1_声波透射法检测桩基完整性
声波透射法检测混凝土灌注桩桩身完整性
孔时间过短，孔底沉渣太厚，将影响桩端承载力发挥。 7. 水下混凝土必须具备良好的和易性，否则易产生离析现象。 8. 导管连接密封要好，一旦漏水将形成断桩。
灌注方式2 — 干孔灌注
桩在工作时要承受上部结构的竖向荷载，以及上部结 构因风力、水流、撞击等横向推力产生的侧向荷载或 弯矩，承受在地震状态下的复杂应力
一、桩式基础与分类
桩质量对建筑结构物的安全起决定性作用
工程桩—隐蔽工程，不确定因素很多：复杂地 层，技 术水平、施工中人为因素等造成桩身完 整性难于保证，桩基工程质量影响建筑结构正 常安全使用
声波透射法检测混凝土灌 注桩桩身完整性
目录
第一部分 桩基检测技术综述 第二部分 声波透射法检测桩身完整性检测仪器 第三部分 判断桩身完整性的声学参量与测试 第四部分 现场检测技术 第五部分 数据处理技术与判定方法 第六部分 声波透射法检测桩身完整性工程实例 第七部分 桩基完整性声波三维测试方法 第八部分 桩基的相关声波检测技术
按成桩工艺分： 预制桩、原地灌注桩
按桩土相互作用形式： 摩擦桩、端承桩、摩擦-端承桩
二、 灌注桩的承载模式
竖向抗压承载力：竖向受压荷载作用下的最大荷载， 决定于桩身材料强度和地基对桩的极限支承力（主要 因素） 端承桩—桩尖嵌入基岩，将上部压力通过桩身传 入基岩，一般不考虑桩侧摩阻力 摩擦桩—依靠桩壁与土层的摩擦力，将上部压力 逐渐分散传递给土层，桩尖部分承受荷载很小，一 般不超过10% 端承摩擦桩—侧壁摩擦力先发挥，先达到极限， 桩端阻力后发挥，后达到极限，最常见
钻（冲）孔灌注桩-机械成孔，泥浆护壁，放置钢筋笼，灌注混凝土 人工挖孔灌注桩—人工成孔，砖护壁或不护壁，放置钢筋笼，短粗桩 其他方式（静压桩、碎石桩、搅拌桩等）
声波透射法检测公路基桩完整性
声波透射法检测公路基桩完整性摘要：目前，声波透射法是国内用来检测基桩工程的常用方法之一，也是进行无损检测规范当中最为可靠的手段，经过检测后所得结果，通过分析可以了解到基桩完整性。
通过声波透射法对基桩进行检测，操作起来比较方便，同时检测数据更加直观与可靠，若检测方式本身精度以及可靠度可以进一步提高，将促使声波透射法在基桩检测领域中得到进一步推广。
关键词：声波透射法检测公路基桩完整性1检测原理和检测要求灌注桩成孔之后，再开始浇筑，工作者需要开展被测桩的声测管工作，并固定于钢筋笼之上，将声波发射与接收换能器放在对应的声测管内。
在具体的监测过程中，需要确保在管当中，将清水作为耦合剂注满，对发射换能器检测，发射脉冲，当信号穿透桩体混凝土到达接收换能器后，对信号可进行读取，读出其接收波的频率、声速等内容。
混凝土中所穿入的声波脉冲信号在传播时，可能会出现折、反、多次绕射等情况，造成信号的部分参数发生变化，如波形频率、振动幅度等，在这样的情况下，所接收的信号里会带有相关传播介质密实缺陷、完整度缺陷等。
通过相应的检测设备，分析接收的信号中不同的声参量，并判断出混凝土桩身是否完整，以此更好地了解基桩所存在的问题。
2基桩常见缺陷类型2.1夹泥在进行基桩浇灌的过程中，当地层的稳定性差或者由于泥浆比重配备不当时，易使孔壁坍塌，土体进入混凝土，导致桩身局部夹泥，严重的可能出现断桩现象。
2.2断桩断桩主要表现为声速、波幅和频率急剧下降，波形严重畸变或无接收波形，往往是成片出现，且多个剖面的大致深度范围均存在上述异常情况。
2.3混凝土离析当混凝土和易性不好、搅拌不均匀、水灰比过大或者灌注过程中导管漏水等原因都会产生混凝土离析。
2.4桩顶混凝土疏松桩顶混凝土疏松的产生主要是因为混凝土的浇筑的超灌量不足，桩顶部位的混凝土与泥浆混合在一起，形成桩顶浮浆，导致桩顶部位混凝土强度降低。
2.5沉渣桩底沉渣是在基桩检测中常见的一个问题，导致该问题的主要原因是清孔不够彻底。
桩基础检测要求1
声波透射法检测桩身完整性一、基本要求1、声测管应具有一定的强度、韧性及刚度，宜采用内径为50～60mm的钢管，壁厚为3.5㎜，接头宜采用螺纹连接。
2、声测管埋设前应检查其是否通畅，管壁是否完好。
3、声测管埋设数量应根据桩径确定。
桩径不大于0.8m宜埋设2根管；桩径0.8～2.0m宜埋设3根管，呈等边三角形布置；桩径2.0m及以上宜埋设4根管，呈正方形布置；如图1所示。
4、声测管应基本等分在桩在四周，两声测管的间距基本保持均匀，声测管之间应相互平行。
5、声测管应焊接或绑扎在钢筋笼内侧，声测管接头和管底必须严格密封。
6、声测管应埋设到桩底，声测管宜高出混凝土顶面0.5~1.0m，条件允许的情况下，检测管上端口宜高出地面或齐平，检测结束后在行开挖、破除桩头。
7、声侧管在随钢筋笼下沉时，要求每下沉一节钢筋笼，向管内注一次清水，下沉完毕后，应将侧管注满清水，并将外露管头用铁板、木塞等物密封。
8、检测前用测绳对声测管拉测一遍确保声测管畅通无阻，并检查管内是否已注满清水。
9、为避免声学参数过多衰减吸收，测试龄期一般规定：受检桩混凝土强度至少达到设计强度的70%，且不小于15MPa，一般测试条件以浇筑日期为14天较为适宜。
图1 桩基声测管埋设示意图二、预埋检测管常见问题及建议预埋检测管是否通畅及准备工作是否做好，将影响到检测工作是否能够顺利进行。
根据以往的检测经历，主要存在以下问题：（1）堵管会造成桩身检测不完整，无法检测堵管位置以下桩身混凝土质量；（2）卡管会对检测设备（接、收探头）造成损坏，严重的会导致探头下放后无法提上来；（3）施工方未能在检测前检查检测管内是否注满清水，经常出现检测人员到现场后发现管内没水或水不满。
临时注水，又无法立即检测，只能待管内气泡慢慢排除后方可检测（注水后立即检测因管内气泡的影响会造成检测数据不真实）。
三、超声波检测地下连续墙墙身完整性地下连续墙声测管每相邻两个管距离不大于2m；呈平行四边形布置，如图2所示。
超声波透射法检测桩身完整性解析
超声波透射法检测桩身完整性解析摘要：随着我国经济水平的不断提升和建筑工程发展速度的持续提升，在许多混凝土工程中通过超声波透射法检测桩身完整性的方法得到了越来越广泛的应用。
关键词：超声波透射法；灌注桩桩身质量；完整性解析近年来随着我国建筑工程建设事业整体的蓬勃发展，在这一过程中桩基础也开始得到了广泛采用，并且已经开始成为我国建筑工程建设过程中最为重要的一种基础形式。
由于桩基工程的造价在建筑工程中通常占有很大的份额，并且其质量通常也会也直接关系到整个工程的安危。
因此在这一前提下对超声波透射法检测桩身完整性解析就具有极为重要的经济意义和现实意义。
1 超声波透射法简析对超声波透射法进行分析是一项系统性的工作，其主要内容包括了技术原理、使用设备、常用参数等内容的分析。
以下从几个方面出发，对超声波透射法进行了简析。
1.1 技术原理众所周知建筑工程的桩基础通常处于地下位置或者水下位置，大多数属于隐蔽性较强的工程，并且其具有工序繁杂、技术要求高、施工难度大等工程特点，在这些特点的影响下导致了其很容易出现质量问题。
因此可见对于桩基础工程质量检测的研究非常重要。
而声波可以根据其自身波动频率的将其分为次声波、可闻声波、超声波特超声波等不同的声波种类，而人能够听到的声波频率范围通常是20～20000Hz，这一区间内的声波通常也被称为可闻声波，但是当声波的频率超过20000Hz时，人的耳朵无法听到这些声波，这种声波就被称之为超声波。
另外，如果声波在物体中传播时当物体中各质点均进行连续不歇的振动时，这种波就会被称之为连续波，这一连续波就是建筑过程中混凝土检测中常用的脉冲波。
1.2 使用设备在超声波透析法的应用过程中，超声波检测往往需要能够解决声能和电能相互转换的问题，因此这意味着通常会需要使用声波换能器来解决这一问题。
除此之外，工作人员在使用换能器时通常会需要对换能器进行有效的祸合，而祸合的主要目的是在于尽可能的让更多的声波能量能够迅速的进入被测介质中，并且在另一方面能够促使经介质传播后的声波信号最大限度的被测试系统迅速接收，从而在此基础上提升测试系统的工作效率和工作精度。
声波透射法检测桩基完整性几种典型波形的分析
（ ５ ） 桩径小于 ２ ． ５ ｍ 时埋置 ３根检 测管 ， 检 测管成等 三角形状 分布 ， 管与管之间应相互平行 ； 桩径 大于 ２ ． ５ ｍ 时埋置 ４根检测 管， 检 测管成正 方形状 分布 ， 管 与管之 间应相互平行 。
ｌ 声 波 透射 法基 本原 理
在被测桩 内预埋若干检测 管作 为检测通道 ， 将发射探 头和接收探头 置于声测 管中， 管 内充满清水作 为耦合剂。 由超声波检测 仪中的 电压式 换 能器 （ 发射探 头） 发射一系列 周期性超声脉冲波 ， 脉 冲穿过被检测 的桩 体， 被另一个 电压式换 能器 （ 接受 探头） 所接 收， 超声检测 仪显示 出超声 脉冲穿过被检 测桩体时 的各种参数 ， 然后 由仪器 的数据处 理系统按判断 软件对接 收信 号的各种参数进行综 合判断和分析 ， 我们根据 分析结果可 对桩 身混凝土 的完整性 、 内部缺 陷性 质、 位置 以及桩身混凝 土总体 均匀
性 等 做 出判 断 。
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图 １ 检测管布置示意图
由于声波透 射法的原理与低应变 法不同， 所 以声波透射 法不会受到 桩长、 桩径 的限制 ， 可 以较准确 的显 示基桩 内部缺 陷的位置 、 范围及严重 程度等 ， 检测 结果更为准 确， 尤其是 大直径超长 桩等低应变 法难 以检测 的基桩其检测效果更佳 。
３ 常见 几种检 测情 况 的分析
３ ． １ 层 间结 合 不 良型
典型特征为： 分层 明显， 层问薄弱， 如 图 ２所示 。 种情 况是干 灌时浇筑稍有停顿 ， 振捣方式不正确。经询问， 现场 一 泵车大概装 ６ ８ ｍ， 混凝土 。考虑桩径 （ ２ ０ ０ ０ ｍｍ） 后可得每浇筑 一次， 大概 桩身上 升 １ ． ９ １ — ２ ． ５ ５ ｍ左右 。见波形图波幅列上 ， 薄弱层大概 也是 ２ ｍ出 现一次 ， 很 有规 律。 （ １ ４ ． ０ ｍ、 １ ２ ． ０ ｍ、 １ ０ ｍ、 ８ ． １ ｍ、 ６ ． ２ ｍ ） 经现场 询 问得之 ， 现 场拌和楼距离此基桩较远 ， 浇筑 时产 生较长时间间隔 。振捣时可 能也未 插入下一层或者甚至是不能插入下一层 。造成层 间结合不好 。 种情况为水灌浇筑停 顿很 长时间。此类桩主要表现为波幅很弱 ， 波速偏低 （ 一般 比正常波速 低 ５ ０ ０ ～ ６ ０ ０ ｍ／ ｓ以上） ， 形 成原 因主 要是浇筑 过程不连 续， 比如说道 路问题混凝 土不能及时供应 ， 天气或其他 原因导 致浇筑停 顿， 混凝土 已经开始初凝后 插入导管继续浇筑 ， 造成桩 身混凝 土存在薄弱夹层前 声 测管预 埋 的注 意事 项
声波透射法在基桩完整性检测中的应用范例
关键 词 ：板声波透射法； 基桩完整性； 基桩缺陷； １ 快速 道
１引言
桩 桩身 完整性检 测基 本原 理是 ： 声脉冲 信 号在 灌注 的 超
基 桩混 凝土 中的传 播 过程 会 发 生绕 射 、 射 、 折 多次 反射 及 不 同的 吸收 衰减 ，使接 收 信 号在 混 凝 土 巾传 播 的 时 间、 振动 幅度 、 形及主 频等 发生 变化 ， 是接 收信 号就 波 于 可携 带 了被测 桩 身混 凝土 的 有关 传播 介 质 。然后 综
检测与监理
广东建材 ２１ 年第 ８ ００ 期
声 波透射 法在基桩 完整性 检 测 中的应 用 范例
汤 杰 吴 国兴 胡联 浩 ｚ 龙 翔 云 陈 永
（ 暨南 大 学 理 工 学 院 ； 广 东 省 地质 科 学研 究所 ） １ ２
摘 要 ：通过对华南某快速Ｔ道 ＧＺＡ Ｈ２ 基桩的声波透射法榆测，对其检测结果进行了分析与判定，
测 结果 准确 度 高 ； 不受 施 工场 地 、 身 长度 及 桩身 直 ② 桩
声波 透射 法 （ 称超 声 波 透射 法 ） 混 凝 士灌 注 基 径 的 限制 ；③ 声 测管 埋 到什 么 位置 就 可检 测 到什 么位 也 对
置， 即对 被检 的桩 身检 测 无 盲 区 ； 无 需基 桩桩 顶 露 出 ④
合分析 这些传 播 介质 ， 可 以对被 检测 的基 桩桩 身混 凝 则 土 内的完 整性 、 内部缺 陷程 度 、 置 及桩 身混 凝 十总 体 位
到广 泛应用 陷 ， 。通 过 对 华 南 某 快 速 干 道 范 例 基 桩
（Ｈ ２ ） 身 的声波 透 射法 检 测 ， 仅 充分 体 现 了应 用 ＧＺＡ 桩 不
给 出 了明确 的被 检 测 基 桩 的 质量 评 价 ， 该工 程 的设 计提 供 了重 要 的参 考 基础 。 范 例 检测 结 果表 明 ： 为 声 波透 射 法 对 基 桩 完 整 忡 检 测 的判 定 具 有 可 靠 性 、 缺 陷 的判 定 具 有 确 定 性 。 因此 ， 波 透 射 法 可广 对 声 泛 应地 用 于 基 桩 质 苗 检 测 。
桩基完整性(声波透射试验)试验方法
桩基完整性（声波透射试验）2.1一般规定（1）对于桩径小于0.6m的桩，不宜采用本方法，因为桩径较小时声波换能器与检测管的声耦合会引起较大的相对测试误差。
其桩长不受限制。
（2）当出现下列情况之一时，不得采用本方法a 声测管未沿桩身通长配置b声测管堵塞导致检测数据不全c声测管数量不符合要求(3)受检桩混凝土强度不应低于设计强度的70%，且不低于15MPa，2.2检测基本原理及方法混凝土是由多种材料组成的多相非匀质体。
对于正常的混凝土，声波在其中传播的速度是有一定范围的，当传播路径遇到混凝土有缺陷时，如断裂、裂缝、夹泥和密实度差等，声波要绕过缺陷或在传播速度较慢的介质中通过，声波将发生衰减，造成传播时间延长，使声时增大，计算声速降低，波幅减小，波形畸变，利用超声波在混凝土中传播的这些声学参数的变化，来分析判断桩身混凝土质量。
声波透射法检测桩身混凝土质量，是在桩身中预埋2～4根声测管。
将超声波发射、接收探头分别置于2根导管中，进行声波发射和接收，使超声波在桩身混凝土中传播，用超声仪测出超声波的传播时间t、波幅A及频率f等物理量，就可判断桩身结构完整性。
2.3仪器设备（1）试验装置声波透射法试验装置包括超声检测仪、超声波发射及接收换能器（亦称探头）、预埋测管等，也有加上换能器标高控制绞车和数据处理计算机。
其装置见图37－21。
（2）超声检测仪的技术性能应符合下列规定：接收放大系统的频带宽度宜为5～50kHz，增益应大于100dB，并带有0～60（或80）dB的衰减器，其分辨率应为1dB，衰减器的误差应小于1dB，其档间误差应小于1％。
发射系统应输出250～1000V的脉冲电压，其波形可为阶跃脉冲或矩发射系统应输出250～1000V的脉冲电压，其波形可为阶跃脉冲或矩形脉冲。
显示系统应同时显示接收波形和声波传播时间，其显示时间范围宜大于300μs，计时精度应大于1μs，仪器必须稳定可行，2h中声时漂移不得大于±0.2μs。
桩身完整性检测方法
桩身完整性检测方法桩基工程是土木工程中常见的一种基础工程，其质量直接关系到工程的安全和稳定。
而桩身的完整性则是桩基工程中一个非常重要的指标，它直接关系到桩的承载能力和使用寿命。
因此，对桩身的完整性进行有效的检测和评估，对于确保工程质量具有非常重要的意义。
一、超声波检测方法。
超声波检测是一种常见的桩身完整性检测方法，其原理是利用超声波在不同介质中传播的速度不同来检测材料内部的缺陷情况。
通过超声波探头对桩身进行扫描，可以清晰地观察到桩内部的裂缝、空洞等缺陷情况，从而评估桩身的完整性。
二、钻孔检测方法。
钻孔检测是一种直接观测桩身内部情况的方法，其原理是通过在桩身上钻取小孔，然后利用内窥镜等设备对孔内部进行观察。
通过钻孔检测，可以直接观察到桩身内部的情况，包括裂缝、空洞、锈蚀等情况，从而评估桩身的完整性。
三、电阻率检测方法。
电阻率检测是一种通过测量材料电阻率来评估桩身完整性的方法。
当材料内部存在缺陷时，其电阻率会发生变化，通过测量这种变化可以判断桩身的完整性情况。
电阻率检测方法简单、快捷，可以对大面积的桩身进行检测，具有一定的实用性。
四、声波透射检测方法。
声波透射检测是一种利用声波在材料内部传播的特性来评估桩身完整性的方法。
通过在桩身表面布置传感器，然后向桩身内部发送声波，通过接收传感器上的信号来判断桩身内部的情况。
声波透射检测方法对材料的要求较高，但可以对桩身进行全面的检测。
五、综合应用。
在实际工程中，通常会采用多种方法对桩身的完整性进行检测，以确保检测结果的准确性和可靠性。
比如，可以先利用超声波检测方法对桩身进行初步评估，然后再结合钻孔检测方法进行深入观察，最终通过电阻率检测和声波透射检测方法进行综合评估，从而得出最终的结论。
总之，桩身完整性检测是桩基工程中非常重要的一环，其结果直接关系到工程的质量和安全。
因此，在进行桩身完整性检测时，需要选择合适的方法，并且进行综合应用，以确保检测结果的准确性和可靠性。
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四、桩身完整性评价：
类别
特征
Ⅰ
各检测剖面的声学参数均无异常，无声速低于低限值异常
Ⅱ
检测依据
《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003)
检测仪器
NU70型非金属超声检测分析仪、
YGH-A型径向换能器（40kHz）
检测时间及检测环境
2003年月日晴
参加检测人员
主检人_________________审定人_________________
核对_________________批准人_________________
某一检测剖面个别测点的声学参数出现异常，无声速低于低限值异常
Ⅲ
某一检测剖面连续多个测点的声学参数出现异常；
两个或两个以上检测剖面在同一深度测点的声学参数出现异常；
局部混凝土声速出现低于低限值异常
Ⅳ
某一检测剖面连续多个测点的声学参数出现明显异常；
两个或两个以上检测剖面在同一深度测点的声学参数出现明显异常；
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三、检测结果
某工程宿舍楼
桩号
管号
声速平均值
（km/s）
波幅平均值
（dB）
桩身
完整性
综合
评定
1
3
5
7
9
11
13
说明：
1.附图中桩基检测深度为声测管可测深度，其中0.00米位于桩头处（可能与实际桩头有少许偏差）
桩身混凝土声速出现普遍低于低限值异常或无法检测首波或声波接受信号严重畸变
五、检测结果统计
桩身类别
桩数
占检测桩数百分比
Ⅰ类桩数
6根
86％
Ⅱ类桩数
1根Байду номын сангаас
14％
Ⅲ类桩数
/
/
Ⅳ类桩数
/
/
备注：工程桩总数20根，检测桩数7根，抽检率为35％
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受某建筑工程公司某分公司委托，结合实际情况，我所对其中的七根预埋声测管的基础桩的桩身完整性进行了声波透射法检测。
二、检测方法
按照《超声法检测混凝土缺陷技术规程》(CECS21：2000)要求，将超声脉冲发射换能器与接收换能器置于预埋声测管中，管中注满清水作为耦合剂。通过仪器发出一系列的电脉冲，经发射换能器转换为超声脉冲，该脉冲经过待测的桩体混凝土后被接收换能器接收并转换成电信号，由超声检测仪对信号进行综合分析及处理，即可对桩身混凝土的完整性、内部缺陷性质、缺陷位置及混凝土总体均匀性等做出判断。
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京建质检J3—G字2003第（）号
工程名称：
委托单位：
检测类别：一般委托
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工程名称
施工单位
委托单位
设计单位
监理单位
检测项目
桩基完整性
一、概况
某中心宿舍楼工程位于某县，主体桩基为人工挖孔灌注桩，桩径1.0米，桩基混凝土设计强度等级为C20，于2003年月日浇筑，混凝土为某商品混凝土站提供的商品混凝土，施工前随机抽取30%的桩基（共计7根桩），每根桩内预埋2根声测管。