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声测管安装好之后,按照超声波换能器通道在桩体中的不同的布置方式,超声波透射法基桩检测主要有三种方法:(一)桩内跨孔透射法此法是一种较成熟可靠的方法,是超声波透射法检测桩身质量的主要形式,其方法是在桩内预埋两根或两根以上的声测管,在管中注满清水,把发射、接收换能器分别置于两管道中。检测时超声波由发射换能器出发穿透两管间混凝土后被接收换能器接收,实际有效检测范围为声波脉冲从发射换能器到接收换能器所扫过的面积。根据不同的情况,采用一种或多种测试方法,采集声学参数,根据波形的变化,来判定桩身混凝土强度,判断桩身混凝土质量,跨孔法检测根据两换能器相对高程的变化,又可分为平测、斜测、交叉斜测、扇形扫描测等方式,在检测时视实际需要灵活运用。
声测管材质的选择,以透声率较大、便于安装及费用较低为原则。声脉冲从发射换能器发出,通过耦合水到达水和声测管管壁的界面,再通过管壁到达声测管管壁与混凝土的界面,穿过混凝土后又需穿过另一声测管的两个界面而到达接收换能器。因此,声测管形成4个界面,每个界面的声能透过系数可按下式计算:式中:——某界面的声能透过系数;——界面两侧介质的声阻抗率发射和接收换能器之间4个界面的总透声系数为声阻抗率较低,用做声测管具有较大的透声率,通常可用于较小的灌注桩,在大型灌注桩中使用时应慎重,因为大直径桩需灌注大量混凝土,水泥的水化热不易发散:鉴于塑料的热膨胀系数与混凝土的相差悬殊,混凝土凝固后塑料管因温度下降而产生径向和纵向收缩,有可能使之与混凝土局部脱开而造成空气或水的夹缝,在声通路上又增加了更多反射强烈的界面,容易造成误判。声测管的直径,通常比径向换能器的直径大l0mm即可,常用规格是内径50-60mm。管子的壁厚对透声率的影响很小,所以,原则上对管壁厚度不作限制,但从节省用钢量的角度而言,管壁只要能承受新浇混凝土的侧压力,则越薄越省。
常见检测时声测管会发生以下质量问题:2.1 桩底声测管弯曲因施工不当,造成桩底声测管向内弯曲,间距变小,使发射与接收换能器不保持平行,超声脉冲声速异常偏高,波幅降低,声速曲线不正常。由于桩底是缺陷易发生部位,根据此类曲线很难判定桩底是否存在缺陷,很可能发生漏判、误判,给工程留下隐患。2.2 桩身声测管倾斜或弯曲变形声测管绑扎不牢或绑扎间距过大,在浇筑混凝土过程中,声测管受混凝土挤压发生倾斜或弯曲变形,管间距离变大或变小,直接影响检测结果的分析判定,甚至无法给出桩身完整性类别,只能采取钻芯或其他可靠的方法进行检测,影响正常的施工。2.3 声测管连接处套管过长由于钢套管过长,焊接质量较好,密封在内部的空气不能排出,声波信号要绕行很长距离或穿过空气层才能被接收到,造成声波信号的严重异常,影响桩身完整性的判定。2.4 声测管管径过大一般假设换能器位于声测管的中心位置,如果声测管的直径较大,换能器在管内摆动范围较大,使耦合水层延迟增大,对声波传播的时问影响也更大,对检测结果的影响就较大。
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