声测技术在桩基完整性检测中的应用论文_张燕

山东广信工程试验检测集团有限公司 山东济南 250002

摘要:随着时代的发展和我国经济的快速崛起,使得当前我国在基础设施建设方面投入了较大的经理。经济的发展需要依赖于交通的便利,随着我国建设脚步的逐步加快,使得我国桥梁建设里程逐年攀升,为了使得桥梁在建设完成之后的长时间内能够得到更加持久的使用,因此需要对桩基进行一定的质量监督,使得其使用时间以及安全性能够符合前期的设计要求。根据当前对我国桥梁的实际情况可知,目前很多桩基完整性都存在较为严重的病害,这将会直接的影响行桥梁的安全性,从根本上来看,就是没有做到更加完善的桩基的质量监督管理。本文主要根据笔者的经验以及相关的理论对当前声测技术在桩基完整性检测中的应用进行一定的分析,希望能够为后期的研究者提供一定的参考。

关键词:声测技术;桥梁基准;桩身完整性检测;工程应用

1、声测技术检测桩基完整性的基本原理

在进行实际声波检测的过程中应该站在前期进行混凝土灌注桩的施工的过程中在混凝土中预埋声测管,并且通过测定后期声波在混凝土中传播所传递出来的参数对其桩基的完整性进行一定的判断。声波参数包含声时、胜诉以及波幅等。根据笔者的实际经验,在家进行实际检测的过程中应该通过一定的声波发射源向混凝土桩中进行发送,并且紧接着分析声波造成的桥梁桩基的完整性并且根据相关的结果做出评价。在进行检测的过程中,如果待检测的混凝土中存在一定的连续差一级破损等情况的时候,所检测的缺陷面由于内部含有空气等杂质,该界面就会成为抗阻界面,并且能够反射声波,因此声波在这个地方就会产生较大的能量的损耗。当桥梁桩基本身就有蜂窝以及空洞等情况的时候,声波传递到该界面就会形成散射以及绕射的情况。另外,在进行实际检测的过程中,还可以对声波最初到达时间以及后期能量衰减的过程进行分析,通过对其频率变化情况进行分析也可以对不同剖面的特征进行确定,通过综合的分析之后就能确定该混凝土结构的估计强度以及内部缺陷的实际情况。声波检测对应频率范围如下图所示:

图1.声波检测对应的频谱范围

2、声测技术的监测方法

为了使得声测技术所得到的结果更加准确,因此首先就需要对其声测管材料的质量进行要求,在进行材料选择的过程中,应该根据实际情况选择合理的材料。声波透射法在进行实际测量的过程中对声测管材料有着较高的要求,此外,由于声测管必须要和混凝土连接紧密才能保证其检测的声波不会造成损失,因此应该确保声测管以及混凝土之间有着紧密的联系,当声测管与混凝土之间有间隙时,就会使得声波能量有一定的损耗。其次,声测管的机械强度应该满足要求,在进行混凝土浇筑的过程中会对声测管有一定的压力,而声测管的机械强度必须能够抵抗浇筑时的外界压力才能保持自身的工作性能。其次,声测管的材料应该以钢管作为其材料,但是也应该参考实际施工场地的环境。钢管由于其自身的强度较高,因此壁厚在一定程度上就能得到降低,也就对声波透过率的影响较小。应该注意的是,对管的壁厚的要求就是必须能够承担外界混凝土浇筑的压力。此外,在整个桥梁桩基施工项目中,调查人员应确保检测的安全性和可靠性,从不同角度对质量标准进行测量,针对各方面的潜在问题。选择材料时,必须遵守相关规定。廉价和忽略质量问题是不合适的。检查是否有工厂证书和测试报告。钻孔深度应符合要求,不应出现短缺。焊接零件的焊接要求应严格,以保证桥梁桩基完整性测量结果。声测管应符合规范要求,声测管的数量不得超过规定的范围。埋设位置误差不应过大,应控制在5cm以内。

预埋声测管时应该根据材料的不同选择不同的埋设方式,例如其材料为钢管时,其埋设间隔距离一般为两米,当采用得到塑料声测管时,埋设距离就应该适当减小,大约为一米一个。为了使得其实际检测结果更加准确,因此应该保证声测管的上端要在一定程度上高于桩基顶面,并且为避免外界对其进行污染,应该及时封闭声测管的管口。声测管的数量的确定应该根据实际待检测的桩基的数量以及尺寸进行确定,例如当桩基的直径小于零点八米时,埋设的声测管不应少于两个,当直径处于零点八米至一点六米之间时,埋设的声测管不应小于三个,并且应该采用等边三角形的埋设方法,使得其实际接受的信号更加完整。

3、声测法的盲区

前文已经提到,在进行实际测量之前,应该在混凝土灌注桩内埋设声测管,并且应该注意的是声测法只能对声测管范围内的混凝土桩基完整性进行检测,对其测量范围外的混凝土无法进行准确的测量。虽然当前科技有了较大的进步,但是还是无法对去其检测范围进行有效的改进,目前较为常用的办法就是通过加入应变这个参数对其进行检测,使得其测量结果更加完整。桥梁孔桩声测管的施工应该在适当的措施下实施,以便最大程度地确保声测管的施工质量。此外由于桥梁孔桩施工环境复杂,施工工艺高,为了防止安全事故的发生,在施工过程中必须注意规范操作,加强检测管理。为了提高工程质量,必须明确声测管安装中的安装技术和技术要点,包括工程实际情况以及相关的安装技术的运用以保证实际检测效果。

结语

总之,超声波频率高,因此具有高分辨率、高准确性的特点。由于声波在混凝土中传播过程是一个相当复杂的过程,目前对于桩身缺陷的分析也处于经验阶段,成果解释主要还停留在定性阶段,遇到异常情况需要结合其他检测方法进行分析。当然对其可靠性评价只有在其适用条件下和限定的定性分析范围内才有意义。

参考文献

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论文作者:张燕

论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期

论文发表时间:2019/9/22

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