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基桩的声波透射法检测
基桩的声波透射法检测1．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．适用范围声波透射法适用于检测桩径大于0.6m混凝土灌注桩的完整性，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。
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。
（3）换能器应采用柱状径向振动的换能器，将超声仪发出的电脉冲信号转换成机械振动信号，其共振频率宜为25～50kHz，外形为圆柱形，外径Φ30mm，长度200mm。
换能器宜装有前置放大器，前置放大器的频带宽度宜为5～50kHz。
声波透射法检测技术方案
基桩声波透射法检测技术方案1 检测目的目的是检测混凝土灌注桩的桩身完整性，判定桩身缺陷的位置、范围和程度。
2 检测标准〔1〕广东省标准《建筑地基基础检测规范》DBJ15-60-2008；〔2〕国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106-2003）。
3 检测数量根据上述有关规范和设计的要求，本工程各标段检测数量见下表2。
各标段基桩声波透射法检测数量表2具体检测数量及检测桩号由建设单位、监理单位会同有关各方根据施工记录及现场情况综合考虑后确定。
4 验证与扩大检测(1)当对声波透射法检测结果有异议时，可重新组织声波透射法检测，或在同一基桩进行钻芯法验证。
(2)当检测结果不满足设计要求时，应进行扩大抽检。
扩大抽检应采用原抽检用的检测方法或准确度更高的检测方法。
当因未埋设声测管而无法采用声波透射法扩大检测时，应采用钻芯法。
扩大抽检的数量应按不满足设计要求的桩数加倍抽检。
当采用高应变和声波透射法抽检桩身完整性所发现的Ⅲ、Ⅳ类桩之和大于抽检桩数的20%时，应按原抽检比例扩大抽检。
当Ⅲ、Ⅳ类桩之和不于抽检桩数的20%时，应研究确定处理方案或扩大抽检的方法和数量。
(3)验证检测和首次扩大抽检后，应根据检测结果，由监理单位或建设单位会同检测、勘察、设计、施工单位共同研究确定处理方案或进一步抽检的方法和数量。
当对检测结果有怀疑或有争议但又不具备重新检测和验证检测条件时，应由监理单位或建设单位会同检测、勘察、设计、施工单位共同研究确定处理方案。
5 基本原理超声波透射法检测混凝土质量的原理是事先在桩内预埋若干条声测管，作为超声波接收和发射换能器的通道。
检测时在一个管内放入发射超声波的发射探头，在另一个管内放入接收超声波的接收探头。
两个探头由底部往上同步提升，仪器记录超声波在由二管组成的砼测面内传播的声学特征。
根据波的到达时间，幅度大小，频率变化及波形畸变程度，经过分析处理，从而判定出砼质量状况，存在缺陷的性质、大小及空间位置、砼匀质性。
声波管预埋设要点
声波管预埋设要点
1、声测管内径宜为50-60mm，管壁厚度为2.5mm。
2、声测管应下端封闭、上端加盖、管内无异物；声测管连接处应光滑过渡，管口应高出桩顶500mm以上，且各声测管管口高度宜一致。
3、应采取适宜方法固定声测管，使之成桩后声测管相互平行、垂直。
4、声测管埋设数量应符合下列要求：
（1）D≤800mm，2根管。
（2）800mm＜D≤2000mm，不少于3根管。
（3）D＞2000mm，不少于4根管。
式中D——受检桩设计桩径。
5、声测管应沿桩截面外侧呈对称形状布置，按下图所示的箭头方向顺时针旋转依次编号。
D≤800mm 800mm＜D≤2000mm D＞2000mm
检测剖面编组分别为：1-2；
1-2，1-3，2-3；
1-2，1-3，1-4，2-3，2-4，3-4。
6、大直径人工挖孔灌注桩，每桩必预埋声测管。
湖南楚地工程质量检测咨询有限公司。
基桩声波透射法检测实施细则
地基专业作业指导书基桩声波透射法检测实施细则文件编号：版本号：编制：批准：生效日期：基桩声波透射法检测实施细则1. 目的为了使检测员更好地熟悉和掌握基桩声波透射法检测方法，保证检测数据的科学、公正和准确性，特制定本规程。
2. 适用范围本规程适用于大体积混凝土基础、直径大于600mm的混凝土桩内部缺陷、不同时间浇筑的混凝土结合面质量以及混凝土匀质性检测。
3. 引用文件对于湖北省境内的检测项目，以《建筑地基基础检测技术规范（DB42/269-2003）》为最基本的技术依据，当该规范不明确时，参照下述规范执行：《建筑基桩检测技术规范（JGJ 106-2014）》对于湖北省境外的检测项目，依据行标执行。
对于每次发出的检测报告中，必须明确该报告依据的技术标准，并严格按其标准执行。
4. 职责检测工程师负责现场检测；内业分析人或现场检测工程师负责计算分析，一般也负责编写检测报告。
5. 工作程序5.1 声测管的埋设根据工程检测需要，在桩身或基础中可采用预埋声波检测管(简称声测管)，进行声波透射法测试。
基桩的声测管埋设应符合以下要求：5.1.1根据桩径大小预埋声测管，测管数量应符合下列要求：d≤800mm，埋二根管；800mm <d≤2000mm，不应少于三根；d>2000mm，不应少于四根。
其中d为设计桩径。
5.1.2 声测管应沿桩截面外侧（纵筋保护层内）呈对称形状布置，声测管之间应保持平行。
5.1.3 声测管的编号方法约定为：对于房建项目，从正北方位开始，按顺时针方向依次编号为A、B、C、D…...。
对于路桥项目，从道路的前进方向开始，按顺时针方向依次编号为A、B、C、D…...。
5.1.4 声测管管身不得有破损，管内不得有异物，管的内径宜比换能器外径大15mm，加长声测管宜用外加套连接，并保持通直，管的下端应封闭，不应漏水，上端应加塞子。
5.1.5声测管随钢筋笼下沉后应在管内注满清水，声测管的埋设深度应与灌注桩的底部齐平，管的上端应高于桩顶表面300mm-500 mm，同一根桩的声测管外露高度宜相同。
基桩声波透射法检测实施细则
6.1.1.4声测管应直接固定于钢筋笼内侧，且互相平行、定位准确，并埋设至桩底。为减少偏差，宜在声测管之间焊接少量等长水平撑杆；
6.1.1.5声测管的接头，宜采用保证接头处不漏浆的螺纹连接法，管底应密封、平齐，管口应加盖，以防泥浆及杂物落入管内；
6.1.1.6检测前应先将检测管注满清水作为耦合剂，检测时准备2桶清水加注声测管内。
9.3桩身完整性判定细则
I类桩：各声测剖面每个测点的声速、波幅均大于临界值；声速或波幅存在轻微异常，实测波形畸变不明显。
II类桩：某一声测剖面个别测点的声速、波幅均略小于临界值；声速和波幅参数均存在轻微异常，实测波形畸变较明显；声速或波幅参数存在较明显异常，实测波形畸变较明显。
III类桩：某一声测剖面连续多个测点或某一深度桩截面处的声速、波幅值小于临界值，PSD值变大；声速和波幅参数均存在较明显异常，实测波形畸变明显；在某一深度50cm范围内声速或波幅参数存在明显异常，实测波形畸变明显。
5.3主要仪器设备的操作及注意事项见“RS-ST01D（P）跨孔超声检测仪操作规程”（FLQ-WI-规-81）。
6试验前的准备工作
6.1测试对象的准备
6.1.1接受测试的桩应先做好检测通道的埋设。声波透射法验桩是以预埋的声测管作为换能器的通道，通过水的耦合，发射和接收超声波的信号，根据信号的变化情况判断桩身的质量，故在桩身施工的同时要预埋声测管，具体要求如下：
7检测步骤和方法
7.1检测前准备工作
在灌注桩砼强度满足测试要求（即被检桩的混凝土龄期应有14d或混凝土强度至少达到设计强度的70%且不小于15MPa）后方可进行声波透射法检测工作，为使检测工作安全、顺利地进行，甲方会同监理、施工单位在检测单位进场前做好以下准备工作：
新版建筑基桩检测技术规范-新版.pdf
JGJ106-2014建筑基桩检测技术规范应知条文必会条文（1）2.1.2 桩身完整性：反映桩身截面尺寸相对变化、桩身材料密实性和连续性的综合定性指标。
（2）2.1.6 低应变法：采用低能量瞬态或稳、态方式在桩顶激振，实测桩顶部的速度时程曲线，或在实测桩顶部的速度时程曲线同时，实测桩顶部的力时程曲线。
通过波动理论的时域分析或频域分析，对桩身完整性进行判定的检测方法。
（3）2.1.8 声波透射法：在预埋声测管之间发射并接收声波，通过实测声波在混凝土介质中传播的声时、频率和波幅衰减等声学参数的相对变化，对桩身完整性进行检测的方法。
（4）3.1.2 当设计有要求或有下列情况之一时，施工前应进行试验桩检测并确定单桩极限承载力:1 设计等级为甲级的桩基;2 无相关试桩资料可参考的设计等级为乙级的桩基;3 地基条件复杂、基桩施工质量可靠性低;4 本地区采用的新桩型或采用新工艺成桩的桩基。
（5）3.1.3 施工完成后的工程桩应进行单桩承载力和桩身完整性检测。
（6）3.2.3 检测方案的内容宜包括:工程概况、地基条件、桩基设计要求、施工工艺、检测方法和数量、受检桩选取原则、检测进度以及所需的机械或人工配合。
（7）3.2.5 基桩检测开始时间应符合下列规定: （1）4.3.4 为设计提供依据的单桩竖向抗压静载试验应采用慢速维持荷载法。
（2）9.2.3 高应变检测专用锤击设备应具有稳固的导向装置。
重锤应形状对称，高径(宽)比不得小于1。
（3）9.2.5 采用高应变法进行承载力检测时，锤的重量与单桩竖向抗压承载力特征值的比值不得小于0.02。
（4）9.4.5 高应变实测的力和速度信号第一峰起始段不成比例时，不得对实测力或速度信号进行调整。
1 当采用低应变法或声波透射法检测时，受检桩混凝土强度不应低于设计强度的70% ，且不应低于15MPa;2 当采用钻芯法检测时，受检桩的混凝土龄期应达到28d，或受检桩同条件养护试件强度应达到设计强度要求;3 承载力检测前的休止时间，除应符合本条第 2 款的规定外，当无成熟的地区经验时，尚不应少于表3.2.5 规定的时间。
基桩声波透射法检测作业指导书
基桩声波透射法检测作业指导书1. 目的为了使检测员更好地熟悉和掌握基桩声波透射法检测方法，保证检测数据的科学、公正和准确性，特制定本规程。
2. 适用范围本规程适用于大体积混凝土基础、直径大于600mm的混凝土桩内部缺陷、不同时间浇筑的混凝土结合面质量以及混凝土匀质性检测。
3. 引用文件对于湖北省境内的检测项目，以《建筑地基基础检测技术规范》（DB42/269-2003）为最基本的技术依据，当该规范不明确时，参照下述规范执行：《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106-2014）对于湖北省境外的检测项目，依据行标执行。
对于每次发出的检测报告中，必须明确该报告依据的技术标准，并严格按其标准执行。
4. 职责检测工程师负责现场检测；内业分析人或现场检测工程师负责计算分析，一般也负责编写检测报告。
5. 工作程序5.1 声测管的埋设根据工程检测需要，在桩身或基础中可采用预埋声波检测管(简称声测管)，进行声波透射法测试。
基桩的声测管埋设应符合以下要求：5.1.1根据桩径大小预埋声测管，测管数量应符合下列要求：d≤800mm，埋二根管；800 mm<d≤2000mm，不应少于三根；d>2000mm，不应少于四根。
其中d为设计桩径。
5.1.2 声测管应沿桩截面外侧（纵筋保护层内）呈对称形状布置，声测管之间应保持平行。
5.1.3 声测管的编号方法约定为：对于房建项目，从正北方位开始，按顺时针方向依次编号为A、B、C、D…...。
对于路桥项目，从道路的前进方向开始，按顺时针方向依次编号为A、B、C、D…...。
5.1.4 声测管管身不得有破损，管内不得有异物，管的内径宜比换能器外径大15mm，加长声测管宜用外加套连接，并保持通直，管的下端应封闭，不应漏水，上端应加塞子。
5.1.5声测管随钢筋笼下沉后应在管内注满清水，声测管的埋设深度应与灌注桩的底部齐平，管的上端应高于桩顶表面300mm-500 mm，同一根桩的声测管外露高度宜相同。
19-声波透射法实施细则
1 检测项目名称声波透射法检测。
2 适用范围声波透射法适用于直径不小于800mm的混凝土灌注桩的桩身完整性，它包括跨孔透射法和单孔折射法。
其中，透射法是检测灌注桩中声测管之间混凝土的缺陷位置及影响程度，判定桩身完整性类别；折射法是检测灌注桩钻芯孔周围混凝土的缺陷位置及影响程度。
3 检测依据声波透射法检测按照中华人民共和国推荐性行业标准《公路工程基桩动测技术规范》（JTG/T F81-01-2004）或其它检测规程规范中的有关试桩规定进行。
4 抽样原则4.1 根据规范规定，重要工程的钻孔灌注桩应埋设声测管，检测的桩数不应少于50%。
4.2 根据规程规定，砼灌注桩捏预埋检测管数应符合下列规定：1、桩径d≤1500mm，埋设三管；2、桩径1500mm＜d，埋设四管；5 试验前的准备工作5.1 自带电源的仪器设备在检测前应及时充电，并且要保证充电的时间，否则在检测过程中有可能出现电源电量不足。
5.2 测定仪器系统声延时t，以备在检测过程中进行声时修正。
5.3 检查仪器的发射、采集系统是否接触良好、工作正常。
6 仪器设备6.1 主要仪器设备的名称武汉岩海工程技术开发公司开发生产的RS-STO1D非金属声波检测仪6.2 主要仪器设备的安装6.2.1 最好用仪器内部自带的蓄电池进行工作，若电池电力不足则用外接12V 汽车蓄电池或者用整流变压器将220V交流市电转换成12V直流电以供仪器工作。
6.2.2 主机发射、接收端分别连接发射换能器和接收换能器。
6.3 主要仪器设备的操作及注意事项6.3.1 主要仪器操作：1打开主机电源开关，运行信号采集软件，进入信号采集界面，输入检测桩该检测方向的主要检测参数：桩号、桩长、管距、检测步长、系统声，将一对收发换能器从桩底缓慢提升至桩顶，从下至上每一个检延时t测步长仪器自动采集一个信号，直至该检测方向检测完毕；2重复上步骤直至检测任务完成。
6.3.2 注意事项：1拉升换能器时应缓慢匀速；2尽量避免外界信号对采集信号的干扰；3操作过程中注意安全。
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基桩预埋管声波透射法检测
1.1声测管的安装埋设
声测管是预留的声波换能器的通道，需预先埋设在灌注桩中。
通
常是将声测管固定在钢筋笼架立筋的内侧，随钢筋笼一段段沉入桩孔
中，然后浇注混凝土。
对声测管总的要求是：联结牢靠不脱开，密封良好不漏水，联结
平整不打折，管与管间相互平行，管内无异物保证畅通。
1.2声测管的材料
对声测管的材料要求是：有足够的机械强度，保证在灌注桩混凝
土浇注过程中不会变形；与混凝土粘结良好，不致在声测管和混凝土
间产生剥离缝，影响测试。
根据这些要求，钢管（焊接管）是最合适
的材料。
1.3声测管的尺寸
声测管是用管材一段段联结起来的。
其口径应当保证换能器能上
下顺畅移动。
声测管为57号钢管，俗称2寸管，其外径为60mm，内径为53mm或40号钢管（即 1.5寸管，外径为48mm，内径为41mm）。
1.4声测管的连接
由于钢管均是6m左右一段，需要将一段段钢管联结起来。
对联
结的要求是：有足够的强度，保证声测管不致因受力而弯曲脱开；联
结应当有足够的水密性，保证在桩孔中的水压下不漏水。
联结方法目
前有以下两种：
1.4.1螺纹联结：每根钢管两端外侧均做成螺纹，另备一外套筒
（有的称缩节），其内壁螺纹与钢管端头外螺纹相配，从而将两段钢
管联结起来。
注意加工管头时不能将金属丝等异物留在管内。
为保证
水密性，螺纹口应缠生胶带或带漆麻丝。
1.4.2套筒联结：准备一长略大于10cm的钢套筒，套筒直径略大于声测管，将两声测管套起来，用电焊将套筒与声测管上下两端焊结
起来。
需要注意的是，既要保证焊结不漏水，又不要将声测管焊通，
阻塞换能器的上下移动。
1.5声测管的安装
1.5.1声测管的数量和布置。
1.5.1.1声测管的数量。
声测管的数量由桩径大小决定。
依据《建筑基桩检测技术规范》JGJ106—2003规定为：D（桩径）≤800mm，2根；800mm<D≤2000mm，不少于3根；D>2000mm，不少于4根。
1.5.1.2声测管的布置。
埋设3根声测管时，按等边三角形布置；埋设4根声测管时，按正方形布置。
声测管相互保持平行。
如下图：
a)双管 b)三管 c)四管
声测管埋设示意图
每两根声测管组成一对进行测试，称为一个测试面。
埋两根管有
一个测试面；埋三根管有三个测试面；埋四根管有六个测试面。
1.5.2声测管的安装埋设
声测管预先固定在每段钢筋笼内。
用点焊或铁丝绑扎的方法固定
在架立筋的内侧（每2m间距设一个固定点，直接焊在架立筋上。
对
于无钢筋笼的部位，声测管可用钢筋支架固定）。
一段钢筋笼下到桩
孔中后，再吊起后一段钢筋笼，将声测管插入前一段声测管对应的套
筒中，用螺纹或焊结方法将上下声测管联结起来，放下钢筋笼入孔，
在装下一段钢筋笼。
为了保证声测管的平行，可以在声测管间点焊钢
筋。
声测管应一直埋到桩底。
声测管底部应预先封焊死。
上端管口应
高出桩顶300mm~500mm（同一根桩的声测管外露高度宜相同）。
如拟在桩顶露出之前即进行检测，则管口应伸出到能方便放置换能器和进行
检测的高度。
上顶端用螺纹盖、塞或木桩封闭管口，防止异物掉入管
内。
如果声测管接头密封不严，在下到孔中后，泥浆涌入或浇注混凝
土时水泥浆涌入均会造成声测管阻塞，无法进行测试。
作为一项补救
措施，可以试用在下声测管时即将声测管充满水。
这样可平衡管外水
压力，减轻泥浆和水泥浆的进入。
声测管与钢筋笼下到孔中后即可开始浇注混凝土。
1.6检测开始时间
不同的检测方法要求不同的检测开始时间。
声波法检测的主要目
的是检测桩内缺陷和完整性，而检测的方法是通过相对比较进行判
断，因此，原则上只要求混凝土硬化并达到一定强度即可进行测量，
不必一定要达到设计强度或28d龄期。
《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003规定：“当采用低应变法或声波透射法检测时，受检桩混
凝土强度至少达到设计强度的70%，且不小于15Mpa。
”混凝土达到28d 强度的70%一般需要14d左右。