公路基桩完整性检测中声波透射技术的运用研究.pdf
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1、中文科技期刊数据库(引文版)工程技术 107 公路基桩完整性检测中声波透射技术的运用研究 陈 冲 中交路建交通科技有限公司,北京 101300 摘要:摘要:随着国家大城市、大交通发展规划建设进程的加快,为全面提升公路作业的水平,要结合公路工程项目作业要求,完善基桩结构检测流程,进一步落实规范化的完整性检测方案,建构可控且规范的检测体系,及时发现存在的问题并落实相应的处理措施,提高公路基桩作业综合效益。本文分析了公路基桩完整性检测中声波透射技术的原理,并对具体技术作业内容展开讨论。关键词:关键词:公路基桩;完整性检测;声波透射技术 中图分类号:中图分类号:U416 随着国家大城市、大交通发展规划
2、建设进程的加快,工程项目基桩作业质量受到了更多的关注,要结合工程项目施工作业环境和具体要求完善质量检测作业,提高阶段性管理控制水平,减少隐患问题留存造成的影响,实现工程项目可持续进步。1 公路基桩完整性检测中声波透射技术概述 为更好地提升公路基桩应用质量,要结合完整性测试要求落实具体工作,发挥技术作业的优势作用,整合技术要点,有效分析相关联问题,以便于作业人员能结合缺陷情况开展后续的补救作业,减少隐患问题留存。1.1 原理 声波透射技术在检测的过程中,主要是通过预埋在桩身内的声测管,建立检测通道,放置声波发射换能器和声波接收换能器,发射器的声波穿透整个桩身结构后,在接收换能器上被捕捉,就能搭建
3、自上而下或者是自下而上的逐点扫描结果。声波透射法检测基桩完整性的过程,要依据声参量变化进行桩身缺陷以及完整性的综合评估。一旦基桩结构的完整性不足,整体结构存在缺陷,超声脉冲波在穿越混凝土时就会存在较为明显的声参量变化趋势,表现为声时加长、声速降低、波幅降低、波形畸变等。1.2 优势与不足 1.2.1 优势 声波透射法的应用能建立逐点扫描模式,且对应的层级结构测试精度一致,能准确判定基桩结构的缺陷问题,并且,利用定量或半定量的方式完成缺陷位置的判定,整体检测模式在合理设置布局声测管的基础上能最大程度上减少测试盲区。不仅能判定混凝土的均质性,还能定性分析混凝土自身结构的强度参数,因此,一般是应用在
4、大中型基桩结构完整性检测环节中。1.2.2 不足 因为要预埋声测管,难免会增加项目的成本投入,并且若是桩身缩颈、未侵入至声测管处等情况出现,会存在超声波无法检测到缺陷问题,出现误判。综上所述,公路基桩完整性检测中应用声波透射法的优势较为突出,要依据基桩动测技术规范等内容完善具体工作,发挥技术优势的同时,及时了解基桩结构可能存在的缺陷问题,并结合测试结果开展更加精准的补救措施,提高工程项目统一管理的科学性和安全性1。2 公路基桩完整性检测中声波透射技术内容 为保证公路基桩完整性检测中声波透射技术应用效果最优化,要严格执行规范化流程,开展具体作业时提高精细化水平,维系作业管理的科学性,发挥声波透射
5、技术优势,全面判定基桩结构的完整性。2.1 准备工作 在应用声波透射技术的过程中,为保证技术流程规范落实,要依据技术要求和工程项目实际情况,按照规范流程完成准备工作,主要包括材料准备、设备准备、检测准备等,并升级技术措施,更好地搭建完整的技术管理框架,提高公路基桩完整性检测的准确性。2.1.1 材料准备 中文科技期刊数据库(引文版)工程技术 108 要完成工程项目基础资料的收集工作,包括基桩设计资料、施工项目原始作业资料、灌注桩成孔方式、浇灌作业环境、混凝土浇筑龄期等,并且要集中完成委托单、原始记录表的填写工作,将其作为基础信息档案,以保证后续检测分析环节有良好的数据依据,更好地提高检测评估的
6、准确性。2.1.2 设备准备 主要选取的是超声检测仪器和径向换能器,目前,三维成像声波透射法自动测桩仪被广泛应用在工程项目中,能实现桩身缺陷的三维显示,便于工作人员更加精准的判定缺陷位置,从而设置相应的控制措施。如图 1 所示。图 1 桩身缺陷三维显示示意图 另外,测试时向换能器要配置扶正器,保证声测管的内径大于换能器直径。2.1.3 检测准备 要对设计方认为重要的桩、施工质量存疑的桩以及岩土特性复杂施工难度大的桩结构进行优先测试,保证被测桩结构的均匀性分布,提高精准化检测评估分析的合理性,维护工程项目统一分析管理的基本水平。针对一柱一桩的构筑物,要求进行全部桩的检测分析,柱下三桩承台抽检桩的
7、数量要控制在1根以上。而对于非一柱一桩结构可采取抽检的方式,抽检数量要控制在总数的 20%以上,数量不能低于 10 根2。需要注意的是,针对地质条件较为复杂且整体质量可靠度较低的环境,抽检数量则要在总数的 30%以上,更好地满足综合评估分析的具体需求。除此之外,可以借助桩身三维声速等值面图的方式进行完整性以及缺陷问题的处理,形成三维立体分析模式,配合三维数据网格插值算法,打造声速三维数据矩阵,绘制相关图表的基础上全面评估桩身自身的完整性3。2.2 声测管安装和检测 选取透声率较高且便于安装的声测管,较为常见的是钢管,钢管可焊接、便于安装且刚热膨胀系数和混凝土较为相近,则应用最为广泛。声测管长度
8、和埋深要满足设计要求,管的上端高出桩顶 100mm 到 300mm,同一根桩基声测管的外露高度要维持一致。首先,为保证管材处理效果,接口位置要预留足够的强度空间,确保声测管不会因为受力出现弯折等问题,并维持较好的水密性,避免漏浆现象,接口内壁维持较好的平整度,避免探头上下移动产生的影响。固定在钢筋笼的内侧与桩结构的纵轴平行。并且,要结合工程项目测试实际需求选定适当的数量。如表 1所示4。表 1 声测管数量 序号 桩径尺寸(D)布置 1 D1.0m 一条测线、2 根管 2 1.0mD1.6m 三条测线、3 根管 3 1.6mD2.5m 六条测线、4 根管 4 D2.5m 十条测线、5 根管 其次
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