基桩的声波透射法检测

基桩的声波透射法检测报告一、工程概况

桥梁长度约1140km，占正线长度86.5%；隧道长度约16km，占正线长度1.2%；路基长度162km，占正线长度12.3%；全线铺设无碴正线约1268公里，占线路长度的96.2%。有碴轨道正线约50公里，占线路长度的3.8%。全线用地总计5000km2。铁路桥梁基桩进行声波透射法检测。

二、检测依据

1. 工程设计文件及施工图；

2.《铁路工程基桩无损检测规程》TB10218-99

三、检测方法和适用范围

1．声波透射法检测

声波透射法检测基桩结构完整性的基本原理是：由超声脉冲发射源在混凝土

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混凝土内传播过程中表现的波动特征；当混凝土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；当混凝土内存在松散、蜂窝、孔洞等缺陷时，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混凝土的声学参数。测试记录不同测试剖面、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。

在基桩施工前，根据桩直径的大小预埋一定数量的声测管，作为换能器的通道。测试时每两根声测管为一组，通过水的耦合，超声脉冲信号从一根声测管中的换能器发射出去，在另一根声测管中的声测管接收信号，声波检测仪测定有关参数并采集记录储存。换能器由桩底同时从下往上依次检测，遍及各个截面。声波透射法测桩的特点：检测全面、细致，现场操作简便，迅速，不受桩长、

长径比的限制，一般也不受场地限制。

声波透射法基桩质量检测工作程序框图

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2．检测仪器

1)声波发射与接收换能器应符合下列要求：

➢ 圆柱状径向振动，沿径向无指向性；

➢ 外径小于声测管内径，有效工作面轴向长度不大于150mm；

➢ 谐振频率宜为30～60kHz；

➢ 水密性满足1MPa水压不渗水。

2)声波检测仪应符合下列要求：

➢ 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；➢ 声时测量分辨力优于或等于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。

➢ 声波检测仪应采用具有自动记录功能的仪器。

3．声测管埋设

桩基施工单位必须高度重视和严格声测管埋设工作，监理要加强事前教育和过程检查，检测单位要向施工单位进行事先提示。确保声测管埋设一次合格。杜

绝声测管堵塞现象。

沿直径布置呈三角形布置呈四方形布置

D≤800mm 800mm＜D≤2000mm D＞2000mm图2－5

声测管布置示意图(注：图中阴影为声波的有效检测范围示意)

1)材质与埋设

➢ 声测管应采用金属管，内径不宜小于40mm，管壁厚不应小于3.0mm。

➢ 声测管应下端封闭，上端加盖，管内无异物；声测管采用绑扎方式与钢筋笼连接牢固（不得焊接）；每节声测管连接应积极采用丝扣（套筒）连接

（不宜焊接），连接处应光滑过渡，不漏水；管口应高出桩顶100mm 以上，

且各声测管管口高度应一致。

2)保证声测管在成桩后相互平行。

声测管应沿桩截面外测呈对称形状布置，如图2－5 布置并编号：

沿直径布置呈三角形布置呈四方形布置

D≤800mm 800mm＜D≤2000mm D＞2000mm

图2－5 声测管布置示意图(注：图中阴影为声波的有效检测范围示意)

检测剖面编组分别为：1-2；

1-2，1-3，2-3；

1-2，1-3，1-4，2-3，2-4，3-4。

4. 现场检测前准备工作应符合如下规定：

➢ 调查、收集待检工程及受检桩的相关技术资料和施工记录。包括：桩的类型、尺寸、标高、施工工艺、地质状况、设计参数、桩身混凝土参数、施

工过程及异常情况记录等信息)。

1）➢ 将伸出桩顶的声测管切割到同一标高，测量管口标高，作为计算各测点高测量管口标高，作为计算各测点高程的基准；

2）将各声测管内注满清水，封口待检；

3）在放置换能器前，检查声测管畅通情况，以免换能器卡住或换能器电缆被拉断，造成损失；

4）准确测量桩顶面相应声测管之间外壁净距离，作为相应的两声测管间管距精确至1mm；

5）测试时径向换能器宜配置扶正器，保证换能器在管

中居中，又保护换能器在上下提升中不致与管壁碰撞，损坏换能器。

6）桩身强度应达到混凝土设计强度的70％且不少于15Mpa。。

5．现场检测

现场检测过程宜分两个步骤进行，首先是采用平测法对全桩各个检测剖面进行普查，找出声学参数异常测点。然后，对声学参数异常的测点采用加密测试，必要时采用斜测或扇形扫测等细测方法进一步检测，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据。

1) 将发射与接收声波换能器通过深度标志分别置于两根声测管中同一高度的测点处。

2) 设置好仪器参数，进行检测。

3) 发射与接收声波换能器应以相同标高或保持固定高差同步升降，测点间距不宜大于250mm。

4) 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。

5) 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。

6) 在桩身质量可疑的测点周围，应加密测点，或采用斜测、扇形扫测进行复测，进一步确定桩身缺陷的位置和范围。

7) 在同一根桩的各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。

8) 当声测管出现堵管情况时，按以下规定执行：

①埋有两根或三根声测管，当某一根声测管桩底堵管