声波透射法在建筑工程桩基质量检测中的应用.pdf
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1、工程建设2023 第6卷 第9期 Engineering Construction.2023,6(9)Copyright 2023 by authors and Viser Technology Pte.Ltd.63 声波透射法在建筑工程桩基质量检测中的应用声波透射法在建筑工程桩基质量检测中的应用 苏 纪 河北天博建设科技有限公司,河北 保定 071000 摘要桩基是建筑工程的核心,桩基施工质量会影响整个工程的质量,要想切实保证桩基质量,除了从施工方面提升施工能力水平之外,还需要定期监测,采用合理的方法对桩基进行检测,及时发现隐患,改善施工方法,提升施工质量。关键词声波透射法;建筑工程桩基;质
2、量检测 DOI:10.33142/ec.v6i9.9425 中图分类号:TU753.3 文献标识码:A Application of Acoustic Transmission Method in Quality Inspection of Pile Foundations in Construction Projects SU Ji Hebei Tianbo Construction Technology Co.,Ltd.,Baoding,Hebei,071000,China Abstract:Pile foundation is the core of construction engin
3、eering,and the construction quality of pile foundation will affect the quality of the entire project.In order to effectively ensure the quality of pile foundation,in addition to improving the construction capacity level from the construction aspect,regular monitoring is also necessary,using reasonab
4、le methods to detect pile foundation,timely identifying hidden dangers,improving construction methods,and improving construction quality.Keywords:acoustic transmission method;construction engineering pile foundation;quality inspection 1 建筑桩基的特征和桩基检测的重要性 在建筑工程中桩基具有非常重要的作用,桩基、桩身和桩尖可将建筑工程上部的荷载传递到承载力较好的
5、持力层上,以维持上部结构的稳定性,以免基础发生不均匀沉降,引起上部结构倾斜、倒塌。相比建筑工程的其他结构,桩基特征非常显著,如桩基的承载力强、稳定性高、不均匀沉降量少、抗震性好等,通过桩基可减少甚至是解决建筑工程的不均匀沉降问题,保证建筑工程的稳定性和安全性。因此,在建筑工程施工中必须提高和保证桩基施工质量,尤其近年来,高层建筑工程越来越多,对桩基施工质量提出了更高的要求,出现了很多新型桩基施工技术和检测技术。影响建筑桩基施工质量的因素较多,包括:水文地质勘探的准确性、设计的合理性、施工的科学性等,任何一个细节把控不当都会影响桩基的施工质量,甚至会引起工程事故,造成无法挽回的损失和影响。建筑桩
6、基大多深埋地下,需要借助先进的检测仪器和设备,才能全面检测建筑桩基质量,也只有不断提高桩基检测技术水平,丰富检测手段,才能不断提高建筑桩基施工质量,促使我国建筑事业持续健康发展。2 超声波透射检测法 超声波透射检测法是一种建筑工程桩基检测中比较先进的技术手段,在应用该方法对桩基进行检测的过程中,会接收到超声波波形、波速、波幅以及主频率等方面变化的结果,进而根据结果对桩基内部情况进行判断,明确缺陷具体位置、大小以及性质等。由于建筑工程类型较多,实际施工情况也不同,在建筑桩基中应用超声波透射检测法时,主要采用平测、斜测和扇形扫测 3 种程序方法。应用评测法可以对桩基的全桩长进行检测,进而获取桩基长
7、度、芯样长度、桩径等方面的数据,为之后超声波透射检测法的应用提供准确的数据参考,也可以及时发现桩基中的异常情况,但还需要进一步应用斜测和扇形扫测 2 种方法对异常区域进行深入检测,保证数据的准确性和完整性。在对建筑工程桩基采用超声波透射法进行检测的过程中,主要通过声测管预埋、现场准备和正式监测三个环节进行。在声测管预埋的过程中,需要保证测量结果的准确性,重视声测管数量、被测桩径大小等,将其控制在600800mm,且要注意桩径和声测管数量之间是否呈正比例关系,假如桩径增大,那么声测管数量也要增加。现场准备环节需要准备好超声波透射检测仪器和设备,包括超声波发射接收探头、放大器、数据采集器等。同时,
8、还需要准备好桩基表面的清洁工具,以去除任何可能影响检测结果的杂质和污垢,确保检测结果准确。具体检测的过程中,要结合施工材料选择桩基检测设备型号和参数,检测各类仪器是否正常应用等,另外需要特别关注声测管的质量和性能,可向其中灌满清水,直至其充满整个声测管,以此作为检测耦合剂对仪器参数进行检测。声测管的探头附在需要检测的物体表面上,确保其与物体表面完全贴合,进而通过发射和接收换能器进行水平同步测量,采集各个监测点声时、波幅等物理量。假如声时和波幅出现异常,就需要对异常部位采用斜测和扇形扫测的方式进行工程建设2023 第6卷 第9期 Engineering Construction.2023,6(9
9、)64 Copyright 2023 by authors and Viser Technology Pte.Ltd.深入检测,结合波形对桩基混凝土缺陷的位置和严重程度进行分析和判断。3 超声波透射法检测桩基检测基本原理和检测流程 3.1 声波透射法桩基检测的基本原理 声波透射法桩基检测的本质是利用超声波在不同波阻抗界面中传播时发生反射和透射的原理,与低应变法检测不同的是声波透射法运用的是超声波的频率,其频率范围为 21042.5105Hz。声波透射检测前,在桩基础内通过预埋声测管的方式进行通道预留,将超声波发射传感器和接收传感器放入不同的声测管中,超声波在桩基础中传播时遇到空洞、夹泥界面等,
10、超声波的传播能量会发生重新分配,一部分超声波能量被反射,另一部分超声波能量被透射和绕射。从发射传感器发出的超声波,穿透波阻抗界面后被接收传感器采集,通过后期处理,得到透射波的声学参数,如超声波传播时间、声波波幅、声场等,由此推断桩基础内部的缺陷信息。3.2 检测流程 3.2.1 准备工作(1)通过现场调查的方式详细了解被检工程实际情况,收集其监理日志、桩基设计图纸、施工记录、工程地质资料等信息,明确该工程使用的施工技术和施工过程中存在的异常情况,并规范填写原始记录表和委托单;(2)针对仪器系统使用标定法明确延迟时间;(3)计算耦合水层和声测管修正声时的正确数值;(4)从桩顶完成其与声测管外壁间
11、净距离测量工作;(5)使用清水注满各声测管内部,确定声测管是否畅通;换能器需要满足在全程范围内顺畅升降的要求。3.2.2 现场检测流程(1)借助深度标志在两根声测管测点处分别放置接收与发射声波换能器;(2)在检测过程中接收与发射声波换能器应该保证标高相同或维持固定高差同步升降,测点间需保持250mm 以内间距,两换能器之间应保持 20mm 以内的相对累计高差;(3)应仔细、准确记录接收信号时程曲线,提取其中的周期值、首波峰值、声时,最好主频值和频谱曲线能够实现同时显示;(4)将所有声测管组合成若干以两根为一组的检测剖面,然后依次检测全部检测剖面;(5)当出现可疑的桩身质量监测点时,需结合实际情
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