混凝土灌注桩检测x

混凝土灌注桩检测第一篇混凝土灌注桩检测技术概述灌注桩检测按测试手段可分为动力测试、静载试验和钻芯试验三大类。按测试目的可分为承载力测试和完整性测试二大类常用的检测方法有静载荷试验、高应变、钻芯试验、低应变、声波透射。第一章静载试验单桩静载试验又可分为单桩竖向抗压静载试验、单桩竖向抗拔静载试验、单桩水平静载试验第一节单桩竖向抗压静载试验单桩竖向抗压静载试验就是对桩顶施加竖直向下的压力，并同时观测桩顶的沉降。单桩竖向抗压静载试验是采用接近于竖向抗压桩的实际工作条件的方法，确定单桩的竖向抗压承载力。单桩竖向抗压静载试验图幻灯片36单桩竖向静载试验提供反力的方式有堆载、锚桩、堆载锚桩相结合三种方式优点：试验直观，测试结果可靠缺点：试验时间长，易受场地条件限制，成本高。第二节单桩竖向抗拔静载试验试验原理同抗压静载试验，不同的是施加的是竖直向上的力反力采用反力桩或天然地基提供可测量桩侧抗拔摩阻力分布或上拔量第三节单桩水平静载试验采用接近于水平受荷桩实际工作条件的试验方法，确定单桩水平临界荷载和极限荷载，推定土抗力参数，或对工程桩的水平承载力进行检验和评价第二章高应变检测高应变是通过在桩顶施加一定的打击力，从而在桩顶产生一定能量的激振，用力传感器和加速度传感器接收振动波在桩身传播的信息，然后根据波动论计算桩的测试承载力大小，并能定量分析桩身完整性。高应变测试结果计算方法有CASE法和拟合法高应变检测示意图如下幻灯片35第三章钻芯法检测钻芯法用来检测灌注桩的桩长、混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性，还能判定或鉴别桩底端持力层岩土性状在完整性检测类别中，钻芯法最直观最准确，常用来验证其它检测手段的检测结果。第四章低应变检测低应变检测原理跟高应变检测相同跟高应变不同之处是激振能量小几个数量级，桩身产生的应变量也小几个数量级低应变只能检测桩身完整性，所以桩顶不需安装力传感器低应变检测示意图幻灯片34低应变现场检测操作简单，检测速度快，适宜对工程中的基桩普遍检测，故在中小型桩的完整性检测中应用很广第二篇声波透射法检测

第一章检测设备混凝土灌注桩超声波检测设备主要有三大部分:换能器、超声仪、提升装置。

第一节换能器换能器的工作原理幻灯片37换能器的种类换能器有径向换能器和平面换能器，基桩检测中用的是径向换能器换能器的性能要求幻灯片38谐振频率要求指向性尺寸要求水密性要求频带宽度超声仪是声波检测的主机部分，现在常用的声测仪主要有以下五个部分组成：高压发射与控制、程控放大与衰减、A/D转换与采集、计算分析与存贮、信息输入与输出。其有关的性能参数要求如下幻灯片39声波发射脉冲、电压要求接收放大器频带宽度和增益范围要求第二节超声仪采集器精度及频率要求计时显示系统要求其它要求第三节提升装置按深度记录方式来分，可分为人工记录换能器深度和仪器自动记录换能器深度两种装置。人工记录深度应要求测绳上有清晰的长度标志，刻度最小单位宜与测试步距相等，一般为20cm或25cm。第二章检测数据分析与判定

第一节现场检测一、前期准备工作声测管埋设要点及埋置数量检测声测管畅通情况二、现场准备搜集备检基桩的成桩参数检查声测管内是否注满清水测试系统零声时设定幻灯片41三、仪器参数设定设置基桩参数仪器常见状态参数设定幻灯片44采样间隔采样点数延迟时间发射脉宽频带宽度零声时四、现场测试示意图第二节检测数据分析与判定声测时根据接收波形可测得的声学参数有声时t、声幅A、频率f声速可以根据收发间距和声时计算出来判定桩身混凝土缺陷需要给制声速-深度曲线、波幅-深曲线，k.T曲线和频谱分析可作为辅助异常判据。声速异常点、波幅异常点均应作为可疑缺陷区一、声速判据混凝土中有缺陷区时，声速最容易出现异常。声速异常点的判别计算方法二、波幅判据混凝土有缺陷时，波幅也常常会出现异常。波幅异常点的判别计算方法三、PSD判据K·T曲线的含义k·T曲线上PSD值的计算方法幻灯片30四、波形分析。

更进一步确定可疑缺陷的影响程度可借助测点波形分析。幻灯片31五、斜测平测发现某个测面有缺陷时斜测可确定缺陷的精确范围斜测确定缺陷方法示意图幻灯片46第三节数据分析计算实例有一根桩某一测面换能器收发间距为960mm,该测试系统零声时为25us。测读出的数据如下表,试通过计算判断该测面混凝土有无异常点。序号深度m波幅

dB声时

us序号深度m波幅

dB声时

us10.1084.33211143.3591.0519520.3583.46212153.6090.6619830.6082.50208163.8592.7819940.8581.97211174.1090.9520351.1083.46212184.3591.5120361.3581.70207194.6088.1320671.6082.50208204.8586.0220081.8565.85235215.1091.3320692.1076.48241225.3587.86204102.3580.50212235.6093.31204112.6091.33204245.8593.16209122.8589.49209256.1089.71209133.1090.56201266.3589.602091、声速-深度曲线上声速低于临界值的测点为声速异常点声速临界值采用正常混凝土声速平均值与2倍声速标准差之差Vd=v–2σv声速平均值和正常混凝土声速标准差按如下公式求得波幅平均值减6dB作为波幅监界值，当实测波幅低于波幅监界值时，应将其作为可疑缺陷区。混凝土中有缺陷时,波幅出现异常比声速异常更为敏感.理论和实线都证明,K.T曲线作为辅助异常判据的作用非常明显.尤其是当声速离散性较大时,根据PSD值的大小可以进一步判断出是混凝土缺陷还是声测管不平行造成的。PSD值用如下公式求得根据前面三种判据方法能判定可疑缺陷区，更进一步确定可疑缺陷的影响程度可借助测点波形分析。波形分析包括分析波形是否有畸变和对波形进行频谱分析波形突然产生畸变说明混凝土中有缺陷存在，畸变的严重程度根缺陷的严重程度密切相关。在其它参数相同的前提条件下，如果混凝土是匀质的，各测点接收到的波形的主频应该是相近的。如果声波传播的混凝土中有缺陷，声波会有频散现象产生，接收到的声波主频会显著下降。对可疑测区的测点波形进行频谱分析也能辅助判定缺陷的严重程度。规则波形与畸变波形典型图例如下图。低应变检测意图锤

桩身桩基动测仪打印计算机分析处理传感器换能器是一种可以将机械能和电能互换的装置。在超声波检测时，超声仪施加给发射换能器电压，发射换能器产生振动形成机械波，另一端的接收换能器接收到声波的振动后产生电压传给超声仪。换能器的工作原理示意图动画1、谐振频率要求。宜在25kHz～50kHz之间，频率过高时，声波在混凝土中的穿透能力下降，接收信号微弱；频率过低时，对缺陷敏感性降低。2、指向性。径向水平面应无指向性。3、尺寸要求。在满足前面2条的前提下，换能器外径越小越好，长度越短越好。（有利于其在声测管中上下顺利移动）。一般要求外径不宜大于32mm，长度不宜大于25cm。4、水密性要求。在1MPa水压下能正常工作，对应测试桩长为100m。水密性好坏直接影响换能器使用寿命.5、接收换能器带有前置放大器时，频带宽度宜为5～60kHz。1、声波发射应采用高压阶跃脉冲或矩形脉冲，电压最大值不小于1000V,且可调分档。2、接收放大器的频带宽度为5～200kHz，增益不应小于100dB，放大器的噪声有效值不大于2μV；波幅测量范围不小于80dB,测量误差小于1dB。3、采集器模-数转换精度不低于8bit，采样频率不小于10MHz,最大采样长度不小于32kB。4、计时显示范围应大于2000μV，精度优于0.5μV，计时误差不应大于2%。5、为了适应建筑工程的快节奏，达到高效率和高精度的标准，建设部规范尚要求超声仪具有实时显示和记录信号的时程曲线的功能，并有频率测量或频谱分析的功能。现在的主流超声仪也都具有此项功能。返回第二节超声仪系统零声时包括两部分：仪器系统延迟时间t0、声时修正值t’仪器系统延迟时间t0包括电脉冲从触发器到换能器之间的传输时间、换能器的电能声能互换时间、声波在换能器壳体间的传播时间三部分。声时修正值t’的产生看如下示意图，我们可以把声波在两个换能器之间传播的路径分为s1、s2、s3三段，s2是声波在桩身砼中的行程，s1和s3是声波在声测管壁和声测管中的清水中的行程，s1和s3大小相等，t’就是声波在s1和s3段中的传播时间，故应该把t’从测读出的声时中剔除。采样间隔采样间隔设定越大，屏幕上显示波形横向越窄，反之越宽，为了仪器自动判读方便，波形显示不宜太宽太窄，一般采样间隔为1us左右。采样点数,一般512点已能够满足声波检测。延迟时间，延迟时间可以这样理解，超声仪在t1时刻发射脉冲后，产生的声波首波经过时间△t1后被接收到，让仪器在t1时刻后经过△t2才开始采集接收到信号，只要△t2<△t1，就不影响接收信号信息的完整性。而且可以方便声时声幅的判读，在有限的屏幕范围内显示更多的有用的采样信息。发射脉宽,一般为10us，发射脉宽过大会使接收波形产生畸变。发射电压常见的有500V\1000V两个档，当收发间距较长或信号衰减较快时可用高电压。通频带根据规范要求，设置的频带范围宜在5～60kHz，设置的低通截止频率如果过高，会使本可以忽略的缺陷也被放大，显得过于苛刻。高通截止频率过高，使应该反映的缺陷不能客观反映出来，形成漏判。零声时根据仪器标定的系统零声时和现场测定的声时修正值，二者之和即是。设好仪器零声时后，仪器在计算时自动将读出的声时减掉仪器零声时。第一节活塞式空压机的工作原理第二节活塞式空压机的结构和自动控制第三节活塞式空压机的管理复习思考题单击此处输入你的副标题，文字是您思想的提炼，为了最终演示发布的良好效果，请尽量言简意赅的阐述观点。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor压缩空气在船舶上的应用：

1.主机的启动、换向；

2.辅机的启动；

3.为气动装置提供气源；

4.为气动工具提供气源；

5.吹洗零部件和滤器。

排气量:单位时间内所排送的相当第一级吸气状态的空气体积。单位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor空压机分类：按排气压力分：低压0.2～1.0MPa；中压1～10MPa；高压10～100MPa。按排气量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空气压缩机

piston-aircompressor第一节活塞式空压机的工作原理容积式压缩机按结构分为两大类：往复式与旋转式两级活塞式压缩机单级活塞压缩机活塞式压缩机膜片式压缩机旋转叶片式压缩机最长的使用寿命-

----低转速（1460RPM），动件少（轴承与滑片），润滑油在机件间形成保护膜，防止磨损及泄漏，使空压机能够安静有效运作；平时有按规定做例行保养的JAGUAR滑片式空压机，至今使用十万小时以上，依然完好如初，按十万小时相当于每日以十小时运作计算，可长达33年之久。因此，将滑片式空压机比喻为一部终身机器实不为过。滑(叶)片式空压机可以365天连续运转并保证60000小时以上安全运转的空气压缩机1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。4.被压缩的空气压力升高达到额定的压力后由排气端排出进入油气分离器内。1.进气2.开始压缩3.压缩中4.排气1.凸凹转子及机壳间成为压缩空间，当转子开始转动时，空气由机体进气端进入。2.转子转动使被吸入的空气转至机壳与转子间气密范围，同时停止进气。3.转子不断转动，气密范围变小，空气被压缩。螺杆式气体压缩机是世界上最先进、紧凑型、坚实、运行平稳，噪音低，是值得信赖的气体压缩机。螺杆式压缩机气路系统：

A

进气过滤器

B

空气进气阀

C

压缩机主机

D

单向阀

E

空气/油分离器

F

最小压力阀

G

后冷却器

H

带自动疏水器的水分离器油路系统：

J

油箱

K

恒温旁通阀

L

油冷却器

M

油过滤器

N

回油阀

O

断油阀冷冻系统：

P

冷冻压缩机

Q

冷凝器

R

热交换器

S

旁通系统

T

空气出口过滤器螺杆式压缩机涡旋式压缩机

涡旋式压缩机是20世纪90年代末期开发并问世的高科技压缩机，由于结构简单、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪声、长寿命等诸方面大大优于其它型式的压缩机，已经得到压缩机行业的关注和公认。被誉为“环保型压缩机”。由于涡旋式压缩机的独特设计，使其成为当今世界最节能压缩机。涡旋式压缩机主要运动件涡卷付，只有磨合没有磨损，因而寿命更长，被誉为免维修压缩机。

由于涡旋式压缩机运行平稳、振动小、工作环境安静，又被誉为“超静压缩机”。

涡旋式压缩机零部件少，只有四个运动部件,压缩机工作腔由相运动涡卷付形成多个相互封闭的镰形工作腔，当动涡卷作平动运动时，使镰形工作腔由大变小而达到压缩和排出压缩空气的目的。活塞式空气压缩机的外形第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）工作循环：4—1—2—34—1吸气过程

1—2压缩过程

2—3排气过程第一节活塞式空压机的工作原理一、理论工作循环（单级压缩）

压缩分类：绝热压缩：1—2耗功最大等温压缩：1—2''耗功最小多变压缩：1—2'耗功居中功＝P×V（PV图上的面积）加强对气缸的冷却，省功、对气缸润滑有益。二、实际工作循环（单级压缩）1.不存在假设条件2.与理论循环不同的原因：1）余隙容积Vc的影响Vc不利的影响—残存的气体在活塞回行时，发生膨胀，使实际吸气行程（容积）减小。Vc有利的好处—

（1）形成气垫，利于活塞回行；（2）避免“液击”（空气结露）；（3）避免活塞、连杆热膨胀，松动发生相撞。第一节活塞式空压机的工作原理表征Vc的参数—相对容积C、容积系数λv合适的C：低压0.07-0.12

中压0.09-0.14

高压0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容积Vc的影响C越大或压力比越高，则λv越小。保证Vc正常的措施：余隙高度见表6-1压铅法—保证要求的气缸垫厚度2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理2）进排气阀及流道阻力的影响吸气过程压力损失使排气量减少程度，用压力系数λp表示：保证措施：合适的气阀升程及弹簧弹力、管路圆滑畅通、滤器干净。λp

（0.90-0.98）2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3）吸气预热的影响由于压缩过程中机件吸热，所以在吸气过程中，机件放热使吸入的气体温度升高，使吸气的比容减小，造成吸气量下降。预热损失用温度系数λt来衡量（0.90-0.95）。保证措施：加强对气缸、气缸盖的冷却，防止水垢和油污的形成。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理4）漏泄的影响内漏：排气阀（回漏）；外漏：吸气阀、活塞环、气缸垫。漏泄损失用气密系数λl来衡量（0.90-0.98）。保证措施：气阀的严密闭合，气缸与活塞、气缸与缸盖等部件的严密配合。5）气体流动惯性的影响当吸气管中的气流惯性方向与活塞吸气行程相反时，造成气缸压力较低，气体比容增大，吸气量下降。保证措施：合理的设计进气管长度，不得随意增减进气管的长度，保证滤器的清洁。2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理上述五条原因使实际与理论循环不同。4）漏泄的影响5）气体流动惯性的影响1）余隙容积Vc的影响2）进排气阀及流道阻力的影响3）吸气预热的影响2.与理论循环不同的原因：二、实际工作循环（单级压缩）第一节活塞式空压机的工作原理3.排气量和输气系数理论排气量Vt----单位时间内活塞所扫过的气缸容积。实际排气量Q：Q=Vt

λ输气系数λ

：λ＝λtλv

λ

pλl漏泄的影响余隙容积Vc的影响进排气阀及流道阻力的影响