桩基声波检测作业指导书详解

JYZJ/ZZ-地基-001*******有限公司共18页第1页第B版第0次修订共18页第2页作业指导书第B版第0次修订1检测依据中华人民共和国行业标准《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2014)。2适用范围3检测目的4检测原理声波是弹性波的一种，若视混凝土介质为弹性体，则声波在混凝土中的传播服从弹性波传播规律，由发射探头发射的声波经水的耦合传到测管，再在桩身混凝土介质中传播后，到接收端的测管，再经水耦合，最后到达接收探头。由于液体或气体没有剪切弹性，只能传播纵波，因此超声波测桩技术采用的是纵波分量。探头发射的声波会在发射点和接收点之间形成复杂的声场，声波将分别沿不同的路径传播，最终到达接收点，其在所有的传播路径中总有一条路径，声波走时最短，接收探头接收路径就是发射探头和接收探头的直线距离，是已知量；而初至对应的声时扣去声波在测管、水之间的传播时间以及仪器系统延迟时间，可得声波在两测管间混凝土介质中传播速。当桩身存在断裂、离析等缺陷时，破坏了路径大于直线距离，引起声时的延长，而由此算出的波速将降低。另外，由于空气和水共18页第3页第B版第0次修订5试验仪器设备(1)圆柱状径向换能器沿径向振动应无指向性；(2)外径应小于声测管内径，有效工作段长度不得大于150mm；(3)揩振频率应为30kHz~60kHz；(4)水密性应满足1MPa水压不渗水。(1)实时显示和记录接收信号时程曲线以及频率测量或频谱分析；(3)声波发射脉冲为阶跃或矩形脉冲，电压幅值为200V~1000V；(4)首波实时显示(5)自动记录声波发射与接收换能器位置。人员资格及素质要求持证上岗，检测工作至少应有人参加。共18页第4页第B版第0次修订7.1环境要求7.2调查、收集资料7.4声测管埋设(1)声测管内径大于换能器外径；(2)声测管应有足够的径向刚度，声测管材料的温度系数应与混凝土接近；(3)声测管下端封闭、上端加盖、管内无异物；声测管连接处应光顺过渡，管口高出(4)声测管之间要保持平行，浇灌混凝土前将声测管有效固定。7.4.2声测管沿钢筋笼内侧呈对称形状布置，并沿箭头所指方向开始顺时针依次编2根管3根管4根管图一声测管布置示意图共18页第5页第B版第0次修订()同工地监理、桩基施工单位现场确定检测桩的位置、桩号、桩顶标高，并现()采用率定法确定仪器系统延迟时间①。()计算声测管及耦合水层声时修正值②。()在桩顶测量各声测管外壁间净距离。()将各声测管内注满清水，检查声测管畅通情况；换能器应能在声测管全程范先进行平测，声波发射与接收换能器始终保持相同深度。(如图二所示)共18页第6页第B版第0次修订两个换能器中点连线的水平夹角不大于°。检测工作结束后，及时将检测数据拷贝到计算机中备档。检查原始记录无误后在原始进入检测软件，导入检测数据，对声速数据进行分析，因声测管倾斜导致声性的依据。按下列公式计算(由检测软件自动完成)，并绘制声速深度()曲线和波幅深度()曲线，需要时可绘制辅助的主频深度()曲线和能量–深度(()()共18页第7页第B版第0次修()()定(检测软件自动完成)：()将第()将第≥(≥(——第——第共18页第8页第B版第0次修订()对逐一去掉中个最小数值和个最大数值后的其余数据，按下列公式进行统计计算(检测软件完成)：s(j)=1(v(j)v(j))2xnkk'1imCv(j)=xm()()() () ()v(j)——第j剖面的声速异常小值判断值；v(j)——第j剖面的声速异常大值判断值；mxv()采用“双边剔除法”，按k、k'、k、k'、k、k'……的顺序，将参加统计的数列最小数据v(j)与异常小值判断值v(j)进行比较，当v(j)≤nk01nkv(j)时剔除最小数据；将最大v(j)与异常大值判断值v(j)进行比较，当v(j)≥01k'+102k'+1计算步骤，直到下列两式成立(由检测软件完成)：v(j)＞v(j)()nk01v(j)＜v(j)()入入入入入入入入入入入共18页第9页第B版第0次修订(nkk')相对应的入值v(v(j)=〈v(j)mvvCj＜0.045时v()0()根据本地区及预留混凝土同条件试件或钻芯试件的抗压强度与声速对比试定桩身混凝土声速低限值v和混凝土试件的声速平均值v。Lp ()当v(j)大于v且小于v时0Lpv(j)=v(j)()c0共18页第10页第B版第0次修订c0 ()当v(j)大于v或v(j)大于v时，应分析原因；第j检测剖面的声速异常0L0piv(j)≤v()icA(j)=1nA(j)()mnpjj=1A(j)=A(j)6()cm式中：A(j)——第检测剖面各声测线的波幅平均值()；mA(j)——第检测剖面第声测线的波幅值()；piA(j)——第检测剖面波幅异常判断的临界值()；c——第检测剖面的声测线总数。深度贡线上相邻两点的斜率与声时差的乘积值应按下式计算(软件计算完成)。当值在某深度处突变时((共18页第11页第B版第0次修订PSD(j,i)=[tci(j)tci1(j)]2ii1 ()tci(j)——第tci1(j)——第zi——第zi1——第检测剖面第声测线的声时(s)检测剖面第声测线的声时(s)声测线深度()声测线深度()间分布范围，根据以下情况判定桩身完整性类别应结合桩身缺陷处声测线的声学特征、缺陷的空间分布范围，按表(表)和表表)所列特征进行表桩身完整性分类表(表)桩身完整性类别分类原则Ⅱ桩身有轻微缺陷，不会影响桩身结构承载力的正常发挥Ⅳ桩身存在严重缺陷共18页第12页第B版第0次修订表桩身完整性判定(表共18页第13页第B版第0次修订委托方名称，工程名称、地点，建设、勘察、设计、监理和施工单位，基础、结受检桩每个检测剖面声速尝试曲线、波幅深度曲线，并将相应判据临界值所对制于同一个坐标系；共18页第14页第B版第0次修订附：测量零声时的确定测试系统延时t0的标定方法(时距法)将收发换能器平行悬于清水中，逐次改变两换能器的间距，并测定相应声时和两换能器间距，做若干点的声时间距线性回归曲线，(见图注①)，求得t00t——时间轴上的载距(s)，即测试系统的延时。0声波在耦合介质(水)及声测管壁中的传播延迟()在耦合介质(水)中的延迟：t=12wvw式中：d1——声测管内径(声测管中)或声测孔直径(钻孔中)；t=31pvp共18页第15页第B版第0次修订在使用径向换能器进行测量时，还应加上上述时间才是总的零读数值。总的零读t0为：t=t+t0a0wt=t+t+t0a0wp测试系统的延时与声波仪、换能器、信号线均有关系，这些设备和配件更换时，应对系统延时t0重新标定。共18页第16页第B版第0次修订用深度计数线将计数轮与超声仪连接(黑色塑料头与深度计数轮连接，小口径接5开机，打开超声仪，进入测桩软件，输入受检桩工程信息并保存；进入检测桩界7根据深测管管口上读取的声测管高度值，计算第一个测点的高度位置，在动态采按存储键，在弹出的对话框中输入后按存储。共20页第17页第B版第0次修订附记录共20页第18页第B版第0次修订测试系统延时t0标定记录地基标定方法测试设备测读次数时距法换能器外径(mm)123