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超声波透视法在桩基检测中的应用

时间:2022-12-05 17:00:09 来源:网友投稿

摘要:在桥梁、高层建筑以及水利工程等的建设过程中,桩基的质量检测和评价是十分关键的技术环节,决定了工程的整体质量和使用安全。本文简要介绍桩基完整性和施工质量检测的几种常用技术,并重点阐释超声波透射法的技术原理及其应用,分析在利用超声波检测仪器检测混凝土灌注桩基时的技术要点,探讨在检测准备、检测结果分析以及对被测桩基的完整性和质量进行评价等关键环节应注意的问题。

关键词:桩基检测;超声波透视法;技术原理;结果分析

桩基是大型路桥、水利以及建筑等工程常用的基础形式,是建构筑物的关键承重结构,因此在设计、施工和管理过程中,需要通过科学的检测手段,判断其施工技术方案是否科学、施工质量是否达到了预期的质量标准以及使用过程中是否形成了重大的质量缺陷,确保工程的设计方案可行、施工质量达标和使用性能可靠。

一、桩基检测技术概述

(一)常用的桩基检测技术

鉴于桩基的完整性对其承载力和使用寿命具有重大影响,因此通过检测验证和评判桩基内部是否存在断裂、混凝土离析等质量缺陷一直是一个重要的研究课题。而最常用的比较成熟的检测手段有静载试验、钻芯取样、反射波、声波透射法以及近年完善起来的超声波透视法。每一种检测方法都有相应的试验规范,可以根据被检测桩基的状态、试验条件和具体的检测目的,选择一种或多种手段进行检测,根据规范获取试验数据并对桩基质量做出科学的评价。

(二)超声波检测技术在桩基检测中的应用

在桩基检测的常用技术方法中,超声波检测技术在近年来应用的越来越普遍。这是由于相对其它技术手段而言,超声波检测仪器既轻便易操作,还能对桩基内部实现全面的无损检测和缺陷定位。目前用于桩基检测的超声波检测仪器具有不同的功能,可以提供超声波在桩基检测面中传播的声学参数和波形,并且通过检测软件分析检测数据。根据检测中超声波发射探头和接收探头的布设方式,桩基超声波透视检测法的分类示意图如图1所示。其中桩内跨孔透视法是评价桩基完整性的重要方法,通过这一方法能够实现对桩基内部缺陷的全面检测,并且根据检测过程中的异常现象,在可疑测点周围进行进一步的检测,可以对质量缺陷进行精确的定性和定位。

二、运用超声波透视技术检测桩基完整性的技术原理

根据超声波传导的物理特性,介质的质地越是均匀且致密,声波的传导速度就越快,因此超声波的波速可以反映介质的强度。而当超声波在传导过程中遇到介质的密度或弹性模量等物理参数变化的界面时,会发生反射和散射,导致波幅的衰减、声时延长或波形畸变。桩基检测中的超声波透视法就是利用了这些超声波传导的物理特性,通过在桩基中预留的检测通道中布设检测仪器探头,采集超声波在从发射探头向接收探头所在位置传导过程中的声学参数,记录和观察相关波形的变化,从而判断相应检测剖面是否存在缺陷。

三、应用超声波透视法进行桩基检测的技术要点

(一)检测准备工作的技术要点分析

要想获得精确的检测数据和可靠的质量评价依据,在桩基检测前必须控制好预留检测通道的位置精度。首先,预留通道的数量要符合相关的检测规范要求,具体数量依据表1所列数据选择。其次,检测通道的预埋管要在充水后封闭保护,避免落入杂质影响探测仪器探头移动和造成测量误差[1]。最后,确保检测通道在测量方向上相互之间保持一定的平行精度,通道间距和管径符合检测技术规范要求,对预埋检测通道的各项几何参数进行测量和记录。

(二)检测过程中的声学参数读取和图形观察

在桩基检测过程中,根据实际情况将超声波发射探头和接收探头分别在两个检测通道内同步升降,两探头的测点标高控制可选择平行、异步或扇形扫描式。通常测点的间距应小于25cm,并且首选相同的标高进行检测,记录每一个测点的数据和观察测量仪器显示的波形。对存在疑问的测点进行细致检测,并辅以扇形扫描和斜测,以便精确判断缺陷的位置和类型。

(三)根据检测结果评价桩基完整性和质量的主要方法

在运用超声波透视法完成对所有检测通道的两两组合剖面检测后,可根据检测过程中获取的声学参数和波形进行分析,判断桩基的完整性和质量。首先。通过声速变化可以判断是否存在质量缺陷,把根据声学参数计算所得结果与试验规范设定的标准进行比对,即可得到相应的结论[2]。其次,根据波幅和波形的变化情况评价桩基的完整性,根据波幅的衰减幅度和波形畸变程度,对比试验标准做出评判。

四、结束语

运用超声波透视法检测桩基完整性的技术已经比较成熟,但是由于具体的桩基检测环境比较复杂,存在很多会影响检测参数客观性和精确度的因素。因此,在具体的检测和质量评价过程中,应根据现场情况,在必要时结合多种检测技术对可疑检测点的质量缺陷进行验证,才能获得可靠的检测结果。

参考文献:

[1]邬万枫. 超声波法在桥梁桩基检测中的应用[J]. 信息化建设, 2016(1).

[2]王争, 胡先进, 颜静. 超声波法在桩基检测中的应用[J]. 黑龙江交通科技, 2016, 39(4):104-105.

(作者單位:苏州高新区建设工程质量检测有限公司)

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