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1 超声波检测原理常用的基桩动测方法包括低应变反射波法、高应变动测法、超声波法、动测法等。超声波法检测基桩由于检测精度高、不受桩长、桩径条件限制、测试无盲区等优点,在混凝土基桩检测中应用越来越普及。其检测原理是对计划采用超声波法检测桩身质量的基桩,施工时在桩身中埋入声测管,检测时发射换能器和接收换能器分别置于两根管道中,由声测管底部开始,发射探头在某一个声测管中边上升边发射高频信号,该高频信号穿过混凝土被另一个声测管中同步移动的接收换能器所探测。随着探头沿整个桩长,依次测取各测点超声脉冲穿过两管道之间的混凝土,通过实测超声波在混凝土介质中传播的声时、波幅和频率等参数的相对变化来检测声测管之间混凝土的缺陷位置及影响程度,判定桩身完整性类别。混凝土是由多种材料组成的多相非匀质体。对于正常的混凝土,声波在其中传播的速度是有一定范围的,当传播路径遇到混凝土有缺陷时,如断裂、裂缝、夹泥和密实度差等,声波要绕过缺陷或在传播速度较慢的介质中通过,声波将发生衰减,造成传播时间延长,使.声时增大,计算声速降低,波幅减小,波形畸变,利用超声波在混凝土中传播的这些声学参数的变化,来分析判断桩身混凝土质量。该检测法在桥梁基桩完整性评价中是比较准确可靠的,其检测结果,可对有缺陷的部位实施处理措施时进行指导。
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声测管变形堵管给检测作业带来了很大的困难,甚至无法进行检测。为此基桩灌溉后检测前发现声测管阻塞时,应采纳有用办法进行通管保证超声波检测的顺利进行,通管一般有以下三种办法:用粗长钢筋捅通声测管;用高压水冲洗清管;采用钻机配小钻头进行扫孔。
当阻塞严峻无法通管时,有必要遵循以下处理准则:当为某桥的榜首根桩时,有必要进行钻芯检测;当为某桥的非榜首根桩时,施工单位申报改变检测办法,运用低应变反射波法或高应改变测法,并经监理、业主代表和质监负责人签名后,予以施行;若某桥屡次出现堵管问题,须适时进行钻芯检测。
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声测管材质的选择,以透声率较大、便于安装及费用较低为原则。声脉冲从发射换能器发出,通过耦合水到达水和声测管管壁的界面,再通过管壁到达声测管管壁与混凝土的界面,穿过混凝土后又需穿过另一声测管的两个界面而到达接收换能器。因此,声测管形成4个界面,每个界面的声能透过系数可按下式计算:式中:——某界面的声能透过系数;——界面两侧介质的声阻抗率发射和接收换能器之间4个界面的总透声系数为声阻抗率较低,用做声测管具有较大的透声率,通常可用于较小的灌注桩,在大型灌注桩中使用时应慎重,因为大直径桩需灌注大量混凝土,水泥的水化热不易发散:鉴于塑料的热膨胀系数与混凝土的相差悬殊,混凝土凝固后塑料管因温度下降而产生径向和纵向收缩,有可能使之与混凝土局部脱开而造成空气或水的夹缝,在声通路上又增加了更多反射强烈的界面,容易造成误判。声测管的直径,通常比径向换能器的直径大l0mm即可,常用规格是内径50-60mm。管子的壁厚对透声率的影响很小,所以,原则上对管壁厚度不作限制,但从节省用钢量的角度而言,管壁只要能承受新浇混凝土的侧压力,则越薄越省。
声测管的接头凸起部分尺寸声测管接头部分的内径尺寸应保证超声波检测仪的使用要求。接头凸起部分的大尺寸不应超过管外径的25%。声测管接口的套接长度如图1,声测管接口套接长(接头部分的长度)L不小于直径的1.5倍且不小于80mm。声测管接口的密封性能声测管接头部分应进行密封性试验,具体要求是:内压试验压力为大工作压力的1.5倍且不低于1MPa,外压试验压力为大工作压力的2倍且不低于4Mpa,试验压力下持续时间1min,要求不得出现渗漏、接口变形等情况。内压试验和外压试验应单独进行。,声测管的安装准备(1) 安装前工作:检查声测管底部基础平整度、水平、标高;核对土建基准,确定涵洞位置、中心轴线、中点。(2) 连接安装声测管:根据涵洞实际情况,排放涵管。如果涵洞两侧进出水口是与路基同坡度的斜口形式,安装时先安装中间管节,在基础长度方向留出进出水口的位置
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