聲波透射法適用范圍

本方法適用于已預(yù)埋聲測(cè)管的混凝土灌注樁樁身完整性檢測(cè)，判定樁身缺陷的程度并確定其位置。

準(zhǔn)確性高，可定量分析出樁身缺陷的大小和確切部位。

需埋聲測(cè)管，即給施工帶來(lái)的不便，又增加的成本，另外現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)費(fèi)時(shí)，檢測(cè)效率較低。

檢測(cè)灌注樁樁身缺陷及其位置，判定樁身完整性類別。

聲波發(fā)射與接收換能器應(yīng)符合下列要求:

1 圓柱狀徑向振動(dòng)，沿徑向無(wú)指向性;

2 外徑小于聲測(cè)管內(nèi)徑，有效工作面軸向長(zhǎng)度不大于150mm;

3 諧振頻率宜為30~50kHz;

4 水密性滿足1MPa水壓不滲水。

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 最小采樣間隔時(shí)間小于或等于0.5μs，系統(tǒng)頻帶寬度為1~200kHz，聲波幅值測(cè)量相對(duì)誤差小于5%，系統(tǒng)最大動(dòng)態(tài)范圍不小于100dB。

3 聲波發(fā)射脈沖宜為階躍或矩形脈沖，電壓幅值為200~1000V。

1 采用標(biāo)定法確定儀器系統(tǒng)延遲時(shí)間。

2 計(jì)算聲測(cè)管及耦合水層聲時(shí)修正值。

3 在樁頂測(cè)量相應(yīng)聲測(cè)管外壁間凈距離。

4 將各聲測(cè)管內(nèi)注滿清水，檢查聲測(cè)管暢通情況;換能器應(yīng)能在全程范圍內(nèi)升降順暢。

1 將發(fā)射與接收聲波換能器通過(guò)深度標(biāo)志分別置于兩根聲測(cè)管中的測(cè)點(diǎn)處。

2 發(fā)射與接收聲波換能器應(yīng)以相同標(biāo)高(圖10.3.3a)或保持固定高差(圖10.3.3b) 同步升降，測(cè)點(diǎn)間距不宜大于250mm。

3 實(shí)時(shí)顯示和記錄接收信號(hào)的時(shí)程曲線，讀取聲時(shí)、首波峰值和周期值，宜同時(shí)顯示頻譜曲線及主頻值。

4 將多根聲測(cè)管以兩根為一個(gè)檢測(cè)剖面進(jìn)行全組合，分別對(duì)所有檢測(cè)剖面完成檢測(cè)。

5 在樁身質(zhì)量可疑的測(cè)點(diǎn)周圍，應(yīng)采用加密測(cè)點(diǎn)，或采用斜測(cè)(圖10.3.3b)、扇形掃測(cè)(圖10.3.3c)進(jìn)行復(fù)測(cè)，進(jìn)一步確定樁身缺陷的位置和范圍。

6 在同一根樁的各檢測(cè)剖面的檢測(cè)過(guò)程中，聲波發(fā)射電壓和儀器設(shè)置參數(shù)應(yīng)保持不變。

1 聲測(cè)管布置圖;

2 受檢樁每個(gè)檢測(cè)剖面聲速-深度曲線、波幅-深度曲線，并將相應(yīng)判據(jù)臨界值所對(duì)應(yīng)的標(biāo)志線繪制于同一個(gè)坐標(biāo)系;

3 當(dāng)采用主頻值或PSD值進(jìn)行輔助分析判定時(shí)，繪制主頻-深度曲線或PSD曲線;

4 缺陷分布圖示。

按照超聲波換能器通道在樁體中的不同的布置方式，超聲波透射法基樁檢測(cè)主要有三種方法:

樁內(nèi)單孔透射法

在特殊情況下只有一個(gè)孔道可供檢測(cè)使用，例如在鉆孔取芯后，需進(jìn)一步了解芯樣周圍混凝土質(zhì)量，作為鉆芯檢測(cè)的補(bǔ)充手段，這時(shí)可采用單孔檢測(cè)法，此時(shí)，換能器放置于一個(gè)孔中，換能器間用隔聲材料隔離(或采用專用的一發(fā)雙收換能器)。超聲波從發(fā)射換能器出發(fā)經(jīng)耦合水進(jìn)入孔壁混凝土表層，并沿混凝土表層滑行一段距離后，再經(jīng)耦合水分別到達(dá)兩個(gè)接收換能器上，從而測(cè)出超聲波沿孔壁混凝土傳播時(shí)的各項(xiàng)聲學(xué)參數(shù)。需要注意的是，運(yùn)用這一檢測(cè)方式時(shí)，必須運(yùn)用信號(hào)分析技術(shù)，排除管中的影響干擾，當(dāng)孔道中有鋼質(zhì)套管時(shí)，由于鋼管影響超聲波在孔壁混凝土中的繞行，故不能用此法。

樁外孔透射法

當(dāng)樁的上部結(jié)構(gòu)已施工或樁內(nèi)沒(méi)有換能器通道時(shí)，可在樁外緊貼樁邊的土層中鉆一孔作為檢測(cè)通道，檢測(cè)時(shí)在樁頂面放置一發(fā)射功率較大的平面換能器，接收換能器從樁外孔中自上而下慢慢放下，超聲波沿樁身混凝土向下傳播，并穿過(guò)樁與孔之間的土層，通過(guò)孔中耦合水進(jìn)入接收換能器，逐點(diǎn)測(cè)出透射超聲波的聲學(xué)參數(shù)，根據(jù)信號(hào)的變化情況大致判定樁身質(zhì)量。由于超聲波在土中衰減很快，這種方法的可測(cè)樁長(zhǎng)十分有限，且只能判斷夾層、斷樁、縮頸等。

樁內(nèi)跨孔透射法

此法是一種較成熟可靠的方法，是超聲波透射法檢測(cè)樁身質(zhì)量的最主要形式，其方法是在樁內(nèi)預(yù)埋兩根或兩根以上的聲測(cè)管，在管中注滿清水，把發(fā)射、接收換能器分別置于兩管道中。檢測(cè)時(shí)超聲波由發(fā)射換能器出發(fā)穿透兩管間混凝土后被接收換能器接收，實(shí)際有效檢測(cè)范圍為聲波脈沖從發(fā)射換能器到接收換能器所掃過(guò)的面積。根據(jù)不同的情況，采用一種或多種測(cè)試方法，采集聲學(xué)參數(shù)，根據(jù)波形的變化，來(lái)判定樁身混凝土強(qiáng)度，判斷樁身混凝土質(zhì)量，跨孔法檢測(cè)根據(jù)兩換能器相對(duì)高程的變化，又可分為平測(cè)、斜測(cè)、交叉斜測(cè)、扇形掃描測(cè)等方式，在檢測(cè)時(shí)視實(shí)際需要靈活運(yùn)用。