PST成桥桩病害检测方法(桥基桩声波检测方案)

PST成桥桩病害检测系统

—成桥桩桩体开裂、空洞、疏松等病害检测

检测对象与内容

用于具有上部结构的成桥桩和板墙桩的质量检测，可确定桩体(包括埋藏部位)的开裂、空洞和疏松等混凝土病害的部位，亦可确定桩长度，并可区分出地层、结构界面与桩基缺陷。可用于水下桩和深埋桩等隐蔽工程的检测，也可用于常规的桩基检测。

技术原理特点

桩体缺陷与连接结构为波阻抗变化部位，外界激励时，该部位相当于二次震源，可发生散射；截面变化越大、缺陷越大散射能量越强，散射波的频率越低；散射波的走时与缺陷的位置有关，距离越远，走时越长；散射强度、频率和走时是缺陷解释的三大依据，可判断缺陷体的位置。

PST系统组成

1）PST数据采集系统

主机采用北京同度工程物探技术有限公司与德国DMT公司联合打造的高分辨率高采样率多通道地震仪SummitII-TDEG。其最高采样率192Khz，24位A/D，16通道，为目前业界领先产品。

主机

防水封装

检波器为水陆两用检波器串。与传统的大线和插拔型检波器相比，检测速度更快，抗干扰能力强，防尘防水，使用方便。

水陆两用检波器串

2）PST软件系统

具有检测记录拼合、区分上行波和下行波、方向滤波、偏移成像与缺陷识别等功能。

区分上行波和下行波

利用多点接收或多点激发组成的排列观测，可追踪上部结构的下行波和下部缺陷的上行波，确定各自的位置；

方向滤波

滤除上部结构的下行波，仅保留下部结构的上行波；或者滤除上行波，保留下行波；以确保检测的准确性；

偏移成像与缺陷识别

利用偏移成像技术，可充分利用多道记录的优势及运动学和动力学信息，使结果更加直观，容易识别缺陷。

与现有方法对比

案例

某钻井平台破损桥桩检测

工程概况：东营市某钻井平台进海路部分桥桩遭受船舶撞击，受到不同程度的损伤。

检测目的：常规检测方法包括查看裂缝、回弹仪、小应变等无法施用或者无法得到确切的诊断，因此现采用PST 成桥桩病害检测技术对成桥桩进行检测，评价桥桩的损伤部位、程度，以便进行处理，确保道路安全。

桥桩外部破损 PST 成桥桩检测现场

选择210排的左、中、右3根桩进行试验检测。3根桩的桩体结构偏移图像对比如下图，图中纵坐标表示深度，不同深度的横向线条表示反射界面的位置。线条红色表示介质波阻抗变大、刚度上升的界面，蓝色表示波阻抗变小、刚度下降的界面。

3桩PST成果对比图

检测结论：

1) 3幅偏移图像中最上部的蓝色反射界面在2.0m处，为水面的位置；

2) 3幅图中最强的反射界面位于6.5m处，是海底界面的反射；

3) 海底界面以下，还存在9组反射界面，这些界面在3根桩的图像中位置是一致的，推断为地层界面；

4) 桩底界面的反射在24m左右，其中左侧和中间的两根桩底界面很清楚，右侧的桩底界面不清楚。

剔除这些共同的反射界面后可以发现，中桩在3.0m的位置存在一个较强的反射面，其它两根桩在这个位置上无反射，确定中桩该处存在损伤面，建议对其进行加固、修补处理。