超聲波透射檢測(cè)法概述

基本原理

超聲波透射法是事先在樁內(nèi)預(yù)埋若干條聲測(cè)管，作為超聲波接收和發(fā)射換能器的通道。檢測(cè)時(shí)在一個(gè)管內(nèi)放入發(fā)射超聲波的發(fā)射探頭，在另一個(gè)管內(nèi)放入接收超聲波的接收探頭。兩個(gè)探頭由底部往上同步提升，儀器記錄超聲波在由二管組成的砼測(cè)面內(nèi)傳播的聲學(xué)特征。根據(jù)波的到達(dá)時(shí)間，幅度大小，頻率變化及波形畸變程度，經(jīng)過分析處理，從而判定出砼質(zhì)量狀況，存在缺陷的性質(zhì)、大小及空間位置、砼勻質(zhì)性。

混凝土的超聲波透射檢測(cè)

(1)聲波發(fā)射與接收換能器應(yīng)符合下列規(guī)定：

混凝土基樁超聲測(cè)試系統(tǒng)圖

①圓柱狀徑向振動(dòng)，沿徑向無指向性；

②外徑小于聲測(cè)管內(nèi)徑，有效工作段長(zhǎng)度不大于150mm；

③諧振頻率為30～60kHz；

④水密性滿足1MPa水壓不滲水；

⑤當(dāng)測(cè)距較大時(shí)，宜選用帶前置放大器的換能器。

(2)聲波換能器宜配置扶正器。

(3)聲波檢測(cè)儀應(yīng)符合下列要求：

①具有實(shí)時(shí)顯示和記錄接收信號(hào)的時(shí)程曲線以及頻率測(cè)量或頻譜分析功能。

②聲時(shí)測(cè)量精度優(yōu)于或等于0.5μs，聲波幅值測(cè)量相對(duì)誤差小于5%，系統(tǒng)頻帶寬度為1～200kHz，系統(tǒng)最大動(dòng)態(tài)范圍不小于100dB。

③聲波發(fā)射脈沖為階躍或矩形脈沖，電壓幅值為200～1000V。

預(yù)埋管施工應(yīng)滿足下列要求:

①管材要求及駁接方式

預(yù)埋管用內(nèi)徑5cm的普通自來水管或黑鐵管。用自來水管的螺口駁接方式，但駁接時(shí)不用麻絲，油漆，直接擰接即可。管內(nèi)不能有泥沙或其它異物存在。上、下管口要封口，上管口要高出灌注砼面30cm以上，以便檢測(cè)時(shí)安裝探頭電纜滑輪。

②固定方式

預(yù)埋管可直接用鐵絲捆扎在鋼筋籠豎筋上，各預(yù)埋管要大致相互平行，并大致垂直于樁底。如果鋼筋籠不到底，則底部應(yīng)用鐵絲捆扎短鋼筋作相對(duì)固定，為了安全，盡可能不要在樁底內(nèi)焊接。對(duì)于鋼筋籠到底并且是用吊機(jī)吊入樁孔的，可在地面先把預(yù)埋管安裝在鋼筋籠上。此時(shí)如果采用點(diǎn)焊駁接固定預(yù)埋管，請(qǐng)注意不能焊穿或

局部漏焊管材。

③埋管根數(shù)及分布要求

當(dāng)樁直徑D≤0.8m時(shí)，對(duì)稱分布安裝兩條預(yù)埋管，當(dāng)0.8m2.0m時(shí)，按正方形分布安裝4條預(yù)埋管。基樁預(yù)埋管分布圖

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超聲波透射法的基本原理：

當(dāng)混凝土內(nèi)部存在不連續(xù)或破損界面時(shí)，缺陷面形成波阻抗界面，波達(dá)到該界面時(shí)，產(chǎn)生波的透射和反射，使接收到的透射能量明顯降低；當(dāng)混凝土內(nèi)部存在松散、蜂窩孔洞等缺陷時(shí)，將產(chǎn)生波的散射和繞射，根據(jù)波的初始到達(dá)時(shí)間和波的能量衰減特征、頻率變化及波形畸變程度等特征，可獲取測(cè)得范圍內(nèi)混凝土的聲學(xué)參數(shù)。測(cè)試記錄不同測(cè)試剖面、不同高度上的超聲波的特征，經(jīng)過處理分析就能獲得測(cè)試區(qū)內(nèi)混凝土的參考強(qiáng)度和內(nèi)部存在缺陷的性質(zhì)、大小及空間位置。

2超聲波透射法的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)步驟

1）連接所有儀器設(shè)備，檢查電源供電情況。

2）根據(jù)樁徑大小選擇合適的換能器和儀器參數(shù)，當(dāng)采用自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)時(shí)，在同批樁的檢測(cè)過程中不得隨意改變儀器參數(shù)。當(dāng)采用手動(dòng)方法檢測(cè)時(shí)，在檢測(cè)過程中若需改變參數(shù)時(shí)，必須換算校正數(shù)據(jù)。

3）測(cè)量整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)的聲時(shí)初讀數(shù)。

4）將接收和發(fā)射換能器分別置于2個(gè)聲測(cè)孔的底部，從底部開始向上提升逐點(diǎn)檢測(cè)，如果采用自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，則將換能器升降絞車安置于聲測(cè)管軸線上，使換能器順利升降，顯示深度的數(shù)字相應(yīng)的變化，深度、聲時(shí)及波幅等數(shù)據(jù)由接口電路同時(shí)輸入微機(jī)，每測(cè)完一個(gè)剖面的數(shù)據(jù)，應(yīng)及時(shí)存盤。如果采用手動(dòng)方法，則應(yīng)保證換能器在聲測(cè)管中順利升降，相應(yīng)深度應(yīng)標(biāo)明在電纜線上，并同時(shí)記錄深度、聲時(shí)及波幅等數(shù)據(jù)。

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儀器名稱：超聲波透射測(cè)樁儀

儀器特點(diǎn)：1、ZGS201型超聲波透射測(cè)樁儀是專門針對(duì)于聲波透射法樁基完整性檢測(cè)而開發(fā)的一款系列多通道超聲測(cè)樁儀；

2、配備標(biāo)準(zhǔn)USB口、具有數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)、智能判讀等功能；

3、能實(shí)現(xiàn)一次提升即完成對(duì)預(yù)埋三管或4管混凝土樁的全組合測(cè)試；

4、操作簡(jiǎn)單，是進(jìn)行樁基檢測(cè)、孔內(nèi)PS測(cè)井的理想工具。

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