在检测中判断的夹泥现象。

该所使用的灌注方式为泥浆护壁水下灌注技术,导致夹泥现象发生的主要原因是送泵送混凝土的导管被堵塞,导致浇筑桩被连续冲断,从而促使间隔时间较长,最终超出了混凝时间,而夹泥混凝土逐渐固结,此后再次进行混凝土浇筑时,这一位置的埋入桩侧出现上述缺陷。

3.2桩混凝土孔洞,存在蜂窝

对当下的基桩施工工艺进行应用,出现空洞和蜂窝现象比较少见,导致这一现象出现的情况多数比较轻微,很少出现极为严重的缺陷。在对上述进行检测过程中,发现其中一根基桩存在较为明显的异常现象,表现为其中一个剖面异常段高度大约为1m,而其他剖面的范围相对狭窄,也有个别剖面存在一个疑点。对测试结果进行分析,发现异常表现是波幅减弱,波速也降低,但是声波的频率没有发生变化,一些位置的侧面没有信号,为了将仪器因素排除,对该位置进行反复观测,发现还是存在异常现象。对桩孔施工资料进行研究,这一基桩采用的是人工挖空的方式进行施工的,加上桩孔位置的地势相对较高,施工过程中没有地下水,但是在这一部位发现溶洞发育,对其进行初步判断,发现其中可能出现漏浆孔洞或者蜂窝现象,为了确保判断准确,特意在雨季对水位上升情况进行检测。经过几次强降雨后检测后,发现各个剖面并没有发生异常现象。

因此,认为以上猜测的孔洞和小蜂窝主要是因为充盈了地下水,促使超声波可以在基桩混凝土当中得到正常传导,因此技术人员判断上述基桩当中确实存在蜂窝和小孔洞现象,但是存在的缺陷程度较轻,判定这一基桩为II类桩。

3.3声测管问题

使用SY5型仪器对基桩进行测试,从测试后所得的效果图中可以看到,在2~9m的位置,能够看到较为微弱的超声波信号,波幅相对较弱,没有出现比较明显的首波起跳点,但是其波速相对较高。因为这一当中的全部基桩均在9m以上,因此存在相同的超声波异常特点。技术人员使用反射波方式对基桩做出辅助性监测,监测结果发现,全部桩身均没有出现明显的异常反应。桩底显示出可变的同相反射波。对此,认为这些基桩不存在重大缺陷,为了保障基桩的质量,抽泣其中的两根基桩,对其进行钻心,实施深入检测,检测结果显示钻心完整,混凝土骨料分也比较均匀,其中没有发现蜂窝或者麻面现象。

混凝土在混凝土固结过程中,出现水化热,从而出现高温,因为热量没有完全散去,导致PV管软化变形。对此,在PV管和混凝土之间出现间隙。对以上内容进行分析,认为以上检测出现超声变形主要是因为声测管导致的,结合超声波法以及低应变检测法,最终得出结论为质量合格。为了防止今后再次发生类似情况,在对声测管进行埋设的时候,选择使用镀锌钢管。

结语

从现状来看,关于全面开展检测操作已经能够做到结合超声波检测的技术措施,并且体现了较好的检测技术效果。因此在基桩检测的具体实践中,技术人员仍然需要做到不断进行基桩检测的经验归纳,在避免检测误差的前提下达到最佳的基桩施工效果。

参考文献:

[1]苏海.基桩检测中混凝土超声波检测技术的应用[J].建筑技术开发,2019(02):93-94.

[2]郑文南.超声波透射法在钻孔灌注桩完整性检测中的应用探讨[J].四川水泥,2018(08):280-282+328.

论文作者:王媛媛

论文发表刊物:《建筑实践》2019年11期

论文发表时间:2019/10/30

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