基桩超声波检测特殊情况的判定及处理.docx
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桩基超声波检测范围桩基超声波检测范围的超声波透射法基桩检测方法,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,相关内容供以参考。
1、桩基超声波检测范围的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,我们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。
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,运用这一检测方式时,必须运用信号分析技术,排除管中的影响干扰,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。
2、桩基超声波检测范围的桩外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。
3、桩基超声波检测范围的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最主要形式,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。
利用超声波检测技术分析桩基质量缺陷及防治措施
利用超声波检测技术分析桩基质量缺陷及防治措施发布时间:2023-02-21T08:40:07.237Z 来源:《建筑实践》2022年10月第19期作者:诸锋[导读] 近些年我国在基础建设方面发展迅速,大量的大型路桥工程诸锋浙江舜科工程试验检测有限公司浙江宁波 315400摘要:近些年我国在基础建设方面发展迅速,大量的大型路桥工程、房屋建筑工程被建造出来,满足了不同地区、不同人群的生产生活需求。
桩基是工程地基处理中常见的一种施工手段,桩基的质量和稳定性决定了上层建筑的稳定性、安全性和使用年限。
无损桩基的情况下掌握桩基内部质量缺陷是技术人员衡量桩基部分施工质量的技术要求,超声波检测技术满足这一需要。
本文从超声波检测技术的原理和应用入手,分析桩基常见的质量缺陷及预防处理措施,为保证工程稳定性提供一些思路。
关键词:超声波检测技术;桩基;缺陷;防治引言:桩基是目前很多大型建筑工程都会选择的地基处理方式,尤以桥梁最为常见。
桩基质量直接关系到工程建筑的稳定性和安全性,其施工质量必须得到重视。
超声波作为一种无损的检测技术手段,多用来辅助检测桩基内的质量缺陷,帮助技术人员判断缺陷是否严重到需要进行接桩、补桩的程度。
1 超声波检测技术原理超声波检测技术是一种工程上的无损检测技术,可利用超声波的传播、反射特性来获取工程结构内部的情况,帮助工程技术管理人员了解存在的缺陷,为后续的问题防治工作创造条件。
通常情况下,工程桩基部分的质量检测多用到超声波检测技术中的透射法和回波法,透射法的适用对象多为介质不均匀的桩基,比如钢筋与混凝土结合的桩基,回波法的适用对象多为介质均匀的桩基,比如金属桩基、混凝土桩基等[1]。
在遇到不同的桩基内部结构时,超声波检测技术设备会接收到不同的超声波传播参数,通过分析波形变化参数、波幅参数等数据,技术人员可在不损伤桩基的情况下掌握桩基的内部质量,发现隐藏在桩基内部的缺陷。
2 工程桩基中常见的质量缺陷2.1 位于顶部的桩基质量缺陷位于桩基顶部的质量缺陷多与桩基施工过程有关,当灌注桩没有灌满就停止施工时,会导致桩基顶部存在空虚缺陷;如果桩基灌注时夹带了不同的材料,会导致桩基内部质量不均匀,混凝土下沉,顶部出现真空情况;如果桩基施工拔除护筒时用力不均匀,有可能导致桩基顺着拔除力度晃动,桩基顶部的材料结构被影响,出现不均匀的情况。
超声波检测桩基混凝土缺陷的分析及处治
超声波检测桩基混凝土缺陷的分析及处治摘要:桩基础在桥梁建设中普遍使用。
因其具有隐蔽性,目前都采用无损检测方式进行工后检测,常采用超声波检测方法。
检测结果可以分为I类、II类、III类等,其中,III类属于不合格桩,但进行处治后可以使用。
只有精准判断III类桩缺陷的原因才能进行科学处治。
因此,有必要对混凝土缺陷的检测方法进行分析。
超声波具有很强的穿透能力,在混凝土缺陷检测中得到了广泛的应用。
因此,本文重点分析了超声波技术在混凝土缺陷检测中的应用。
关键词:桩基础;超声波检测;混凝土;缺陷处治1超声波透射法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,由超声脉冲发射源在砼内激发高频弹性脉冲波,并用高精度的接收系统记录该脉冲波在砼内传播过程中表现的波动特征。
当砼内存在不连续或破损界面时,缺陷面形成波阻抗界面,波到达该界面时,产生波的透射和反射,使接收到的透射能量明显降低。
当砼内存在松散、蜂窝、孔洞等严重缺陷时,将产生波的散射和绕射;根据波的初至到达时间和波的能量衰减特征频率变化及波形畸变程度等特性,可以获得测区范围内砼的密实度参数。
测试记录不同侧面、不同高度上的超声波动特征,经过处理分析就能判别测区内砼内部存在缺陷的性质、大小及空间位置。
对计划采用超声波透射法检测桩身质量的桩,施工时在桩身中埋入声测管。
发射探头和接收探头分别置于两根管道中,超声脉冲穿过两管道之间的混凝土,超声波束从发射探头到接收探头所扫过的范围为有效测试面积。
由于桩径较小时,声测管间距也比较小,其测试误差也相对较大,同时预埋声测管时也容易引起附加的灌注桩施工质量问题,因此超声波透射法主要用于桩径≮800mm的灌注桩。
当桩径为<1000mm时,应对称分布安装两条预埋管,可基本反映所测断面各部位的完整状况;当桩径≥1000mm且≤1600mm时,应按正三角形分布安装3条预埋管,可基本反映桩身各部位的完整状况;当桩径> 1600mm且<2500mm时,应按正方形分布安装4条预埋管,可全面反映桩身各部位的完整状况;当桩径≥2500mm 时,应适当增加声测管的数量。
基桩声波透射法检测中常见问题及预防措施
( 图 1 ) ,一 般 工程建 筑灌 注基 桩 桩径 为 1 O 0 O ~1 2 0 0 mm, 扣 除保 护层 和钢 筋笼 厚度 ,钢筋笼 内径为 8 0 0 1 0 0 0 mm, 根据 规 范 ] 埋 3根 声测 管平 均 固定 在钢 筋 笼 内侧 ,当探 头 紧靠 在 测 区侧 时 ,耦 合 剂 水 的声 时为 0 u s ,当探 头 靠 在 测 区最 远 侧时 ,单 根声 测管 耦合 剂水 的声 时 :
Ac c or d i ng t o t h e s o un d wa v e t r a n s mi s s i on me t ho d i n f ou nd a t i o n p i l e t e s t ,t he a u t ho r e xp ou nd s t he s e v e r al c o m mo n p r ob l e ms a f f e c t i n g t e s t i n g d a t a d ue t o t h e p r o be s h a ki n g i n t he p i p e, a nd d i s c us s e s ho w t o t a ke me a s ur e s t o a v o i d o r r e d uc e t he e f f e c t s .
参 考 文 献
1 陈凡 ,徐 天 平 ,陈 久 照 ,等 . 基 桩 质 量 检 测 技 术 .北京 :中 国建 筑 工 业 出版 社 ,2 0 0 3 2 J G J 1 0 6 —2 0 0 3 建筑基桩检测技术规范 .
Th e Co mmo n Pr o b l e ms a n d Pr e v e nt i o n M e a s u r e s o f t he S o u n d W a v e Tr a ns mi s s i o n M e t h o d i n Fo u nd a t i o n Pi l e Te s t
基桩超声波检测特殊情况的判定及处理
基桩超声波检测特殊情况的判定及处理常见特殊情况的判定和处理检测数据异常1.管斜:在检测过程中,难免会碰到声测管弯管的情况,管斜对我们的检测结果有较大的影响,容易造成对缺陷的错判或漏判,下面我们来看看管斜如何处理。
如下图所示:直接从波形上观察,感觉该剖面在42米以下存在大范围缺陷。
但通过观察PSD的变化及声速声幅曲线的变化,我们发现,PSD并无强烈变化,且声速声幅呈趋势性渐变,应为声测管偏斜,需进行管斜修正。
在管斜起始位置按住鼠标右键,沿管斜趋势方向拖动,到结束出松开鼠标,在声速曲线附近会标示出一条黑线。
点击顶部菜单的工具栏,点击确认管斜修正。
此时观察右边的深度声速曲线,可以发现已根据刚才的操作进行了管斜修正处理,该剖面42米以下并未存在缺陷。
2.同一根桩,各剖面相差很大:在检测过程中,有时会出现这种情况,举个例子,三管的桩,测完发现,2-3面与1-2 1-3面的声速声幅差距很大。
从一般情况来看,一根桩浇注不太可能出现整桩某个面或某几个面比其它面在波速和波幅上都差别很大的情况,出现此种情况,还是应该检查是否检测中传感器在同一深度,从上图上可以推测,1号管探头与2号3号管不在同一深度。
3. 桩身波速较均匀,但波速偏低,波幅不均匀:在检测过程中,有时会出现这种情况,举个例子,一根桩的波速比较均匀,但是都比正常值偏低。
声幅存在一定的不均匀离散。
如下图:后经过几番询问,才最终了解,此桩检测龄期只有4天,且为水下灌注桩。
由此可见,一定要按照规范要求的时间去进行检测,龄期不够或太短的检测数据,容易造成误判或者漏判。
检测数据分析及判断计算透射法检测数据1、声速计算声时测量分辨力超声波仪器声时测量分辨力(采样间隔),精密测量时仪器的声时测量采样间隔应优于或等于0.5 μs。
若仪器的采样间隔设定大于1.0 μs 时,声时测读精度下降;大于2.0 μs 时,将严重影响对小缺陷的判定能力。
•系统测量误差•它包括仪器测量系统的延迟时间t0、声测管及耦合水层声时修正值t′、两声测管的外壁净距测量引起的相对误差等。
基桩超声波检测分析
基桩超声波检测分析基桩是地基工程中的一种常见的基础类型,用于传递上部结构的荷载到地基深部,并分散荷载,保证建筑物的安全稳定。
为保证基桩的质量和安全性,需要进行检测和评估,在土建工程中,超声波检测已经成为一种非常常见的技术手段。
超声波检测原理超声波是指频率大于20kHz的声波,它具有波长短、穿透力强、投射性好等特点。
在基桩检测中,超声波通常使用高频探头射向基桩,当声波从不同介质中穿过并遇到介面时,就会发生声波反射和折射。
通过控制探头的位置和角度,并分析返回的声波特征,可以得到基桩内部的材料和构造情况等信息。
在实际超声波检测过程中,探头通常安装在基桩表面或者通过钻孔安装在基桩内部,发射声波并接收反射声波,然后进行数据处理和分析。
超声波检测应用在基桩的检测中,超声波技术已经被广泛应用。
一方面,它可以评估基桩的质量和安全性;另一方面,还可以快速定位和定量分析各种问题,如裂缝、松动、断裂等,帮助土建工程师找出问题所在,并提出有效的修复方案。
具体来说,超声波检测可以应用于以下方面:基桩质量评估基桩的质量和安全性是土建工程中非常重要的考虑因素。
超声波检测可以通过声波反射和折射的原理,评估基桩的材料、结构和质量等情况,从而判定基桩是否符合设计要求以及存在的缺陷和问题。
基桩定位和基桩直径检测超声波检测可以快速定位基桩的位置和深度,并通过声波反射分析的结果,计算出基桩的直径和几何形状,为后续的基桩加固和修复提供基础数据。
填充缺陷和管状障碍物检测超声波检测还可以检测基桩内部的空隙、空洞和弱点等,以及填充缺陷和管状障碍物情况,为基桩的安全和稳定提供更加全面的评估和分析。
超声波检测优势与传统的基桩检测方法相比,超声波检测具有以下优势:非破坏性检测超声波检测不需要拆除基桩或者开挖土方,仅需在基桩表面进行探头的安装和数据采集,就可以得到非常准确的基桩信息。
因此,它不仅可以减少工作量和时间成本,而且具有非常好的环保性。
结果准确性高超声波检测可以通过声波反射和折射的原理,深入分析基桩内部的材料、结构和质量等情况,从而得到非常准确和精确的检测结果。
基桩超声波检测中常见问题及处理方法
基桩超声波检测中常见问题及处理方法
随着我国公路的大力建设和发展,越来越多的混凝土灌注桩被应用到桥梁工程中,因此混凝土灌注桩质量的好坏,直接关系到桥梁工程的安全使用。
随着无损检测技术的迅速发展和日臻成熟,基桩的超声波透射法检测已成为工程质量工程不可或缺的手段。
检测过程中超声波信号突然消失
有两种原因可产生该类现象,一是声测管内无水;二是设备系统故障。
首先应检查声测管内是否有水,可在采样状态下,迅速往声测管注水(以防声测管破裂造成的水大量外流),至现象消除,否则,将换能器提出声测管,两声测管交叉放在空气中,采样、观察是否有接收波形,如果没有接收波形,则设备系统故障。
判断设备系统的故障部位
将故障的设备换上平面换能器,将平面换能器的辐射面平行相对,相距5em 左右,进行采样,如波形正常,证明超声仪正常,仅仅是径向换能器故障。
若判断换能器故障时,接上径向换能器,进行采样,如发射换能器发出响声、无接收波形,则接收换能器故障;如发射换能器无响声,仅将发射换能器更换成平面换能器,将平面换能器的辐射面对准径向换能器的辐射体(中间部位),进行采样,如有波形,则接收换能器完好、发射换能器故障,否则,收、发径向换能器均有故障。
检测过程中波幅抖动严重,波形时好时坏
换能器刚下水测试时波形正常,一会儿波形逐渐异常(主要表现为波幅抖动比较严重,杂乱,如图1所示),甚至无接收波形,提出声测管后波形正常,或提出声测管、待换能器干燥后波形正常。
造成该现象主要有三个原因,一是。
基桩声波透射法检测产生误判的若干情况分析
基桩声波透射法检测产生误判的若干情况分析摘要:声波透射法作为检测桩身完整性的一种重要手段,其检测过程中由于多种情形的干扰而使检测数据产生偏差,使采集到的数据并不能完全真实反映桩身质量,并导致根据数据对桩身质量进行的分析判定产生误判,影响桩身完整性检测结果的准确性。
关键词:声波透射法检测误判分析1、概述基桩声波透射法检测是通过超声检测仪采集透过桩身混凝土的超声信号,用相关软件进行分析桩身混凝土质量的检测方法。
超声检测的准确性在应用中是毋容置疑的,但由于各种因素的干扰,实际操作中还是有不少因为这些干扰产生误判的情况。
本文以武汉岩海公司研制生产的RS-ST06D(T)型跨孔超声检测仪采样的数据及其基桩声波透射法分析软件为基础阐述产生误判的一些情况及其发生的原因。
2、声波透射法检测原理及正常的数据信号声波是物体机械振动时迫使周围介质也发生振动并使振动向外传播而形成的一种波动。
将接收换能器置于某点接收由声源传过来的声波,实际上就是接收该点在声波作用下的振动过程。
振动大小和方向随时间而变化的过程曲线就称为波形。
超声波通过混凝土传播后,其声学参数将发生变化。
根据这些声学参数的变化可以探测混凝土内部缺陷、裂缝及质量情况。
超声仪屏幕上的图线就是传播到接收换能器所在位置的声波的波形。
理论上正常混凝土和缺陷混凝土的波形如(图1),使用武汉岩海公司研制生产的RS-ST06D(T)型跨孔超声检测仪采样正常混凝土和缺陷混凝土得到的典型波形分别如(图2)、(图3)(图13)(图2)(图3)3、数据的采集产生的误差3.1、人为操作不当造成的数据误差3.1.1增益放大倍数不当1)增益放大过小(如图4),采集到的信号强度过弱,即使经后期放大(如图5),波形依然处于畸形状态。
单从波形畸变的程度来判定就会对桩身质量产生严重误判,同时信号强度过弱,也难以从信号上区别正常混凝土和缺陷。
(图4)(图5)2)增益放大过大(如图6、图7),采集到的信号被过度放大,波形同样处于畸形状态,基本无法准确确定首波。
基桩检测仪器及信号判断与故障排除
基线漂移与随机干扰的判断与排除仪器使用一段时间后,由于元件老化,温度变化等方面的原因,其基线往往存在漂移,高放大倍数下,这种漂移有时还非常严重;随机干扰也会因仪器的屏蔽效果变差、电源供电状况恶化而产生。
采用类似输入噪音测试的办法进行,将仪器输入端短路,采样间隔增至200μs,前放置最大,利用“l”键观察各道测试值的跳动情况。
各道跳动值的中值便是基线漂移值。
中值附近的抖动情况反映了随机干扰。
抖动越大随机干扰就越严重。
RS-1616K具有自动消除基线漂移的功能,在上述状态时回车即可进行平衡调节,消除基线漂移,但是如果随机干扰过于利害,这种消除法将有可能以某一干扰值为参照点,因而消除是徒劳甚至是适得其反的。
消除漂移可用“l+回车”反复进行,也可单独用“l”查看消除效果。
置稳态触发状态“stb”,键“m”采样,通过观察曲线和浮点放大倍数的方式分析基线漂移和随机干扰可能更加有效。
曲线为一条较平直的偏移直线,表示仅有偏移而无干扰,浮点放大倍数越高,偏移就越小,其消去办法仍依上案;如有准正弦振荡信号发生,说明存在随机交流干扰;如有杂乱的高频振荡出现则为随机噪声,换用直流电(主机与计算机),仪器接地,按下屏蔽开关,在主机与工作台之间垫上一层绝缘胶垫,应该能排除随机交流干扰,随机噪声也将降至最小。
充分压制随机干扰后,再消去漂移效果将更好。
怎样检查仪器的输入噪音(机内噪声)输入噪音的大小将直接关系到记录波形的干净程度与测试的可信度,直接关系到仪器的工作状态。
极大的输入噪音将无可避免地导致仪器自触发,测试无法正常进行。
RS-1616K的输入噪音指标将可达微伏级! 简易测量方法如下:将信号输入端短路,置“stb”稳态触发状态,仪器前置放大倍数置最大,按“l”并回车,基线归零后采样,此时的放大倍数当为16384或32768倍,但信号仍将很弱,按“k”(有时须先按“o”)放大显示,分析其幅值的大小。
顺便说一句:应用直流电源、压下屏蔽开关、缩短短路信号线的长度(降低天线效应),都将大大提高输入噪音指标,这种检验方法实际上也是用于检查仪器是否正常工作的一个主要手段。
超声波法检测桥梁桩基混凝土缺陷的分析及处治
超声波法检测桥梁桩基混凝土缺陷的分析及处治近年来,灌注桩施工的技术水平、机械设备、操作人员的操作熟练程度、管理水平以及各种施工程序之间的衔接都有了很大的进步。
然而,根据近年来钻孔灌注桩的超声透射检测统计,在检测的钻孔灌注桩中,约有10%存在缺陷,在地质条件恶劣的情况下,钻孔灌注桩的缺陷更大。
标签:桥梁工程;桩基础;质量判定;缺陷处治桩基在桥梁建设中由于其隐蔽性,在工作后的检测中一般采用无损检测,而超声波检测则是常用的检测手段。
试验结果可分为I类、II类、III类等,其中III 类属于不合格桩,但经过处理后仍可使用。
只有准确确定类桩缺陷产生的原因、位置和分布,才能进行科学的处理。
1、桥梁桩基混凝土施工中常见的缺陷桥梁桩基是桥梁承载的重要基础。
通过桥梁桩基,桥面荷载可以传递到坚硬的地下岩土中。
桥梁桩基的过程中从垂直和水平荷载的主要承担,一个垂直荷载大,完成桥梁桩基础施工和检测对提高桥梁施工的质量具有非常重要的意义,特别是在桥梁桩基础施工在軟土地基上,桥梁桩基施工需要进行加固,以满足复杂地质条件下各类桥梁桩基的要求。
桥梁桩基应用的结构形式有混凝土桩基础、钢板桩基础、PCC桩基础等。
由于诸多因素的影响,桥梁桩基施工中较为常见的缺陷主要有以下几种:桥梁桩基直径、桩身狭窄的现象、桥梁桩基钢筋混凝土结构的泥沙问题、桥梁桩基混凝土施工中的离析问题以及带来的混凝土搅拌悬吊问题等引起的集料不均匀等。
由于桥梁桩基混凝土施工工艺复杂,受各种因素的影响,桥梁桩基混凝土施工容易出现各种缺陷或隐患,影响桥梁桩基混凝土的施工质量。
2、案例分析2.1工程实例1(1)试验条件。
某高速上有座桥,跨越水库灌溉渠和两台机耕路,位于平原丘陵和丘陵之间,主要是稻田。
整体地形由南向北倾斜,地面高程范围为4m~45m,跨越一条河流。
滩槽形状明显,滩槽宽度在10–20m之间。
实测河段流速快,冲刷效果明显,水深1m~2m,河面宽度10m。
河两岸为草地、河滩、低洼农田,自南向北流经该桥,交角约130°。
基桩检测的常用方法之超声波法
超声波法: 是在桩身预埋一定数量的声测管,通过
水的耦合,超声波从一根声测管中发射,在 另一根声测管中接收,或单孔中发射,可以 测出被测混凝土介质的参数。由于超声波在 混凝土中遇到缺陷时会波产生绕射、反射和 折射,因而达到接收换能器时,根据声时、 波幅及主频等特征参数的变化来判别桩身的 完整性。鉴于目前公路桥梁工程大量使用大 直径桩和超长桩,该方法将越来越多的使用 在基桩的检测中。
如1-9所示,设一平面余弦波在无吸收的无限均
匀上任介意质一中点沿,x轴并的取正其向为传坐播标,原波点速y轴为为υ振0、动设位0为移波,线若
0点处质点作谐振动,从(1.6)式可知,其振动方
程为:
y0 Acost
(1.7)
式中:A—振幅;—角频率;
y0—质点在时间t时离开平衡位置的位移。
图1-9 波动方程推导
5、波的形式
波的形式是根据波阵面的形状来划分的。如图1-8 所示,声源在无限大且各向同性的介质中振动时,振动 向各方面传播。传播的方向称为波线;在某一时刻振动 所传到各点的轨迹称为波前;介质中振动相应相同的所 有质点的轨迹称为波阵面。在任一确定的时刻,波前的 位置总是确定的,只有一个波前,而波阵面的数目则是 任意多的。
νp/νs介于1.63~1.87之间,即在混凝土中,纵波速
度为横波速度的1.63~1.87倍。
三、声波在介质界面的反射与透射
声波在无限大介质中传播只是在理论上成立。实 际上任何介质总有一个边界。当声波在传播中从一种 介质到达另一种介质时,在两种介质的分界面上,一 部分声波被反射,仍然回到原来介质中,称为反射波; 另一部分声波则透过界面进入另一种介质中继续传播, 称为折射波(透射波)。声波透过界面时,其方向、 强度、波型均产生变化。这种变化取决于两种介质的 特性阻抗和入射波的方向。现分垂直入射和倾斜入射 两种情况来讨论。
桩基工程检测数据异常及处理方法
桩基工程检测数据异常及处理方法摘要:随着城市及地下空间发展,越来越多的高楼拔地而起,而桩基的施工质量影响着这些钢铁巨人的安全。
因此,需要对基桩采取合适的的检测手段,确保准确、高效的发现基桩缺陷,从而确保施工质量满足规范及设计要求。
本文主要讨论分析了超声波法检测桩身完整性时,数据的异常及处理方法,从而有效的提高桩基的施工质量。
关键词:桩基检测;超声波法;处理方法1、概述超声波法是利用声波的投射原理对声测管之间的混凝土介质状况进行检测,是一种间接检测桩身完整性的方法。
因此,在我们数据采集过程中需要注意影响声测线质量的因素,如测线放在同一深度,耦合剂清澈等,在工程桩出现不符合要求时,应采取多种检测手段进行验证。
对超声波法检测结果存疑,需进一步确认时,可采用钻芯法验证,能直接的观察出桩身完整性,沉渣厚度及持力层性状等。
2、桩基工程检测及处理方法2.1超声波法检测某项目在对A(桩径:2400mm,桩长21.24m)桩进行超声波检测时发现20.25~21.00m桩底6个剖面均出现测线无波幅无信号(检测桩长:21.00m)。
如下图为A桩超声检测曲线。
根据对A桩超声波曲线进行分析,桩身完整性类别为Ⅳ类,因此,需要对该桩采取钻芯法进行验证。
图1 A桩超声检测曲线2.2钻芯法验证对A桩共钻4孔,其钻芯结果如下图2所示:第1孔检测桩长20.70m,桩身连续完整,胶结好,无沉渣,第2孔桩身18.23~21.0m为泥夹砂,钻至21.0m 因泥沙反涌无法钻进而终孔,其余段砼芯样完整连续、胶结较好;第3孔桩身18.94~20.70m为泥夹砂,钻至20.70m因泥沙反涌无法钻进而终孔,其余段砼芯样完整连续、胶结较好;第4孔桩身18.24~21.00m为泥夹砂,钻至21.00m因泥沙反涌无法钻进而终孔,其余段砼芯样完整连续、胶结较好。
图2 A桩钻孔位置图从钻芯结果分析,1孔开孔位置靠近桩中心,顺利钻穿桩底,无沉渣,其余3孔开孔位置靠近声测管,均出现2.0~3.0m沉渣,因此.在对受检桩进行超声检测时,桩底测线出现无波幅、声速偏低的时候应引起注意,钻芯验证应根据超声检测结果来定开孔位置,这样能够较准确的验证桩身问题,查找原因。
基桩超声波检测特殊情况的判定及处理
基桩超声波检测特殊情况的判定及处理基桩超声波检测是一种用于评估基桩质量和检测基桩缺陷的无损检测方法。
在实际应用中,可能会遇到一些特殊情况,如基桩非标准尺寸、基桩壁厚不均匀、基桩材料不均匀等。
这些特殊情况可能导致超声波检测结果的偏差,因此需要对这些情况进行判定和处理。
首先,对于基桩非标准尺寸情况,可以采取以下处理方法:1.测量基桩直径和长度:在进行超声波检测之前,首先对基桩进行测量,确定准确的基桩直径和长度。
这样可以避免因基桩尺寸不标准而引起的误差。
2.超声波传感器的选择:根据基桩的尺寸选择合适的超声波传感器。
如果基桩非标准尺寸较小,可以选择频率较高的传感器,以提高检测精度。
其次,对于基桩壁厚不均匀情况,可以采取以下处理方法:1.测量壁厚:在进行超声波检测之前,可以使用壁厚测量仪器对基桩的壁厚进行测量。
将测量结果记录下来,并与超声波检测结果进行对比分析,以确定基桩壁厚的不均匀性。
2.调整超声波传感器的位置:根据测量到的壁厚结果,调整超声波传感器的位置。
将传感器放置在壁厚较薄的位置上,这样可以更容易检测到基桩内部的缺陷。
最后,对于基桩材料不均匀情况,可以采取以下处理方法:1.超声波传感器的选择:根据基桩材料的特性选择合适的超声波传感器。
对于不同材料的基桩,需要选择不同频率和能量的传感器,以确保能够正确地检测到缺陷。
2.参考其他测试方法:除了超声波检测外,还可以采用其他无损检测方法,如射线检测、磁粉检测等,来验证超声波检测结果。
将多种检测方法的结果进行对比分析,可以更准确地评估基桩质量和检测缺陷。
总之,基桩超声波检测特殊情况的判定及处理需要根据具体情况进行分析和处理。
通过合适的测量方法、选择适合的传感器,并参考其他测试方法的结果,可以减少特殊情况对超声波检测结果的影响,从而提高检测的准确性和可靠性。
超声波基桩检测.doc
超声波基桩检测
什么是超声波基桩检测?超声波基桩检测基本情况怎么样?以下是中国下面梳理超声波基桩检测相关内容,基本情况如下:为了帮助相关人员了解超声波基桩检测,小编梳理相关资料情况,基本内容如下:
什么是超声波基桩检测?
所谓超声波检测就是在灌注桩基前,在下钢筋笼的时候同时下三根到底的检测管,120方向一根,一般安放在钢筋笼内侧,通过焊接与钢筋笼固定,长度超过桩基面,浇筑完混凝土后到达一定的龄期,用专用设备两两放入检测管内,通过超声波检测桩基的完整性。
超声波基桩检测基本情况:
超声波基桩成孔检测,混凝土钻孔灌注桩成孔超声波检测的基本原理:把仪器的绞车置于成孔上,使超声波发射兼接收探头对准钻孔的中心,在探头沿钻孔中心线下降过程中,脉冲信号发生器发出一系列电脉冲加在发射换能器的压电体上,压电体将此信号转换成超声波脉冲并发射,超声波脉冲穿过泥浆及钻孔侧壁后部分被反射回来并为接收器所接收,再转换成电信号输往操作仪。
依据反射信号的强弱和反射时间差,操作仪在打印纸上实时打印出孔壁曲线。
根据图像即可对钻孔成孔质量进行直观的判断。
钻孔桩成孔超声波检测方法:
先把绞车就位于钻孔上调平并使超声波探头对准成孔中心,然后连接操作仪并接通电源即可进行检测工作。
随着探头被降落泥浆中,
钻孔侧壁表面状态在两个或4个方向上的信号被同步记录在记录纸上。
超声波检测桩声测管隐患与处理办法
超声波检测桩声测管隐患与处理办法作者:李晓鹏崔超来源:《城市建设理论研究》2013年第24期摘要:桥梁桩基础在桥梁施工中占有重要地位,本文根据桥梁桩基施工实践,浅谈下施工过程中对桩头破除工作质量控制及如何处理桩基声测管堵管现象,对其产生原因进行了分析并提出了相应的对策,为企业今后的桩基工作提供经验依据。
关键字:钻孔灌注桩声测管堵塞原因处理办法中图分类号:U443.15+4文献标识码: A 文章编号:一、工程概况迁安市燕山大路南延工程第二合同段位于迁安市河东区南部,起讫里程桩号为K0+032~K1+532,路线全长1.5Km。
本合工段有特大桥1座,涵洞4道,路基土石方1183311.08m3。
本工程桩基采用钻孔灌注桩,桩总数206根,桩径1.5m、1.6m、1.8m,桩基类型有摩擦桩及嵌岩桩。
桩头破除工作的质量控制1、钻孔灌注桩的灌注高度桩在灌注混凝土后桩顶面标高一般比设计标高80cm,超灌这80cm的主要目的是:在灌注混凝土时,桩顶面浮浆太多,顶面混凝土与泥浆接触混合,凝固后的混合体无法达到设计要求的强度,为保证桩身混凝土质量,必须超灌一定高度的混凝土。
桩体本身强度满足要求,达到桩基开挖条件时,将桩基开挖。
钻孔灌注桩的破除桩基开挖完成后,接下来的工作就是破桩头,首先用水准仪将桩顶的设计标高测出,并将设计标高在桩头一圈做好标记,确定好桩顶标高位置后,最关键的破桩头的位置要比标记好的桩顶标高高10cm左右,原因在与桩身被剪断的过程中,由于混凝土自身的握裹力,剪断后的桩身中心标高要比桩边四周标高要低,待剪断后将桩顶混凝土剔凿修补后后,即达到设计标高,右侧图为桩基剪桩后剖面示意图:在确定好破桩头位置后,首先用风镐剥除其余无效桩体钢筋保护层,露出钢筋及声测管,将钢筋及声测管从桩身混凝土分离出来,所有分离出来的钢筋及声测管均向外侧微弯,以便后续施工在用风镐水平或略微向上倾斜钻进桩顶设计标高高10cm处位置,在该位置处桩身四周用风镐均钻进30cm深度。
桩基超声波缺陷分析.doc
桩基超声波缺陷分析桩基超声波缺陷分析?以下带来关于桩基超声波缺陷分析,相关内容供以参考。
工程实例一:测试情况某高速公路有一座大桥,跨越水库灌溉河渠和2条机耕道进而设置,位于山岭微丘两山之间的平原地带,以水田为主。
总体地形自南向北倾,地面标高变化范围为4m~45m,跨越一条小河。
滩槽分明,河槽宽度在10 m~20m之间变化。
河水流速较快,冲刷作用明显,深1m~2m。
测时,河面宽度10m,小河两岸都是草地河滩及低洼农田,自南向北流经桥位,交角约130°。
河较弯曲,改弯取直与线路下穿桥梁,在路线上游0.6公里处,为10+3×20+10mT梁,交角90度。
该桥全长86m,桩基采用直径1.5m的混凝土桩。
根据区域地质资料及沿线地质调查分析可知,路线走廊带位于华南褶皱系清江盆地边缘。
该地带为一背斜构造,桥位位于背斜的西翼。
该背斜轴部走向为北北东走向,主要由前震旦系地层组成,岩层倾角40°~60°不等。
东西两翼以第三系地层为主,岩层产状平缓,为10°~20°不等。
两翼还零星有震旦系地层和侏罗系地层。
2015年10月,我们对该桥4#~0#桩基进行检测时发现,距桩顶7m~8.4m间存在异常。
发现该问题后,对缺陷位置进行了加密测试。
经加密检测分析后确定,缺陷主要集中在C管附近。
分析及处治情况缺陷原因分析:一是地质条件比较差,灌注混凝土过程中,由于护壁效果差,局部塌孔,导致局部缺陷;二是在提导管过程中控制不到位,影响混凝土局部质量。
对于此类缺陷,建议对缺陷部位进行全部清除后再浇筑。
目前,桩基缺陷处理的方式有压浆,但是压浆对于此类缺陷很难保证效果,所以建议采用套管法。
经过处理后,对该桩进行了再检测,基本满足要求。
以上是下面为建筑人士收集整理的关于“桩基超声波缺陷分析”等建筑相关的知识可以登入建设通进行查询。
基桩超声波特征
基桩超声波特征1、缺陷定位精确。
对于多缺陷桩,其他的检测手段,比如低应变反射波法实测时应力波在桩中产生多次反射和透射,对实测波形的判断非常复杂且不准确,第二、第三缺陷的判断会有较大误差;而超声波法通过测绳上的刻度,无论桩身存在一处或多处缺陷,超声波法检测均能准确的了解缺陷部位。
2、准确判断桩身各种缺陷类型和范围,比如局部夹泥、包管或断桩等情况。
其他的检测方法很难确定具体的缺陷范围,超声波法能通过平测、斜测、扇形扫侧等方法对桩身缺陷进行检测分析准确识别桩身各处存在缺陷的大小及范围。
3、能对大直径基桩进行详细且全面地检测。
在大直径基桩的检测中,在桩身增设声测管数量,对基桩进行多剖面详细测试,检测剖面几可覆盖基桩全截面,准确评判基桩的完整性。
超声波测试的局限性1、超声波透射法仅适用于直径在800mm以上的基桩。
因为当桩径较小时,声测管间距也较小,其测试误差相对较大:同时,预埋声测管也可能引起附加的灌注桩施工质量问题,因此,测试前测量管间距一定要精确;2、超声波法不能对桩底沉渣的厚度范围做出定量分析。
我们在测试过程中发现,许多施工单位在埋设声测管时,声测管并没有接触到桩底部,一般距离桩底大约5~10cm,且测试时无法采用斜测、扇形扫侧等检测方法对缺陷进行详细的检测,因此不能准确判断沉渣范围。
这时,就需要采用低应变反射波法或钻芯法进行比对验证,进而确定桩身完整性类别:3、不能测试桩身混凝士强度准确定位缺陷并确定缺陷的大小范围超声波法具有独特的优势,而且操作简便,试验周期短,工程应用性价比高,在公路工程基桩检测中应用的越来越多,测试精度也得到公众认可。
当然,超声波检测法也不是万能的,我们应当抱着科学严谨的态度,依据不同的地质和施工条件,对基完整性进行正确的判断,避免错判、误判,在遇到可疑缺陷桩超声波法不能对基桩做出定性分析时,应采用其他检测手段进行比对验证,严格为工程质量把关。
基桩缺陷的检测判定及工程处理
基桩缺陷的检测判定及工程处理发表时间:2018-09-11T16:53:11.487Z 来源:《基层建设》2018年第22期作者:秦永朴[导读] 摘要:随着现代社会经济的不断发展,桥梁在交通运输领域的重要作用也日益凸显。
河南省国安建筑工程质量检测有限公司 450048摘要:随着现代社会经济的不断发展,桥梁在交通运输领域的重要作用也日益凸显。
桥梁设计理论和施工技术的进步使得桥梁跨度不断有新的突破,结构型式和功能也日趋复杂。
基桩作为桥梁的重要组成部分,其安全性和施工质量也越来越得到关注。
迅速、准确、经济地对桥梁基桩的安全性进行检测也成为了桥梁工程质量验收的重要组成部分。
如何根据桥梁工程中基桩的不同结构型式及特点,在声波透射法、低应变法、单桩竖向抗压静载试验及钻芯法等不同的检测方法中进行选择,使用一种或者是多种检测方法相结合,对桥梁基桩的内部缺陷进行对比检测,以确保基桩的安全使用,是值得深入研究的问题。
关键词:声波透射法;桩身完整性;波形;频率为了确保基桩的施工质量能够满足设计承载力的要求,必须对桩身结构进行检测,主要是指工程基桩的承载力和桩身完整性的检测与评价。
目的是判定桩身完整性,查清缺陷及其位置、范围,以便对影响基桩承载力的桩身缺陷进行必要的补救,保证工程质量,不留下事故隐患。
在这种情况下,出现了数种检测方法以确定桥梁基桩的承载力或是完整性。
由于在不同的行业内执行不同的检测规范,同样的检测方法也有不同的名称。
如市政工程适用规范《建筑基桩检测技术规范》(JGJl06—2003)中检测方法名称分别为:声波透射法、低应变法、单桩竖向抗压静载试验、钻芯法;铁路工程适用规范《铁路工程基桩检测技术规程》(TBl0218-2008)中检测方法名称分别为:声波透射法、低应变反射波法(瞬态激振时域频域分析法)、单桩竖向抗压静载试验、钻芯法;公路工程适用规范为《公路工程基桩动测技术规程》(JTG/TF81O-2004)中检测方法名称分别为:超声波法、低应变反射波法。
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基桩超声波检测特殊情况的判定及处理
常见特殊情况的判定和处理
检测数据异常
1.管斜:在检测过程中,难免会碰到声测管弯管的情况,管斜对我们的检
测结果有较大的影响,容易造成对缺陷的错判或漏判,下面我们来看看管
斜如何处理。
如下图所示:直接从波形上观察,感觉该剖面在42米以下存在大范围缺陷。
但通过观察PSD的变化及声速声幅曲线的变化,我们发现,PSD
并无强烈变化,且声速声幅呈趋势性渐变,应为声测管偏斜,需进行管斜修正。
在管斜起始位置按住鼠标右键,沿管斜趋势方向拖动,到结束出松开鼠标,
在声速曲线附近会标示出一条黑线。
点击顶部菜单的工具栏,点击确认管斜修正。
此时观察右边的深度声速曲线,可以发现已根据刚才的操作进行了管斜修
正处理,该剖面42米以下并未存在缺陷。
2. 同一根桩,各剖面相差很大:在检测过程中,有时会出现这种情况,举
个例子,三管的桩,测完发现,2-3面与1-2 1-3面的声速声幅差距很大。
从一般情况来看,一根桩浇注不太可能出现整桩某个面或某几个面比其它
面在波速和波幅上都差别很大的情况,出现此种情况,还是应该检查是否
检测中传感器在同一深度,从上图上可以推测, 1 号管探头与 2 号3 号管不在同一深度。
3.桩身波速较均匀,但波速偏低,波幅不均匀:在检测过程中,有时会出
现这种情况,举个例子,一根桩的波速比较均匀,但是都比正常值偏低。
声幅存在一定的不均匀离散。
如下图:
后经过几番询问,才最终了解,此桩检测龄期只有 4 天,且为水下灌注桩。
由此可见,一定要按照规范要求的时间去进行检测,龄期不够或太短的检
测数据,容易造成误判或者漏判。
检测数据分析及判断
计算透射法检测数据
1、声速计算声
时测量分辨力
超声波仪器声时测量分辨力 ( 采样间隔 ) ,精密测量时仪器的声时测量采样间
隔应优于或等于 0.5 μs。
若仪器的采样间隔设定大于 1.0 μs时,声时测读精度下降;大于 2.0 μs 时,将严重影响对小缺陷的判定能力。
?
系统测量误差
?
它包括仪器测量系统的延迟时间t0 、声测管及耦合水层声时修正值t ′、两声测管的外壁净距测量引起的相对误差等。
?
测量干扰因素1:
?
检测过程中换能器在声测管中水平方面位置的误差。
由于水的声速只有混
凝土的三分之一,当声测管直径较换能器直径明显大时,换能器在声测管中位置变化 ,会明显增加声时的测量误差。
声波在声测管中因透射、折射、
反射迭加过程引起的衰减效应,造成缺失首波现象,将引起更大的测量误差。
声时测读——精度的影响因素
检测过程中换能器在声测管中竖直方向位置的误差。
由于发射、接收换能
器不同步 , 造成透射距离变化引起的一种声时测量误差。
4、PSD 计算
PSD 的作用:
当声时值有明显变化或突变时,PSD与时间差的平方成正比。
因而PSD 将大幅变化。
因此PSD 判据对缺陷十分敏感。
同时又可排除声测管不平行
或混凝土不均匀引起声时变化等非缺陷因素的影响。
凡是在判据值较大的
地方,均作为疑问区,作进一步的细测。
透射法检测数据判据
1、声速判据
( 4 )双边剔除法的优点
(A)采用双边剔除法得到的桩身各检测剖面声速临界值数值更接近,符合工程实际状况。
(B)采用双边剔除法可避免单边剔除法在桩身混凝土质量不均匀时导致的声速临界值过小的不合理情况。
(C)从统计理论分析,概率法统计是假定单剖面混凝土声速的测试值服从正
态分布(对称),如果一组正态分布的数据只剔除异常低值,不剔除异常高值,那剩余的数据是不对称的,肯定不服从正态分布,其结果必然会导致标准差过大、临界值偏低、临界值离散大等不合理情况出现。
当声测管局部倾斜或桩身局部粗骨料中导致某一剖面(或某桩)声速明显过高时,此时用概率法得到的声速临界值明显过高(有的检测机构的报告中声速临
界值甚至高达6000m/s),这显然是不合理的。
规范对声速和声幅做出了明确的规定,并提供了很具体的判据算法,声时参数是用PSD变换表示的,但未提出具体的量化判断标准。
而主频和波形两个参数也未做明确的量化规定。
桩身完整性综合判定
1、桩身完整性类别判定
2、综合判定的方法
(1 )采用平测法对桩的个检测剖面进行全面普查。
(2 )对各检测剖面的测试结果进行综合分析确定异常点
a、采用概率法确定各检测剖面的声速临界值。
b、声速离散性不大,但临界值明显偏低时,参考低限值
c、低于临界值或PSD 判据中的可疑点,如波幅也偏低,可确定为异常点。
( 3 )对各剖面的异常测点进行细测
采用加密平测和交叉斜测等方法验证平测普查对异常点的判断并确定缺陷
的范围和投影边界。
( 4 )综合各个检测剖面细测的结果推断桩身缺陷的范围和程度。
a、是否存在同一高程的缺陷。
b、确定分布范围、投影尺寸。
c、缺陷程度的推断
?
实测声速与正常混凝土声速的偏离程度
?
?
实测声幅与正常混凝土声幅的偏离程度
?
?
实测声形与正常混凝土处的波形相比的畸变程度
?
?
缺陷处 PSD 判据的突变程度
?
声波透射法桩身完整性类别分类特征是根据以下几个因素来划分的:
(1 )缺陷空间几何尺寸的相对大小;
(2 )声学参数异常的相对程度;
(3 )接收波形畸变的相对程度;
(4 )声速与低限值比较。
这几个因素中除声速可与低限值作定量对比外,如Ⅰ、Ⅱ类桩混凝土声速不
低于低限值,Ⅲ、Ⅳ类桩局部混凝土声速低于低限值,其他参数均是以相对
大小或异常程度来作定性的比较。
声波透射法桩身完整性检测中综合判定的必要性:
用于判定桩身混凝土缺陷的多个声学参数指标—声速、波幅、 PSD 、主频、实测波形,它们各有特点。
声速与混凝土弹性性质相关,波幅与混凝土的
粘塑性相关,PSD 对波速的变化敏感、主频的漂移反映了对高频成分的衰
减情况,采用声速、波幅判据为主,结合PSD 、主频以及实测曲线的综合判定法对全面反映混凝土这种粘弹性材料的质量是合理的,科学的方法。
3、常见缺陷性质与声学参数的关系
(1)沉渣
沉渣是松散介质,其本身声速很低,对声波的衰减也相当剧烈,所以凡遇到沉渣,必然是声速和声副均剧烈下降。
( 2 )泥砂与水泥浆的混合物
这类缺陷多由浇注导管提升不当造成,若在桩身就是断桩;若在桩顶就是桩标高不够。
其特点是声速和声副均明显下降。
只不过出现在桩身时往往是突变,在桩顶是缓变。
( 3 )孔壁坍塌或泥团
声速和波幅均下降,下降多少视缺陷而定
局部泥团,未包裹声测管,则下降程度不很大
包裹声测管时,下降程度较大,特别是波幅。
( 4 )气泡密集的混凝土
在灌注桩上部桩身有时因为混凝土浇注管提升过快有大量空气在混凝土内。
虽不一定造成空洞,但可能形成大量气泡分布在混凝土内,使混凝土质量
有所降低。
这种缺陷不会使声速下降,但却使声波能量明显衰减。
( 5 )混凝土离析:
灌注桩容易发生混凝土离析,造成桩身某处粗骨料大量堆积,而相邻部位浆多骨料少的情况。
粗骨料多的地方,由于粗骨料多,而粗骨料本身波速高,往往造成这些部位声速值不低,有时反有所提高。
但由于粗骨料少而砂浆多的地方则正好相反:由于该处砂浆多,粗骨料少,测得的波速下降,但振幅测值不但不下降,有时还会高于附近测值。
应采用波速和声副两个参数进行综合的分析判断。