聲波透射法儀器設(shè)備

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，沿徑向無指向性;

2 外徑小于聲測管內(nèi)徑，有效工作面軸向長度不大于150mm;

3 諧振頻率宜為30~50kHz;

4 水密性滿足1MPa水壓不滲水。

聲波檢測儀應(yīng)符合下列要求:

1 具有實時顯示和記錄接收信號的時程曲線以及頻率測量或頻譜分析功能。

2 最小采樣間隔時間小于或等于0.5μs，系統(tǒng)頻帶寬度為1~200kHz，聲波幅值測量相對誤差小于5%，系統(tǒng)最大動態(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。

檢測灌注樁樁身缺陷及其位置，判定樁身完整性類別。

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

準確性高，可定量分析出樁身缺陷的大小和確切部位。

需埋聲測管，即給施工帶來的不便，又增加的成本，另外現(xiàn)場檢測費時，檢測效率較低。

1 采用標定法確定儀器系統(tǒng)延遲時間。

2 計算聲測管及耦合水層聲時修正值。

3 在樁頂測量相應(yīng)聲測管外壁間凈距離。

4 將各聲測管內(nèi)注滿清水，檢查聲測管暢通情況;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深度標志分別置于兩根聲測管中的測點處。

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

3 實時顯示和記錄接收信號的時程曲線，讀取聲時、首波峰值和周期值，宜同時顯示頻譜曲線及主頻值。

4 將多根聲測管以兩根為一個檢測剖面進行全組合，分別對所有檢測剖面完成檢測。

5 在樁身質(zhì)量可疑的測點周圍，應(yīng)采用加密測點，或采用斜測(圖10.3.3b)、扇形掃測(圖10.3.3c)進行復(fù)測，進一步確定樁身缺陷的位置和范圍。

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

1 聲測管布置圖;

2 受檢樁每個檢測剖面聲速-深度曲線、波幅-深度曲線，并將相應(yīng)判據(jù)臨界值所對應(yīng)的標志線繪制于同一個坐標系;

3 當采用主頻值或PSD值進行輔助分析判定時，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孔道可供檢測使用，例如在鉆孔取芯后，需進一步了解芯樣周圍混凝土質(zhì)量，作為鉆芯檢測的補充手段，這時可采用單孔檢測法，此時，換能器放置于一個孔中，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)耦合水分別到達兩個接收換能器上，從而測出超聲波沿孔壁混凝土傳播時的各項聲學(xué)參數(shù)。需要注意的是，運用這一檢測方式時，必須運用信號分析技術(shù)，排除管中的影響干擾，當孔道中有鋼質(zhì)套管時，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

當樁的上部結(jié)構(gòu)已施工或樁內(nèi)沒有換能器通道時，可在樁外緊貼樁邊的土層中鉆一孔作為檢測通道，檢測時在樁頂面放置一發(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，并穿過樁與孔之間的土層，通過孔中耦合水進入接收換能器，逐點測出透射超聲波的聲學(xué)參數(shù)，根據(jù)信號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，這種方法的可測樁長十分有限，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。檢測時超聲波由發(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，實際有效檢測范圍為聲波脈沖從發(fā)射換能器到接收換能器所掃過的面積。根據(jù)不同的情況，采用一種或多種測試方法，采集聲學(xué)參數(shù)，根據(jù)波形的變化，來判定樁身混凝土強度，判斷樁身混凝土質(zhì)量，跨孔法檢測根據(jù)兩換能器相對高程的變化，又可分為平測、斜測、交叉斜測、扇形掃描測等方式，在檢測時視實際需要靈活運用。