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    樁基工程質量樁基超聲波檢測儀檢測的若干影響因素

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    樁基工程質量樁基超聲波檢測儀檢測的若干影響因素

    隨著無損檢測技術的迅速發展和日臻成熟,基樁的聲波透射法檢測已成為工程質量控制不可或缺的手段。它借助超聲檢測儀,獲取與混凝土性質有關的三個聲學參量,即聲時、波幅和波形,再...

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    隨著無損檢測技術的迅速發展和日臻成熟,基樁的聲波透射法檢測已成為工程質量控制不可或缺的手段。它借助超聲檢測儀,獲取與混凝土性質有關的三個聲學參量,即聲時、波幅和波形,再根據這些聲學參量對混凝土灌注樁的樁身質量作出評價。

    本文從超聲波透射法檢測的基本原理出發,結合大量現場檢測過程中出現的問題,經過整理分析,討論了樁基工程質量超聲波透射法檢測的若干影響因素。

    超聲波檢測樁身、樁端混凝土的灌注質量,主要是通過測量在測距內超聲波傳播的平均聲速來了解混凝土的灌注質量的。作為從事檢測工作的技術人員必須熟悉影響聲速測量的主要因素,在檢測和數據分析處理中自覺排除這些影響。這類因素與混凝土本身無關,但又對聲速檢測帶來一定的影響。

    01 測試路徑距離的影響

    超聲檢測灌注樁之前首先是量測一下樁頂兩聲測管外壁間的距離,即聲波通過的兩管之間混凝土的距離。但由于預制鋼筋籠時兩管之間的距離并非與測量面兩管距離相等,尤其是在中長樁長達30m以上時很難保證。

    因此在預制鋼筋籠時,除了要求管子焊接順直,平行外,在現場還應進行管距的量測。測試路徑量測精度的高低直接影響聲參量測量的準確性。某橋樁混凝土頂面與檢測工作面相差十米,空置部分聲測管導致量測的管距與實際距離相差較大,導致各剖面檢測結果參數相差較大。由于同批的預制鋼筋籠上的聲測管是均勻分布,以量測的聲測管管距代替現場的測量數據,有效地減小了檢測結果的差異性。

    02 耦合劑的影響

    在樁基超聲波透射法檢測過程中,往往在聲測管中注清水作藕合劑,但在一些工程實例中,發現管中注的是泥水或者是污水。在經過一段時間的靜置后,泥水發生沉淀,使探頭未能測試到管底;污水則會影響超聲波的傳播及接收。在某大橋的水中樁,直接注入污染的江水作聲測管耦合劑,導致無法正常檢測,當用清水置換管中污水之后,檢測得以順利進行。

    03 檢測探頭的影響

    用不同的換能器測量時,其波形相差很大。因此對樁基檢測的雷管狀增壓式探頭波形應作合理的分析。

    04 樁基鋼筋的影響

    鋼筋截面積較小,其接收信號遠小于混凝土信號。實際測試時,可通過儀器中的增益旋鈕抑制箍筋的接收信號:當有較粗的橫向鋼筋時,應從波形上加以區別。

    05 聲測管管接頭的影響

    由于中長樁需要幾節管子連接起來,通長到樁底,有時兩管連接工藝用10cm短管節,其內徑大于聲測管外徑3~5mm,套焊接而成。超聲檢測時,若換能器正好處在兩管節頭之處時,這樣就會造成聲時稍有增大,聲速下降不太明顯,但首波波幅下降很明顯,對于1.2米的測距大約會下降20dB左右。因此在檢測和分析數據時,深度—幅度曲線上如出現有規律的波幅突變時,應分析是否是管接頭的影響。

    06 樁底聲測管彎曲的影響

    在預制鋼筋籠的安裝以及混凝土灌注過程中,會造成聲測管底部彎曲變形,使管距增大或變小。有時設計的樁底鋼筋籠直徑縮小(變徑),為了保證聲測管的平直,聲測管就要穿到鋼筋籠外側。如果不采取加固措施,很容易使聲測管壓彎或打折,甚至折斷。當樁底聲測管彎曲時,其它區域曲線基本正常樁底部分聲速異常偏高或偏低,波幅總是降低。這是因為聲測管彎曲,使發射與接收換能器不再保持平行,造成波幅降低。由于樁底是缺陷易發生部位,根據此類曲線很難判定樁底是否存在缺陷,很可能發生漏判、誤判,給工程留下安全隱患。

    07 泥漿護壁灌注樁泥漿比重過大的影響

    當泥漿比重過大時,在局部聲測管周圍會附著薄層泥皮,兩聲測管之間發射換能器發射的聲波將穿過泥皮,聲波通過低聲速介質。當泥皮較薄時,對聲速影響不顯著;當泥皮較厚時,將使首波波幅大大地下降,嚴重時會出現丟波現象,有時還會造成首波誤判。

    08 灌注樁樁底沉渣的影響

    當超聲檢測到樁底時,有時會出現樁底聲速和首波幅度急劇下降的情況??赡苁怯捎跇兜壮猎劣偬?,超過0.3~0.6m,甚至更大。沉渣的聲速在2.0km/s以下,首波幅”下降25~30dB左右。

    09 混凝土齡期影響

    混凝土聲速隨齡期的增加而上升。但在硬化初期,聲速很低,與泥砂夾層難以區別。而且在硬化初期,混凝土對聲能的吸收系數較大,信號較低。試驗證明:混凝土強度達到設計標號60%以上時,便于明確地判斷缺陷的存在。

    最后,超聲法檢測樁基混凝土質量缺陷是很敏感的方法。在基樁的聲波透射法檢測的過程中,為準確地獲取超聲波在基樁混凝土中傳播的三個聲學參量,并以之判定基樁的樁身質量,除檢測人員必須具備相應的理論和一定的檢測經驗外,還需注意:

    1)分析各聲學參量發生變化的原因,以避免誤判。

    2)波形、聲速、衰減三參數法判斷的綜合應用是缺陷的基本判據和定量分析的依據。

    3)對混凝土質量的完整評價應綜合考慮各方面的影響因素。



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