声波透射法检测技术方案
声波透射法检测原理方法[详细]
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第一章 声波法透射法的基本原理
声波：是在介质中传播的机械波，依据波动频率 的不同分为：
次声波：0～2×101Hz 可闻声波：2×101Hz～2×104Hz 超声波：2×104Hz～1010Hz 特超声波：＞1010Hz
用于混凝土声波透射法检测的声波频率一般为： 2×104Hz～2.5×1010Hz
第三章 数据分析与判定
一、波速、波幅及频率计算
1、测点波速：
vi
l tci
tci ti t0 t
2、首波波幅
Api
20 lg
ai a0
单位：分贝(dB)
ai 首波峰值
a0 基准幅值
12
第三章 数据分析与判定
2、频率
fi
1000 Ti
单位：kHz
Ti 第i测点信号的周期
二、绘制声参数－深度曲线
10
第二章 现场测试技术
二、测试步骤及方法
第六步：采集和记录信号：声时、声幅、频率、波形
第七步：以两根声测管为 一个检测部面进行组合， 分别完成所有的检测剖面
第八步：桩身可疑测周围应 采用加密测点，或采用斜测 法、扇形扫测进行复测。确 定缺陷位置与范围
缺陷部位：声时大、波幅小、波速小、波形畸变等
11
同样依据质点振动方向与波的传播方向的可分为： 纵波、横波及表面波。
4
121212-声波透射法检测技术
以埋设三管为例，通过声速和波幅的异常 可大致了解缺陷的平面展布。
2. 用波幅确定桩身缺陷的平面范围 C.利用有效接收声场概念判断缺陷位置的实例
判断缺陷水平 位置的实例
2. 用波幅确定桩身缺陷的平面范围
在超声仪的屏幕上显示声波传播时间和波幅 他们在干什么？他们在用跨孔声波透射法检测基桩完整性
先看看灌筑桩的桩身可能出现哪些缺陷？
声波透射法检测
基桩完整性
吴庆曾
中国地质调查局技术方法研究所
2013.03.24
一. 声波检测混凝土缺陷的基本原理 二. 由声速判断桩身完整性原理 三. 声波法确定桩身缺陷和位置的方法 四. 桩身缺陷位置与分布的定性确定方法 五. 基桩跨孔声波透射现场检测技术 六. 基桩声波透射资料的室内分析解释 七. 跨孔声波透射检测基桩完整性实例 八. 跨孔声波透射法的优势与缺憾 九 跨孔声波透射法的新技
三. 声波法确定桩身缺陷和位置的方法
3. 关于斜率法
斜率法是声波透射法的一个辅助判据。是 针对原本要求声测管应当是平行的，但实际施 工时，有可能声测管不平行，会出现误判 。
又称PSD (Product of Slop and Difference) 法
K tci tci1 zci zci1
声波透射法检测技术
声波透射法检测技术
混凝土超声检测目前主要采用所谓“穿透法”，即用一发射换能器重复发射超声脉冲波，让超声波在所检测的混凝土中传播，然后由接收换能器接收。当超声波经混凝土中传播后，它将携带有关混凝土材料性能、内部结构及其组成的信息。准确测定这些参数的大小及变化，可以推断混凝土性能、内部结构及其组成情况。
目前在混凝土检测中所常用的声学参数为声速（波速）、振幅、频率以及波形。还有一声学参数——衰减系数，在现场检测中上难以运用，通常只用于室内试验研究中。
1）声速（波速）：
声速即超声波在混凝土中传播的速度。它是混凝土超声检测中一个主要参数。混凝土的声速与混凝土的弹性性质有关，也与混凝土内部结构（孔隙、材料组成）有关。不同组成的混凝土，其声速各不相同。一般来说，弹性模量越高，内部越是致密，其声速也越高，而混凝土的强度也与它的弹性模量、孔隙率（密实性）有密切关系，因此对于同种材料与配合比的混凝土，强度越高，其声速也越高。
2）振幅：
振幅一般指接收到的超声波能量。接收波的振幅与接收换能器处被测声压成正比，所以接收波振幅反映了接收到的声波的强
弱。在发出的超声波强度一定的情况下，振幅值的大小反应了超声波在混凝土中衰减的情况。而超声波的衰减情况又反映了混凝土粘塑性能。混凝土是弹—粘—塑性体，其强度不仅和弹性性能有关，也和其粘塑性能有关，因此，衰减大小，即振幅高低也能在一定程度反映混凝土的强度。
3）频率：
在超声检测中，由于电脉冲激发出的声脉冲信号是复频超声脉冲波，它包含了一系列不同频率成分的余弦波分量。这种含有各种频率成分的超声波在传播过程中，高频成分首先衰减（被吸收、散射）。超声波愈往前传播，其所包含的高频分量愈少，则波的主频率也逐渐下降，主频的下降还与混凝土本身的性质（质量、强度）和内部是否存在缺陷、裂缝等有关。
声波透射法
10 声波透射法
10.1 适用范围
10.1.1声波透射法适用于混凝土灌注桩的桩身完整性检测，判定桩身缺陷的位置、范围和程度。
【条文说明】声波透射法是利用声波的透射原理对桩身混凝土介质状况进行检测。当桩径小于0.6m时，声测管的声耦合会造成较大的测试误差，因此该方法适用于桩径不小于0.6m，在灌注成型过程中已经预埋了两根或两根以上声测管的基桩的完整性检测；基桩经钻芯法检测后（有两个以及两个以上的钻孔）需进一步了解钻芯孔之间的混凝土质量时也可采用本方法检测。
由于桩内跨孔测试的测试误差高于上部结构混凝土的检测，且桩身混凝土纵向各部位硬化环境不同，粗细骨料分布不均匀，因此该方法不宜用于推定桩身混凝土强度。
10.2 仪器设备
10.2.1 声波发射与接收换能器应符合下列规定：
1 圆柱状径向振动，沿径向无指向性；
2 外径小于声测管内径，有效工作段长度不大于150mm；
3 谐振频率为30～60kHz；
4 水密性满足1MPa水压不渗水。
【条文说明】声波换能器有效工作面长度指起到换能作用的部分的实际轴向尺寸，该长度过大将夸大缺陷实际尺寸并影响测试结果。
换能器的谐振频率越高，对缺陷的分辨率越高，但高频声波在介质中衰减快，有效测距变小。选配换能器时,在保证有一定的接收灵敏度的前提下, 原则上尽可能选择较高频率的换能器。提高换能器谐振频率，可使其外径减少到30mm以下，有利于换能器在声测管中升降顺畅或减小声测管直径。但因声波发射频率的提高，将使声波穿透能力下降。所以，本规范仍推荐目前普遍采用的30～60kHz的谐振频率范围。
声波透射法检测技术方案
声波透射法检测技术方案
1.信号发射和接收：使用声源产生一定频率的声波信号，并通过传感
器接收反射信号。
2.信号处理：通过将接收到的信号与参考信号进行比较和处理，得到
声波在材料中的传播速度和衰减等参数。
3.数据分析：对测得的声波传播参数进行分析，通过与基准参数进行
对比或与模型进行匹配，判断材料结构和缺陷的状态。
4.结果显示：将分析得到的结果以图形或数字的形式进行显示和记录，便于后续的分析和评估。
声波透射法检测技术的优势在于非破坏性、快速、准确。相比于传统
的检测方法，如可视检查、X射线检测等，声波透射法无需对材料进行破
坏性取样，可以在不影响材料完整性的情况下进行检测。同时，该技术可
以快速获取检测结果，且准确性高，可以对材料的微小缺陷进行检测和评估。
声波透射法检测技术可以应用于多种不同材料和结构的检测。在金属
材料方面，可以用于检测焊接缺陷、裂纹、腐蚀等问题。在混凝土结构方面，可以用于评估混凝土的强度、密实度和内部缺陷等。在陶瓷材料方面，可以用于检测陶瓷制品的致密性、材料均匀性和内部结构等。
为了提高声波透射法检测技术的准确性和可靠性，可以采用以下技术
措施：
1.多通道接收：多个传感器同时接收声波信号并进行处理，提高信号
接收的准确性和稳定性。
2.激励信号优化：通过对激励信号的设计和优化，可以提高材料中声波信号的传播效果，增强检测的灵敏度和分辨率。
3.数据处理算法改进：结合机器学习等技术，对测得的声波信号进行更精确的处理和分析，提高检测结果的准确性和可信度。
4.声学传感器优化：采用更高质量的传感器，优化传感器的结构和特性，提高传感器的灵敏度和响应速度。
声波透射法检测方法
1111
声波透射法检测方法的基本原理是用人工的方法在混凝土介质中激发一定频率的弹性波，该弹性波在介质中传播时，遇到混凝土介质缺陷会产生反射、透射、绕射、散射、衰减，从而造成穿过该介质的接收波波幅衰减、波形畸变、波速降低等。
根据超声波换能器通道在桩体中的不同布置方式，超声波透射法基桩检测有以下三种方法：
- 桩内单孔透射法：在某些特殊情况下只有一个孔道可供检测使用，例如在钻孔取芯后，需进一步了解芯样周围混凝土质量，作为钻芯检测的补充手段，这时可采用单孔检测法。此时，换能器放置于一个孔中，换能器间用隔声材料隔离（或采用专用的一发双收换能器）。超声波从发射换能器出发经耦合水进入孔壁混凝土表层，并沿混凝土表层滑行一段距离后，再经耦合水分别到达两个接收换能器上，从而测出超声波沿孔壁混凝土传播时的各项声学参数。需要注意的是，当孔道中有钢质套管时，由于钢管影响超声波在孔壁混凝土中的绕行，故不能用此法。
- 桩外单孔透射法：当桩的上部结构已施工或桩内没有换能器通道时，可在桩外紧贴桩边的土层中钻一孔作为检测通道，检测时在桩顶面放置一发射功率较大的平面换能器，接收换能器从桩外孔中自上而下慢慢放下，超声波沿桩身混凝土向下传播，并穿过桩与孔之间的土层，通过孔中耦合水进入接收换能器，逐点测出透射超声波的声学参数，根据信号的变化情况大致判定桩身质量。由于超声波在土中衰减很快，这种方法的可测桩长十分有限，且只能判断夹层、断桩、缩颈等。
- 桩内跨孔透射法：在桩内预埋两根或两根以上的声测
声波透射法检测技术方案
声波透射法检测技术方案
引言
声波透射法是一种非破坏性检测技术，广泛应用于工程领域。本文将介绍声波
透射法检测技术的原理、应用范围和具体实施方案。
原理
声波透射法是利用声波在材料中传播的特性进行检测的方法。当声波穿过材料时，其会与材料中的缺陷或界面发生相互作用，从而导致声波的传播特性发生变化。通过分析声波的传播特性，可以判断出材料中存在的缺陷或界面情况。
声波透射法主要包括以下几个步骤：
1.发射声波：通过声源产生一定频率和幅度的声波信号，并将其传播到
待检测材料中。
2.接收声波：在待检测材料的另一侧，设置接收器接收由待检测材料传
播的声波信号。
3.分析信号：通过分析接收到的声波信号，提取其中的特征参数，并与
已知的缺陷特征进行比较，从而判断材料中存在的缺陷情况。
4.输出结果：根据分析结果，输出相应的检测报告或图像，指导后续的
维修或处理工作。
应用范围
声波透射法检测技术广泛应用于以下领域：
1.结构工程：用于检测建筑物、桥梁等工程结构中的裂纹、腐蚀、错位
等缺陷，评估结构的健康状况。
2.金属材料：用于检测金属材料中的焊缝、夹杂物等缺陷，评估材料的
质量和可靠性。
3.基岩工程：用于检测隧道、坝体等基岩结构中的裂纹、岩层接触面等
缺陷，评估工程的安全性。
4.航空航天：用于检测飞机、火箭等航空航天器件中的缺陷，提高器件
的可靠性和安全性。
技术方案
声波透射法检测技术的实施方案包括以下几个步骤：
1.前期准备：确定待检测物体的类型和材料，选择合适的声波源和接收
器。确定检测的目标和范围。
2.检测参数设置：根据待检测物体的特性和要求，设置声波的频率、幅
声波透射法检测方法
2.1 目的：预埋声测管的混凝土灌注桩桩身完整性。
2.2 适用范围：本方法适用于已预埋声测管的混凝土灌注桩桩身完整
性检测，判定桩身缺陷的程度并确定其位置。
3.试验准备：
3.1 试验仪器
序 名称
要求
号
①圆柱状径向振动，沿径向无指向性；②外径小
声波发射与 于声测管内径，有效工作段长度不大于 150mm； 1
声波透射法检测方法
1.依据规程：
1.1《建筑基桩检测技术规程》JGJ 106-2003；
1.2《公路工程基桩动测技术规程》JTG/T F81-01-2004；
1.3《超声法检测混凝土缺陷技术规程》CECS21:2000；
1.4《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规范》CECS 02:2005；
2.试验目的及适用范围：
4.2 发射与接收声波换能器应以相同标高（图 1-a）或保持固定高差（图 1-b）同步升降，测点间距不应大于 250mm。 4.3 实时显示和记录接收信号的时程曲线，读取声时、首波峰值和周 期值，宜同时显示频谱曲线及主频值。 4.4 将多根声测管以两根为一个检测剖面进行全组合，分别对所有检 测剖面完成检测。 4.5 在同一检测剖面的检测过程中，声波发射电压和仪器设置参数应 保持不变。
测）后确定的缺陷范围，按建筑桩基检测技术规范表 3.5.1 的规定和
表 2 的特征进行综合判定。
声波透射法操作步骤
声波透射法操作步骤
声波透射法是一种检测混凝土质量的方法，具体操作步骤如下：
1. 连接所有仪器设备，检查电源供电情况。
2. 根据桩径大小选择合适的换能器和仪器参数。当采用自动检测系统时，在同批桩的检测过程中不得随意改变仪器参数。当采用手动方法检测时，在检测过程中若需改变参数时，必须换算校正数据。
3. 测量整个检测系统的声时初读数。
4. 将接收和发射换能器分别置于2个声测孔的底部，从底部开始向上提升逐点检测。如果采用自动检测系统，则将换能器升降绞车安置于声测管轴线上，使换能器顺利升降，显示深度的数字相应的变化。深度、声时及波幅等数据由接口电路同时输入微机，每测完一个剖面的数据，应及时存盘。
5. 对于声时值和波幅值出现异常的部位，应采用水平加密、等差同步或扇形扫测等方法进行细测，结合波形分析确定桩身混凝土缺陷位置及严重程度。
这些步骤完成后，测试区内混凝土的参考强度和内部存在缺陷的性质、大小及空间位置等信息就基本获取了。
声波透射法测桩完整性检测方案
声波透射法测桩完整性检测方案
声波透射法是一种常用的测桩完整性检测方法，其原理是利用声波在
金属材料中传播的特性来检测桩的完整性。以下是一个完整的声波透射法
测桩完整性检测方案，包括前期准备、仪器设备、操作步骤、数据处理和
结果分析等内容。
一、前期准备
1.确定测桩的类型和规格，包括直径、长度以及材质等参数，根据桩
身的特性选择合适的声波透射仪器。
2.对待测桩进行清理，去除表面的泥土和杂物，使测量能够准确地与
桩身接触。
3.确定测量的位置和方式，一般在桩身上均匀布置多个测量点，同时
选择不同角度和位置进行测量。
二、仪器设备
1.声波透射仪器：包括传感器、控制系统和数据采集部分，传感器通
常有压电传感器和磁力传感器两种类型可选。
2.计算机及相关软件：用于对采集到的数据进行处理和分析，可根据
需要选择相应的数据处理软件。
三、操作步骤
1.将传感器与控制系统连接，并将传感器固定在待测桩的测量位置上。
2.打开声波透射仪器的电源，进行仪器的初始化和校准。
3.开始进行测量，逐点对桩进行声波透射测试。根据需要，可以选择连续测试或单点测试两种方式进行。
4.测量过程中要保持仪器与桩身的良好接触，确保传感器与桩身之间无空隙，并避免其他环境干扰。
5.每个测点的测试时间一般为几秒钟到几分钟不等，取决于桩的尺寸和质量等因素。
6.完成所有测点的测试后，关闭仪器并拆除传感器。
四、数据处理
1.通过仪器自带软件或数据处理软件，将采集到的原始数据导入计算机中。
2.对原始数据进行去噪处理，去除测量中产生的噪声和干扰。
3.进行数据分析，提取有关桩身完整性的相关参数，如传播时间、声波频率成分等。
物理实验技术中的声波透射测量方法
物理实验技术中的声波透射测量方法
声波透射测量是物理实验技术中常用的一种方法，它可以用于测量材料的声学性质、检测材料的缺陷以及研究声波在不同材料中的传播特性。在本文中，我们将探讨声波透射测量的原理、实验技术和应用。
声波透射测量的原理基于声波在材料中传播时发生的透射和反射现象。当声波传播到材料界面时，一部分声能被透射到另一侧，一部分声能被反射回来。透射和反射的声波可以通过测量声波信号的变化来推断材料的性质。透射测量主要通过测量透射声波的强度、传播时间和频率等参数来获得有关材料的信息。
在实验中，声波透射测量通常使用超声波传感器和信号发生器来产生声波。首先，将超声波传感器放置在声波的源端，通过信号发生器产生声波信号，然后利用传感器检测信号的强度和传播时间。通过改变声波的频率和入射角度，可以获取不同条件下的透射信号。
声波透射测量在材料科学和工程领域有着广泛的应用。首先，它可以用于评估材料的声学性质，如声速、频率响应和声阻抗等。这对于设计和优化声学材料、声波器件和声学系统至关重要。其次，声波透射测量还可以用于检测材料的缺陷和非均匀性。例如，在无损检测中，声波透射测量可以检测材料中的裂纹、空洞和异物等缺陷，以评估材料的完整性和可靠性。
此外，声波透射测量还可用于研究声波在不同材料中的传播特性。通过测量声波在材料中的传播时间、强度衰减和频率响应等参数，可以了解声波在材料中的传播规律，以及材料的声学行为。这对于研究声波的传播机制、设计新型声波器件和开发声学应用有着重要意义。
然而，声波透射测量也存在一些挑战和限制。首先，材料的各向同性和均匀性对测量结果有着重要影响。非均匀性和各向异性会导致声波的多次反射和散射，从而影响测量结果的准确性。其次，噪声干扰也是一个问题。由于信号在传播过程中
桩基础声波透射法检测
5.6 桩基声波透射法检测
5.6.1 适用范围
声波透射法测桩适用于已预埋声测管的混凝土灌注桩桩身完整性检测，判定桩身缺陷的程度并确定其位置。
.6.2 5 抽样
5.6.2.1 抽样原则
抽样检测的受检桩宜符合下列规定：
1规范规定的必测桩；
2施工质量有疑问的桩；
3设计方认为重要的桩；
4局部地质条件出现异常的桩；
5施工工艺不同的桩；
6除上述规定外，同类型桩宜均匀随机分布。
5.6.2.2 抽样数量
1对端承型大直径灌注桩，应在上述两款规定的抽检桩数范围内，选用声波透射法对部分受检桩进行桩身完整性检测，抽检数量不应少于总桩数的10%。
2地下水位以下且终孔后桩端持力层已通过验核的人工挖孔桩，以及单节混凝土预制桩，抽检数量可适当减少，但不应少于总桩数的10%，且不应少于10根。
3当符合5.6.2.1条第1～4款规定的桩数较多，或为了全面了解整个工程基桩的桩身完整性情况时，应适当增加抽检数量。
5.6.3 仪器设备
声波发射与接收换能器、声波检测仪等。
5.6.4 现场检测
5.6.4.1 受检桩的混凝土强度至少达到设计强度的70%，且不小于15MPa。
5.6.4.2 声测管及其埋设
1 声测管内径宜为50~60mm。
2 声测管应下端封闭、上端加盖、管内无异物；声测管连接处应光滑过渡；管口应高出桩顶100mm以上，且各声测管管口高度应一致。
3 应采取适当方法固定声测管，使之成桩后相互平行。
4 声测管埋设数量应符合下列要求：
（1）D≤800mm，2根管；
（2）800mm＜D≤2000mm，不少于3根管；
（3）D＞2000mm，不少于4根管。
声波透射法检测原理方法[详细]
5
第一章 声波法透射法的基本原理
6
第一章 声波法透射法的基本原理
三、检测的几种方式（P266） 1、桩内跨孔声波透射法（规范采用） 2、桩内单孔声波透射法
3、桩外孔声波透射法
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第二章 现场测试技术 一、埋管数量与埋设方法
要求： 1、内径：50～60mm 2、下端封闭，上端加盖、管内无异物 3、各管应相互平行
为可能异常点
17
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第三章 数据分析与判定
四、桩身完整性类别判定
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第三章 数据分析与判定
五、几个问题
（一）应变测试中的波速与声波透法测试波速的比较
1、波型相同，均为纵波，检测对象相同。 2、波长不同：低应变中的应力波波长量级为米，而声波透 法中的波长为厘米级。 3 、频率不同：低应变：几百赫兹，而声波透法：30～50kHz 4 、波速不同：低应变：平均波速3750m/s，
10
第二章 现场测试技术
二、测试步骤及方法
第六步：采集和记录信号：声时、声幅、频率、波形
第七步：以两根声测管为 一个检测部面进行组合， 分别完成所有的检测剖面
第八步：桩身可疑测周围应 采用加密测点，或采用斜测 法、扇形扫测进行复测。确 定缺陷位置与范围
缺陷部位：声时大、波幅小、波速小、波形畸变等
11
同样依据质点振动方向与波的传播方向的可分为： 纵波、横波及表面波。
声波透射法测桩报告
声波透射法测桩报告
引言
声波透射法是一种常用于土木工程中的非破坏性检测方法，可以用于测定桩基
的质量和桩身的缺陷等信息。本报告将介绍声波透射法的原理、测量步骤以及数据分析方法。
原理
声波透射法利用声波在材料中的传播特性来检测材料的内部结构和缺陷。当声
波通过材料时，会遇到不同的声阻抗，导致一部分声波反射，另一部分声波透射。通过测量透射声波的振幅和传播时间，可以得到材料的性质和结构信息。
测量步骤
1.准备工作：确定测量区域，并清理测量点的表面，确保没有杂物或
尘土影响测量结果。
2.传感器安装：将声波传感器安装在测量点上。传感器应紧密贴合测
量点表面，以确保信号的准确传递。
3.仪器设置：根据具体仪器的使用说明，进行参数设置，如采样频率、
测量范围等。确保仪器能够获得清晰和准确的声波信号。
4.测量记录：启动仪器进行测量，并记录测量数据。可以根据需要选
择连续测量或单点测量。
5.数据分析：根据测量结果，进行数据分析和处理。可以使用专业软
件进行波形分析、频谱分析等，以获取更详细的结构信息。
6.结果解读：根据数据分析结果，对桩基的质量和结构进行评估。判
断是否存在缺陷、松散区域或其他问题。
数据分析方法
声波透射法的数据分析主要包括波形分析和频谱分析。
波形分析
波形分析是对声波信号进行时域分析，通过观察波形的形状、振幅和时间变化
等特征，来分析材料的内部结构和缺陷。
频谱分析
频谱分析是对声波信号进行频域分析，将声波信号转换为频谱图，通过观察频
谱图的能量分布和频率特征，来分析材料的性质和结构。
结论
声波透射法是一种非破坏性检测的有效方法，可以用于测定桩基的质量和桩身的缺陷等信息。通过正确的测量步骤和数据分析，可以得到准确的测量结果，并对桩基的结构进行评估。
声波透射变作业指导书
声波透射变作业指导书
声波透射作业指导书主要包括以下内容：
1. 目的：声波透射作业的目的是检测混凝土灌注桩桩身完整性，判定桩身是否存在缺陷、缺陷的程度及其位置。
2. 适用范围：声波透射法适用于已预埋声测管的混凝土灌注桩桩身完整性检测。
3. 检测设备：需要使用的设备包括基桩多跨孔超声波自动循测仪，该设备必须经校准/检定合格。
4. 核查计划：每年初编制年度期间核查工作计划。期间核查的时间间隔与校准/检定周期相同，安排在两次校准/检定中间进行，一般为上次校准/检定
后六个月（个别为一年）。
5. 实施期间核查情况：在出现以下情况时，应考虑实施期间核查：
相邻两次校准/检定期间，必须实施期间核查。
使用环境条件发生变化，如温度、湿度变化较大，有可能影响仪器准确性。在检测过程中，发现数据可疑，对仪器设备提出怀疑时。
遇到重要的检测项目，如发生有关事故、作为仲裁或有争议时。
仪器维修后。
6. 结语：为使仪器设备在相邻两次校准/检定期间，保持设备校准/检定状态的可信度，保证测量数据的准确可靠，特制定本作业指导书。本作业指导书应和相应的技术标准一同执行使用。
请注意，上述内容仅供参考，建议查阅声波透射作业指导书原文件获取更准确的信息。
桩基声波透射法检测
桩基声波透射法检测
超声波透射法检测混凝土质量的原理是事先在桩内预埋若干条声测管，作为超声波接收和发射换能器的通道。检测时在一个管内放入发射超声波的发射探头在另一个管内放入接收超声波的接收探头。两个探头由底部往上同步提升,仪器记录超声波在由二管组成的舲测面内传播的声学特征。根据波的到达时间，幅度大小，频率变化及波形畸变程度，经过分析处理，从而判定出舲质量状况，存在缺陷的性质、大小及空间位置、於匀质性。现场检测（1）现场检测前准备工作应符合以下规定：
1）当受检桩桩身混凝土强度不得低于设计强度等级的70%或预留立方体试块强度不得小于15MPa时方可开展检测。
2）采用率定法确定仪器系统延迟时间。
3）计算几何因素声时修正值。
4）在桩顶测量相应声测管外壁间净距离。
5）将各声测管内注满清水，检查声测管畅通情况，换能器应能在全程范围内正常升降。
（2）现场的检测过程一般分两个步骤开展，首先是采用平测法对全桩各个检测剖面开展普查，找出声学参数异常的测点。然后，对声学参数异常的测点采用加密测试、斜测
或扇形扫测等细测方法，这样一方面可以验证普查结果,另一方面可以进一步确定异常部位的范围，为桩身完整性类别的判定提供可靠依靠。
D现场平测和斜测应符合以下规定：
①将发射与接收声波换能器通过深度标志分别置于两个声测管道中的测点处。平测时，发射与接收声波换能器始终保持一样深度（图4a）；斜测时，发射与接收声波换能器始终保持固定高差（图4b）,且两个换能器中点连线即声测的水平夹角不应大于30°。
②检测过程中，应将发射与接收声波换能器同步升降,声测线间距不应大于200mm,并应及时校核换能器的深度。
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基桩声波透射法检测技术方案
1 检测目的
目的是检测混凝土灌注桩的桩身完整性，判定桩身缺陷的位置、范围和程度。
2 检测标准
〔1〕广东省标准《建筑地基基础检测规范》DBJ15-60-2008；
〔2〕国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106-2003）。
3 检测数量
根据上述有关规范和设计的要求，本工程各标段检测数量见下表2。
各标段基桩声波透射法检测数量表2
具体检测数量及检测桩号由建设单位、监理单位会同有关各方根据施工记录及现场情况综合考虑后确定。
4 验证与扩大检测
(1)当对声波透射法检测结果有异议时，可重新组织声波透射法检测，或在同一基桩进行钻芯法验证。
(2)当检测结果不满足设计要求时，应进行扩大抽检。扩大抽检应采用原抽检用的检测方法或准确度更高的检测方法。当因未埋设声测管而无法采用声波透射法扩大检测时，应采用钻芯法。扩大抽检的数量应按不满足设计要求的桩数加
倍抽检。
当采用高应变和声波透射法抽检桩身完整性所发现的Ⅲ、Ⅳ类桩之和大于抽检桩数的20%时，应按原抽检比例扩大抽检。当Ⅲ、Ⅳ类桩之和不于抽检桩数的20%时，应研究确定处理方案或扩大抽检的方法和数量。
(3)验证检测和首次扩大抽检后，应根据检测结果，由监理单位或建设单位会同检测、勘察、设计、施工单位共同研究确定处理方案或进一步抽检的方法和数量。当对检测结果有怀疑或有争议但又不具备重新检测和验证检测条件时，应由监理单位或建设单位会同检测、勘察、设计、施工单位共同研究确定处理方案。
5 基本原理
超声波透射法检测混凝土质量的原理是事先在桩内预埋若干条声测管，作为超声波接收和发射换能器的通道。检测时在一个管内放入发射超声波的发射探头，在另一个管内放入接收超声波的接收探头。两个探头由底部往上同步提升，仪器记录超声波在由二管组成的砼测面内传播的声学特征。根据波的到达时间，幅度大小，频率变化及波形畸变程度，经过分析处理，从而判定出砼质量状况，存在缺陷的性质、大小及空间位置、砼匀质性。
6 检测仪器
(1) 声波发射与接收换能器应符合下列规定：
①圆柱状径向振动，沿径向无指向性；
②外径小于声测管内径，有效工作段长度不大于150mm；
③谐振频率为30 ～60kHz；
④水密性满足1MPa 水压不渗水；
⑤当测距较大时，宜选用带前置放大器的换能器。
(2) 声波换能器宜配置扶正器。
(3) 声波检测仪应符合下列要求：
①具有实时显示和记录接收信号的时程曲线以及频率测量或频谱分析功能。
②声时测量精度优于或等于0.5μs，声波幅值测量相对误差小于5%，系统频带宽度为1 ～200kHz，系统最大动态范围不小于100dB。
③声波发射脉冲为阶跃或矩形脉冲，电压幅值为200～1000V。
本次检测使用武汉岩海工程技术有限公司生产的RS-ST01D型跨孔超声检测仪，该仪器满足上述技术要求。
7 配合工作要求
在灌注混凝土之前，需要在被检测的基桩内预先埋入检测预埋管，当受检桩桩身混凝土强度不得低于设计强度等级的70%或预留立方体试块强度不得小于15MPa时方可进行检测。
预埋管施工应满足下列要求:
①管材要求及驳接方式
预埋管用内径5cm的普通自来水管或黑铁管。用自来水管的螺口驳接方式，但驳接时不用麻丝，油漆，直接拧接即可。管内不能有泥沙或其它异物存在。上、下管口要封口，上管口要高出灌注砼面30cm以上，以便检测时安装探头电缆滑轮。
②固定方式
预埋管可直接用铁丝捆扎在钢筋笼竖筋上，各预埋管要大致相互平行，并大致垂直于桩底。如果钢筋笼不到底，则底部应用铁丝捆扎短钢筋作相对固定，为了安全，尽可能不要在桩底内焊接。对于钢筋笼到底并且是用吊机吊入桩孔的，可在地面先把预埋管安装在钢筋笼上。此时如果采用点焊驳接固定预埋管，请注意不能焊穿或局部漏焊管材。
③埋管根数及分布要求
当桩直径D≤0.8m时，对称分布安装两条预埋管，当0.8m＜D≤2.0m时，按正三角形分布，安装3条预埋管，当D＞2.0m时，按正方形分布安装4条预埋管（见图3）。
注：通知进场检测前请预先在所有声测管内注满清水。并再次确认声测管是否畅通，声测管露出混凝土面部分应无扭弯、压扁或穿洞，管内无异物，管底直达桩底，否则应做相应处理。
8 现场检测
(1) 现场检测前准备工作应符合下列规定：
1) 当受检桩桩身混凝土强度不得低于设计强度等级的70%或预留立方体试块强度不得小于15MPa 时方可进行检测。
2) 采用率定法确定仪器系统延迟时间。 3) 计算几何因素声时修正值。
4) 在桩顶测量相应声测管外壁间净距离。
5) 将各声测管内注满清水，检查声测管畅通情况，换能器应能在全程范围内正常升降。
R
T
桩砼
T 发射探头
R 接收探头
充水测管
图2 桩基超声测试系统示
意图
D ≤0.8m 0.8m 图3 基桩预埋管分布图 (2) 现场的检测过程一般分两个步骤进行，首先是采用平测法对全桩各个检测剖面进行普查，找出声学参数异常的测点。然后，对声学参数异常的测点采用加密测试、斜测或扇形扫测等细测方法，这样一方面可以验证普查结果，另一方面可以进一步确定异常部位的范围，为桩身完整性类别的判定提供可靠依靠。 1) 现场平测和斜测应符合下列规定： ①将发射与接收声波换能器通过深度标志分别置于两个声测管道中的测点处。平测时，发射与接收声波换能器始终保持相同深度（图4a）；斜测时，发射与接收声波换能器始终保持固定高差（图4b），且两个换能器中点连线即声测的水平夹角不应大于30°。 ②检测过程中，应将发射与接收声波换能器同步升降，声测线间距不应大于200mm，并应及时校核换能器的深度。 ③对于每条声测线，应实时显示和记录接收信号的时程曲线，读取声时、首波幅值，当需要采用信号主频值作为异常点辅助判据时，还应读取信号主频值。 ④混凝土灌注桩完整性检测时，任意两根声测管组合成一个检测剖面，分别对所有检测剖面完成普查检测。 ⑤地下连续墙墙身完整性检测时，将同一槽段的相邻两根声测管组成一个检测剖面进行检测。 ⑥在同一受检桩（槽段）各检测剖面的平测或斜测过程中，声测线间距、声波发射电压和仪器设置参数应保持不变。 (a) 平测 (b)斜测