培训超声波ppt课件

声波投射法实操培训班,授课老师：庹斌,贵州省建筑科学研究检测中心,二一三年十二月,贵州建筑科学研究检测中心,目录,贵州建筑科学研究检测中心,1.如何合理制定检测方案,1.1抽检比例1.设计要求。2.建筑基桩检测技术规范JGJ1062003中3.3.4条款。3.现场桩基实际桩长。,贵州建筑科学研究检测中心,1.合理制定检测方案,1.2检测开始时间受检桩混凝土强度至少达到70%，且不小于15MPa。,贵州建筑科学研究检测中心,1.如何合理制定检测方案,1.3检测条件1.声测管的埋设数量。建筑行业与交通行业有着不同的要求，其中建筑行业为：,贵州建筑科学研究检测中心,1.如何合理制定检测方案,1.3检测条件2.声测管的材质。根据现场施工桩长及施工工艺进行确定。常用材料主要为：PVC，无缝钢管等。无缝钢管：便于安装加工，但价格较贵，声阻抗较大。PVC管：声阻抗较低，价格较低，但易变形。,贵州建筑科学研究检测中心,1.如何合理制定检测方案,1.3检测条件3.声测管的连接使用PVC管进行连接时，借口处要密封，防止渗水，发生堵管现场。使用无缝钢管连接时，接口内壁保持平整通畅，不应有焊渣、毛刺等凸出物，以免妨碍接头的上、下移动。（最好选用丝口进行连接）,贵州建筑科学研究检测中心,1.如何合理制定检测方案,1.3检测条件4.声测管的埋设要求声测管一般用焊接或绑扎的方式固定在钢筋笼内侧，在成孔后，灌注混凝土之前随钢筋笼一起放置于桩孔中，声测管应一直埋到桩底，声测管底部应密封尽量保证声测管的平行度。（长桩使用PVC管时，可先下钢筋笼，后安装)安装完毕后，声测管的上端应用螺纹盖或木塞封口，以免落入异物，阻塞管道。,贵州建筑科学研究检测中心,1.如何合理制定检测方案,当声测管堵塞时，应采取有效措施进行“通管”，可采用下述3种方法：用粗长钢筋捅通测管；用高压水冲洗清管；采用钻机配小钻头进行扫管。,贵州建筑科学研究检测中心,1.如何合理制定检测方案,1.4检测方法常规方法异常波形的复检,平测,斜测,扇形扫测,贵州建筑科学研究检测中心,1.合理制订检测方案,平测斜测扇形扫测,贵州建筑科学研究检测中心,1.如何合理制定检测方案,平测普查将多根声测管以两根为一个检测剖面进行全组合，并按顺序进行剖面编码。将发、收换能器分别置于声测管中，并放至桩的底部，保持相同标高。自下而上将发、收换能器以相同的步长（一般不宜大于250mm）向上提升。实时显示和记录测点的声波信号的时程曲线，读取声时、首波幅值和周期值（模拟式声波仪），宜同时显示频谱曲线和主频值（数字式仪器）。重点是声时和波幅，同时也要注意实测波形的变化。,贵州建筑科学研究检测中心,1.如何合理制定检测方案,斜测斜测就是让发、收换能器保持一定的高程差，在声测管内以相同步长同步升降进行测试，而不是象平测那样让发、收换能器在检测过程中始终保持相同的高程。斜测又分为单向斜测和交叉斜测。由于径向换能器在铅垂面上存在指向性，因此，斜测时，发、收换能器中心连线与水平面的夹角不能太大，一般可取3040。,贵州建筑科学研究检测中心,1.如何合理制定检测方案,斜测针对一个面有发射在上和发射在下的两种方式，下图的设置为发射在下。此时的高差输入的是正值。,贵州建筑科学研究检测中心,1.如何合理制定检测方案,斜测针对一个面有发射在上和发射在下的两种式，下图的设置为发射在上。此时的高差输入的是负值。,贵州建筑科学研究检测中心,1.如何合理制定检测方案,扇形扫测扇形扫测就是当换能器处于在缺陷位置时，让发射静止不动、接收换能器分别处于发射换能器上部，水平，下部等不同位置进行测试，根据上部、水平，下部波形的特性进行综合分析。接收及发射换能器中心连线与水平面的夹角不能太大，一般可取3040。应采用上部与下部的波形进行对比，从而判断缺陷的三维空间位置。,贵州建筑科学研究检测中心,1.如何合理制定检测方案,扇测是一只换能器固定在某高程不动，另一只换能器逐点移动，测线呈扇形分布。,贵州建筑科学研究检测中心,2.检测前准备工作,2.1仪器准备1.记录表格（填写受检桩基资料）2.主机（数据采集）3.换能器（四只或五只）4.计数仪（2台）5.卷尺,贵州建筑科学研究检测中心,2.检测前准备工作,2.2仪器调试主要检测仪器是否在检测有效期内以及是否能正常操作。（有条件的单位可进行自检）,贵州建筑科学研究检测中心,3.现场检测,3.1现场检测步骤灌水（清水）测量跨距放置换能器测量桩长参数设置数据异常数据采集数据保存,贵州建筑科学研究检测中心,3.现场检测,灌水灌水过程中应注意是否漏水。测量管距根据各个仪器的说明进行测量。,贵州建筑科学研究检测中心,3.现场检测,放置换能器放置过程中要匀速，防止换能器损坏。换能器放到管底后检查管口深度是否一致。测量桩长以检测长度为准。,贵州建筑科学研究检测中心,3.现场检测,三脚架架设时尽量选择稳固位置架设，且通过调尽量保持安装深度计数器卡口水平。,贵州建筑科学研究检测中心,3.现场检测,将深度计数器下部对准卡口，并从三角架底部向上将固定螺丝拧紧，注意将有两根竖直理线轴对准桩的方向。,贵州建筑科学研究检测中心,3.现场检测,逐一收紧各管换能器电缆，观察管口深度，保证换能器在同一深度：,贵州建筑科学研究检测中心,3.现场检测,选择干燥稳固位置放置仪器，并通过调整仪器把将仪器显示屏调整到合适的角度方便观察。,贵州建筑科学研究检测中心,3.现场检测,参数设置截面输入桩号、桩径、桩长、管数等基本信息。,贵州建筑科学研究检测中心,3.现场检测,计算声测管及耦合水层声时修正值,t声时修正值D声测管外径d声测管内径d换能器外径Vt声测管声速Vw水的声速,贵州建筑科学研究检测中心,3.现场检测,声波从探头里发射直到另一个管里的探头接收，实际上不仅仅是在桩中间传播有一段时间其实是在管内的水里和管里传播，为了准确的获得桩的波速，应该扣除掉这部分时间。需要准确量取声测管的外径和壁厚、探头直径。,贵州建筑科学研究检测中心,3.现场检测,在桩顶测量相应声测管外壁间净距离，将该数据输入相应剖面的跨距中。,贵州建筑科学研究检测中心,3.现场检测,设置延迟，增益等设置。,贵州建筑科学研究检测中心,3.现场检测,将发射和接收换能器分别置于声测孔的底部，点击采样，观察下仪器设置是否合理，如感觉波形显示不佳，可重新调整延迟，增益，等来达到最佳效果。增益的调整准则为跨距越大，增益越大，以首波清晰方便识别为优。按通常经验来讲，跨距低于1.2米，增益设置200为好，大于1.2米以上，设置400为好。并可根据跨距的逐渐增大而增大增益。,贵州建筑科学研究检测中心,3.现场检测,示例,良好,不好,贵州建筑科学研究检测中心,3.现场检测,延迟的调整准则也为跨距越大，延迟越大，以首波位置方便识别为优。也可通过简单的计算来确定，例如跨距1米，按4000的波速来估算，首波到达时间为250微秒，那么延迟设置应为150微秒。以将首波放置在波形显示区约三分之一或二分之一处为优。,贵州建筑科学研究检测中心,3.现场检测,示例,不好,不好,良好,贵州建筑科学研究检测中心,3.现场检测,确定管的编号并正确的与仪器相应通道接口连接。注意管的编号十分重要，如随意编号而不遵循一定的规则，那么可能会造成复检与初检的结论不符合。公路、铁路：建筑：按正北方向顺时针旋转依次编号,贵州建筑科学研究检测中心,3.现场检测,确定了管的编号后，将探头放入相应的管中，再按管的编号将探头接在仪器对应的通道上，并一一对应，如管1或管A的探头接到仪器一通道上，以此类推。,贵州建筑科学研究检测中心,3.现场检测,现场测试过程中，向上提拉检波器的速度应保持匀速，避免检波器在声测管内来回晃动。,贵州建筑科学研究检测中心,3.现场检测,当测试完成后，如发现波形异常，应及时进行复检。复检的方法有：减小移距采用其他方法进行检测。未出现异常则直接保存。,贵州建筑科学研究检测中心,4.波形分析,4.1分析方法1.声速判据2.PSD判据3.波幅判据4.主频判据,贵州建筑科学研究检测中心,4.波形分析,4.1分析方法-声速判据声速是分析桩身质量的一个重要参数，在规范中对波速的分析、判断有两种方法：概率法和声速低限值法。影响桩身混凝土质量的因素，比上部结构混凝土复杂得多，与标养试件相比更是相去甚远，因此，对于用概率法临界值判断出来的可疑测点，还应结合其他声参数指标和判据，来综合判定可疑测点是否就是桩身缺陷。使用低限值异常判据应注意：当桩身混凝土龄期未够，提前检测时，应注意低限值的合理取值。应该在混凝土达到龄期后，对各类完整性等级的桩抽取若干根进行复检，考察声速随龄期增长的情况，否则低限值判据没有实际意义。,贵州建筑科学研究检测中心,4.波形分析,4.1分析方法-PSD判据采用PSD法应注意的是当桩身缺陷为缓变型时，声时值也呈缓变，PSD判据并不敏感。在实际应用时，可先假定缺陷的性质（如夹层、空洞、蜂窝）和尺寸，来计算临界状态的PSD值，作为临界值判据，但必须对缺陷区的声波波速作假定。,贵州建筑科学研究检测中心,4.波形分析,4.1分析方法-波幅判据接收波首波波幅是判定混凝土灌注桩桩身缺陷的另一个重要参数，首波波幅对缺陷的反应比声速更敏感，但波幅的测试值受仪器设备、测距、耦合状态等许多非缺陷因素的影响，因而其测值没有声速稳定。如果说桩身质量正常的混凝土声速的波动与正态分布规律有一定的偏差，但大致符合的话，那么桩身混凝土声波波幅与正态分布的偏离可能更远，采用基于正态分布规律的概率法来计算波幅临界值可能更缺乏可靠理论依据。,贵州建筑科学研究检测中心,4.波形分析,4.1分析方法-主频判据声波接收信号的主频漂移程度反映了声波在桩身混凝土中传播时的衰减程度，而这种衰减程度又能体现混凝土质量的优劣。声波接收信号的主频漂移越大，该测点的混凝土质量就越差。接收信号的主频与波幅有一些类似，也受诸如测试系统状态、耦合状况、测距等许多非缺陷因素的影响，其波动特征与正态分布也存在偏差，测试值没有声速稳定，对缺陷的敏感性不及波幅，在实测中用得较小。在规范中只是把它作为桩身缺陷的一个辅助判据，即“主频深度曲线上主频值明显降低的测点可判定为异常”。在一般的工程检测中，主频判据用得不多，只作为声速、波幅等主要声参数判据之外的一个辅助判据。,贵州建筑科学研究检测中心,4.波形分析,4.2缺陷判断,局部缺陷：如图所示，在平测中发现某测线测值异常（图中用实线表示），进行斜测，在多条斜测线中，如果仅有一条测线（实线）测值异常，其余皆正常，则可以判断这只是一个局部的缺陷，位置就在两条实线的交点处。,贵州建筑科学研究检测中心,4.波形分析,4.2缺陷判断,缩颈或声测管夹泥：如图所示，在平测中发现某（些）测线测值异常（实线），进行斜测。如果斜测线中、通过异常平测点发收处的测线测值异常，而穿过两声测管连线中间部位的测线测值正常，则可判断桩中心部位是正常混凝土，缺陷应出现在桩的边缘，声测管附近，有可能是缩颈或声测管夹泥。,贵州建筑科学研究检测中心,4.波形分析,4.2缺陷判断,层状缺陷（断桩）：如图所示，在平测中发现某（些）测线值异常（实线），进行斜测。如果斜测线中除通过异常平测点发收处的测线测值异常外，所有穿过两声测管连线中间部位的测线测值均异常，则可判定该声测管间缺陷连成一片。如果三个测试面均在此高程处出现这样情况，如果不是在桩的底部，测值又低下严重，则可判定是整个断面的缺陷，如夹泥层或疏松层，既断桩。,贵州建筑科学研究检测中心,4.波形分析,4.2缺陷判断,对单一检测剖面的平测、斜测结果进行分析，我们只能得出缺陷在该检测剖面上的投影范围，桩身缺陷在空间的分布是一个不规则的几何体，要进一步确定缺陷的范围（在桩身横截面上的分布范围），则应综合分析各个检测剖面在同一高程或邻近高程上的测点的测试结果，如图所示，一灌注桩桩身存在缺陷，在三个检测剖面的同一高程上通过细测（加密平测和斜测），确定了该桩身缺陷在三个检测剖面上的投影范围，综合分析桩身缺陷的三个剖面投影可大致推断桩身缺陷在桩横截面上的分布范围。,贵州建筑科学研究检测中心,4.波形分析,4.3现场检测波形异常的把握原则声时增大、波幅降低、波速减小、波形畸变等,贵州建筑科学研究检测中心,4.波形分析,4.4桩身完整性类别判断,贵州建筑科学研究检测中心,5.异常情况处理,整体波形波速明显偏低检查是否每个剖面均出现。桩身混凝土凝期是否达到检测条件。重新对管距进行测量。声测管是否可能出现不平行情况。,贵州建筑科学研究检测中心,5.异常情况处理,2.局部剖面整体波形波幅偏低检查是否每个剖面均出现。对换能器探头进行检查，是否处于同一水平面。系统采样参数是否设置正确。,贵州建筑科学研究检测中心,5.异常情况处理,3.波形首波起跳点差别过大检查是否每个剖面均出现。是否从下到上均出现。波形整体波幅变化是否过大。,贵州建筑科学研究检测中心,5.异常情况处理,4.所有剖面均无波形检查仪器是否正常，参数设置是否正确。了解现场施工工艺及地质情况。更换换能器重新进行数据采集。,贵州建筑科学研究检测中心,6.超