超声波桩基检测仪
10桩基超声波跨孔完整性检测检查
文件编号：作业指导书（桩基超声波跨孔完整性检测/检查）编写：日期：审核：日期：批准：日期：受控状态：持有者姓名：分发号：持有者部门：目录1开展项目 32依据文件 33主要仪器设备 34操作规程 35试验/检测的工作程序 46安全注意事项 47数据处理 48测量不确定度 59原始记录表格 51.开展项目1.1 检测桩基完整性适用于已预埋声测管的混凝土灌注桩桩身完整性检测，判定桩身缺陷的程度并确定其位置。
2.依据文件《公路工程基桩动测技术规程》（JTG /T F81-01-2004）；《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106－2003）。
3.主要仪器设备3.1 主标准设备3.2配套设备换能器、电缆、深度记数器、打印机等。
4.操作规程4.1 桩基超声波跨孔检测仪操作规程4.1.1将发射探头和接收探头放入预埋的声测管管底；4.1.2开机后调整发射信号的初始幅度，使两个探头置于同一标高；4.1.3输入与所检测桩有关的参数：工程名称、检测桩号、桩径、桩长、声测管间距、测试断面等；4.1.4将声测管编号，一般从正北方向开始，沿顺时针方向依次编号为01、02、03、04……；4.1.5每两根管之间为一个断面开始进行测试：连续不断同步地向上移动两个探头，设备自动量测并记录信号到达的时间和能量；4.1.6当两个探头到达桩顶后，即测试完一个断面；将两个探头换到另一个断面进行测试，依此类推，直至测完所有断面即该桩检测完毕；5.试验/检测的工作程序5.1将声测管口割除，灌满清水。
5.2将设备正确连接，按设备操作规程进行检测。
5.3打印声测成份图，出报告。
6.安全注意事项6.1在使用交流电源工作时，必需接带必要的稳压设备，或不间断电源。
6.2设备装卸时应格外小心，避免生拉硬拽造成电缆接头断线。
6.3注意管口的保护，避免电缆磨损。
6.4仪器使用完毕后，应将残留水迹、灰尘擦拭干净，并立即归入仪器箱中。
7.数据处理7.1分析该设备为全自动智能化设备，设备自动采样、分析成像，当某一区域声时增大，波速变小，能量衰减，波幅降低即为混凝土缺陷区。
超声波桩基检测仪操作规程
超声波桩基检测仪操作规程1、现场采集系统架设（1）打开仪器电源，检查仪器电量，如电量不足应使用外接电源或选配的外接电池确认无误后可暂时关闭仪器，以节省电量；（2）选择干燥稳固位置放置仪器，并通过调整仪器把手将仪器显示屏调整到合适的角度方便观察；（3）三脚架架设时尽量选择稳固位置架设，且通过调整尽量保持安装深度计数器卡口水平；（4）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；（5）声测管管口宜安装管口滑轮，以防换能器电缆在快速提升过程中被管口毛刺损伤；（6）换能器放到管底后检查管口深度是否一致；（7）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；（8）打开深度计数器盖将换能器电缆顺序放置进深度计数器线槽中，并向下压紧锁住深度计数器盖；（9）将深度编码器接头连接仪器，延长接头放置在干燥处；2、桩信息、参数设置（1）输入桩号、桩径、桩长、管数等基本信息；（2）输入通道系统校零时间由来：a.发射机的延迟b.发射换能器的延迟c.接收换能器的延迟方法：a.发射接收换能器直接对测b.时距法测定空气中的声速c.径向换能器水中测定声速3、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；按正北方向顺时针旋转依次编号4、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；分别对所有检测剖面完成检测；注意对应管的数量有一定的剖面需要检测，不要漏测两根管一个面三根管三个面四根管六个面5、当传感器已到达管口或选择采集完成后，此时应继续带住探头，直到点击保存，数据保存完毕后再将探头放入桩底或收起，以防深度计数器由于探头的重力回转而造成部分数据丢失；现场保存完数据后，可点击打开查看一下刚刚测试的数据，如发现该数据中存在信号大面积异常，可将探头重新放回管底，注意各探头管口深度一致，再重新提升测试一次；6、在桩身质量可疑的测点周围，可采用加密测点，或采用斜测、扇形扫测进行复测，进一步确定桩身缺陷的位置和范围。
桩基超声波成孔检测技术分析
桩基超声波成孔检测技术分析摘要在当今工程建设中，钻孔灌注桩依靠其优势,从而被广泛使用。
但是又因为它本身的隐蔽性,灌注桩钻孔质量的优劣将对灌注桩的成桩的质量有着明显的影响,所以在桩基检测中成孔检测方法也是它主要的组成部分。
根据成孔检测的结果可以判定钻孔的质量是不是符合灌注桩的设计要求.从而判断施工方法有无缺陷，以此来把控钻孔灌注桩的工程质量。
因为钻孔灌注桩在施工的时候对建筑物四周的环境影响不大，而且适应各类的地质条件，因此在工程建设中被普遍应用。
随着技术的发展以及对工程质量的更高要求，对于钻孔灌注桩的成孔质量要求也随之提高，因此需要更高的检测精度。
目前，有关基桩的施工方法与验收规范中（包括国家标准、行业标准以及各省份制定的地方标准），确切的规定了水泥混凝土灌注桩钻孔的检测方法和重点，而超声波成孔检测就是主要的检测方法之一。
1.成孔检测的重要性在工程结构中经常使用的桩基模式是钻孔灌注桩，上部结构的荷载可以通过灌注桩传入深层的岩土层，从而避免工程结构发生不均匀沉降。
灌注桩的施工包含钻孔和灌桩两个环节，其首要步骤就是钻孔的成孔，由于钻孔是在水下或者地下施工的，其成孔质量很难把控。
往往施工中的失误以及复杂的地质条件会引起钻孔的缩孔、扩径、倾斜以及塌孔等现象。
而钻孔的好坏直接影响着水泥混凝土灌注后的成桩质量。
桩径扩大会增加桩侧摩阻力，导致桩底侧阻力没办法完全发挥，并且会增加水泥混凝土的灌注量，加重成本。
而灌注桩缩径的话，会致使基桩承重能力下降，整体性能达不到实际使用要求。
钻孔倾斜会导致施工过程中钢筋笼下放困难，钢筋保护层达不到设计要求，也会对桩基的承载能力造成影响。
因此在水泥混凝土灌桩之前，对钻孔进行成孔检测是非常有必要的。
而快捷精确的超声波检测方法更是成为了成孔检测的首选。
2.超声波法成孔检测原理成孔质量超声波检测仪由探头绞车和主机组成，在探头的正十字方向上分别安装了四个换能器，绞车在仪器控制下将探头从钻孔顶部匀速下放，绞车把探头下放的长度通过连接线传到设备主机上。
超声波桩检仪检测参数
超声波桩检仪检测参数引言超声波桩检仪是一种广泛应用于土木工程和建筑工程中的非破坏性检测仪器。
通过使用超声波技术，可以对桩基的质量和完整性进行评估。
本文将介绍超声波桩检仪的工作原理、检测参数以及其应用领域。
工作原理超声波桩检仪通过发射超声波脉冲并接收反射信号来获得结构物内部的信息。
其工作原理基于超声波在不同材料中传播速度的差异。
当超声波传播过程中遇到不连续性或缺陷时，会发生反射或折射，从而在接收器上形成回波信号。
根据回波信号的特征，可以判断结构物的质量和存在的问题。
检测参数超声波桩检仪的检测参数通常包括以下几个方面：1.声速声速是超声波在材料中传播的速度。
不同材料具有不同的声速，因此可以通过测量声速来判断材料的类型。
常见的材料声速范围为1000m/s 至10000m/s。
2.反射波幅值反射波幅值是指回波信号的振幅大小。
通过检测反射波幅值的变化，可以评估桩基结构的完整性。
如果反射波幅值较低或消失，则可能存在缺陷或损坏。
3.超声波传播时间超声波传播时间是指超声波从发射到接收所需的时间。
通过测量超声波传播时间，可以计算出材料的厚度或长度。
这对于确定桩基结构的尺寸非常重要。
4.超声波传播路径超声波传播路径表示超声波在材料中传播的路径。
通过分析超声波传播路径的变化，可以检测到材料内部的缺陷或不连续性。
这对于评估桩基的质量非常重要。
应用领域超声波桩检仪广泛应用于土木工程和建筑工程的桩基检测中。
以下是一些常见的应用领域：1.地基桩检测超声波桩检仪可以评估地基桩的质量和完整性。
通过检测反射波幅值和超声波传播时间，可以识别桩基的缺陷或损坏情况。
2.桥梁建设在桥梁建设中，超声波桩检仪可以检测桥墩、桥台和桥基的质量。
通过对超声波传播路径的分析，可以发现可能存在的缺陷，并及时采取措施修复。
3.建筑结构评估超声波桩检仪也可以用于建筑结构的评估。
通过对结构内部的超声波传播路径和反射波幅值的测量，可以判断结构的完整性和可靠性。
超声波法桩基检测实施细则
超声波法桩基检测实施细则一、适用范围本方法适用于直径不小于800mm的混凝土灌注完整性检测，它包括跨孔透射法和单孔折射法。
二、试验前的准备工作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，避免在检测过程中出现电源电量不足。
2、检查仪器的采集系统是否接触良好、工作正常，使测试系统各部分之间匹配良好。
三、检测仪器与设备用于超声波法检测桩基的仪器应符合JTG/T F81-01—2004《公路工程基桩动测技术规程》中P17—6.2之规定。
四、检测步骤1、现场准备(1)被检测桩的混凝土龄期应大于是14d；(2)声测；管内应注满清水，且保持畅通；(3)标定超声波检测仪发射至接收的系统延迟时间t0；(4)准确量测声管的内、外径和两相邻声测管外壁间的距离，量测精度为±1；(5)取芯孔的垂直度误差不应大于0.5%，检测前就进行孔内清洗。
2、数据采集与过程观察(1)连接好主机与电源、换能器，把发射和接收换能器分别缓缓放入要检测的两个声测管内，并根据尺寸记录桩长；(2)打开仪器，输入各参数：检测工程名称、桩号、桩径、桩长、检测日期、检测时间、校正值等；(3)按“ 采集”键，进入采集状态，进行信号采集；(3)重复1和3步骤，直至桩检测完该桩基每根声测管。
3、检测步骤应符合下列要求：(1)接收及发射换能器应在装设扶正器后置于检测管内，并能顺利提升及下降。
(2)测量时上述发射与接收换能器可置于同一标高，当发射与接收换能器置于不同标高时，其水平测角可取30°～40°。
测量点距20～40cm。
当发现读数异常时，应加密测量点距，以保证测点间声场可以覆盖而不至漏测。
发射与接收换能器应同步升降。
各测点发射与接收换能器累计相对高差不应大于2cm，并应随时校正。
检测宜由检测管底部开始，发射电压值应固定，并应始终保持不变，放大器增益值也应始终固定不变。
调节衰减器的衰减量，使接收信号初至波幅度在荧光屏上为2或3格。
四种常用基桩完整性检测方法对比分析
四种常用基桩完整性检测方法对比分析某高速公路桥梁工程桩，桩径：1600 mm；桩长：43.5 m，桩型钻孔灌注桩。
桩基验收检测方案为超声波透射法检测，分别对次桩依次采用：超声波透射法检测，低应变反射波法检测，钻孔取芯完整性检测，钻孔电视检测四种检测方法对其进行完整性判定。
一、超声波透射法检测检测目的：基桩的完整性仪器型号：RSM-SY7(F)采用四只45KHz超声波跨孔探头，一次提升同时完成四管，六剖面的测试，从超声波测试结果来看，发现有五个剖面在6.8-7.0米处，出现幅值超判据情况。
再对该桩6.9米处异常点波形观察，异常点信号首波幅值和后续谐振波信号都偏弱，但其声速正常。
由于是在同深度，多剖面信号异常，在与施工方沟通排除声测管焊接因素的影响，在做钻孔取芯前，使用低应变反射波法检测进一步查明缺陷情况。
二、低应变反射波法检测检测目的：基桩的完整性仪器型号：RSM-PRT(M)采用加速度传感器，通过改变不同的锤击频率及不同的采样间隔对该桩的 6.8米处的，缺陷进行核查判断。
采用加速度传感器，通过改变不同的锤击频率及不同的采样间隔对该桩的 6.8米处的，缺陷进行核查判断。
第一次采集结果：信号在6.8米处有较小幅值的同相反射。
第二次采集结果：变换传感器安装位置信号在 6.8米处有较大幅值的同相反射，并可见第二次、第三次缺陷反射。
第三次采集结果：采用频率较高的钢筋敲击，提高缺陷位置精度，同相缺陷反射幅值较小，但也很清晰，可见微弱第二次缺陷反射。
最终低应变检测核定其缺陷位置在距桩顶 6.8米处，与超声波投射法检测缺陷深度相符，因低应变数据缺陷较为严重，怀疑桩大面积断桩，决定采用钻孔取芯进一步验证其缺陷情况。
三、钻孔取芯完整性检测检测目的：基桩的完整性仪器型号：钻孔取芯机采用钻机对该桩进行钻孔取芯检测，着重观察该桩 6.9米处混凝土完整性情况，但通过对芯样的目测观察，在 6.9 米处未取出连续较完整的芯样，以钻孔取芯检测结果出具报告也很难判定该桩缺陷情况。
桩基超声波检测原理
桩基超声波检测原理
1、超声波法检测的基本原理是:由超声脉冲发射源在砼内激发高频弹性脉冲波，并用高精度的接收系统记录该脉冲波在砼内传播过程中表现的波动特征；
2、当砼内存在不连续或破损界面时，缺陷面形成波阻抗界面，波到达该界面时，产生波的透射和反射，使接收到的透射能量明显降低；
3、当砼内存在松散、蜂窝、孔洞等严重缺陷时，将产生波的散射和绕射；
4、根据波的初至到达时间和波的能量衰减特征、频率变化及波形畸变程度等特性，可以获得测区范围内砼的密实度参数。
5、测试及记录不同侧面、不同高度上的超声波动特征，经过处理分析就能判别测区内砼内部存在缺陷的性质、大小及空间位置，并对砼总体的均质性和完整性的作出评价。
基桩超声波法检测解读
根据实测声时计算某一剖面各测点的PSD判据，绘制“判据值～ 深度”曲线，然后根据PSD值在某深度处的突变，结合波幅变化情况 ，进行异常点判定。采用PSD法突出了声时的变化，对缺陷较敏感， 同时，也减小了因声测管不平行或混凝土不均匀等非缺陷因素造成的 测试误差对数据分析判断的影响 。
波幅判据
在《规范》中采用下列方法确定波幅临界值判据：
声速低限值法
v i< vL
vi——第i测点的声速；
件的抗压强度与声速对比试验结果，结合本地区 实际经验确定。
vL—— 声速低限值，由预留同条件混凝土试
PSD法判据
(t ci t ci 1 ) 2 Ki z i z i 1
t tci tci1
Ki——第i测点的PSD判据； tci、tci-1——分别为第i测点和第i-1测点声时； zi、zi-1——分别为第i测点和第i-1测点深度。
介质质点的振动方向与波的传播方向垂直的波称为横波，又称为S波。 是依靠使介质产生剪切变形引起的剪切力变化而传播的，它和介质的剪 切弹性相关。由于液体、气体无一定形状，不具备切变弹性，不能承受
剪切应力，所以横波只能在固体介质中传播。
固体介质表面受到交替变化的表面张力作用，介质表面质点发 生相应的纵向振动和横向振动，结果使质点做这两种振动的合成运 动，即绕其平衡位置作椭圆运动，该质点的运动又波及相邻质点， 而在介质表面传播，这种波称为表面波，又称R波。表面波传播时， 质点振动的振幅随深度的增加迅速减少，当深度超过2倍的波长时， 振幅已很小了。表面波也只能在固体中传播。
对可疑测点，先进行加密平测（换能器提升 步长为10~20cm），核实可疑点的异常情况，并 确定异常部位的纵向范围。 再用斜测法对异常点缺陷的严重情况进行进 一步的探测.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。 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30°～40°。
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超声波桩基检测仪
钻孔灌注桩超声波检测，超声波检测仪产生重复的电脉冲激励发射探头(发射换能器),发射探头将电脉冲能量转化为机械振动能量,接收探头将机械振动能量转化为电振动能量。
根据规范与桩直径要求,在钻孔灌注桩中预埋若干根互相平行的超声波检测导管,检测前先将导管注满清水,再将发射探头和接收探头分别放入两根导管底端,发射探头和接收探头在同一高度。
超声波检测仪产生重复的电脉冲激励发射探头(发射换能器),发射探头将电脉冲能量转化为机械振动能量,接收探头将机械振动能量转化为电振动能量。
发射探头发出的超声波经耦合而进入混凝土,在混凝土中传播后为接收探头接收并转换成电信号传送至接收仪,经过放大后显示在波屏上,可以测读传播声时和首波波幅。
将两探头以某等量的移动步距同时向上逐步提升直至桩顶,并测读声时和首波波幅。
根据两根导管的距离可计算出混凝土的声速,进而得到声速及波幅与桩身深度的关系曲线,通过曲线可判断桩身混凝土均匀性,缺陷部位及缺陷性质。
4.1检测前仪器的准备
检测仪器连同换能器必须每年送有关法定计量单位进行率定,率定合格后方可使用。
率定后在具体工程检测前,必须确定仪器的零声时。
确定方法有两种:一是按规范进行公式计算;二是进行现场率定。
可取现场切割下来的两根声测管,注满清水紧靠在一起置于水池中,按正常检测程序测量声时,测3个数据取其平均值作为零声时,这种方法的好处是将仪
器本身的误差(厂家给定)包括在内。
如笔者所用仪器,经确定为32Lm,直接输入仪器即可,一个工程标段如声测管是同一型号的则不用更改。
在检测前要求施工单位配合将声测管管口焊割齐平,两管管口基本等高,大约在破除好的桩顶之上10cm,管口焊渣清理干净,灌满清水,现场应备有220V电源。
声波检测仪可使用内置电源(应充电),也可以使用交流电源,但要保证交流电稳定以免仪器受损。
4.2现场检测工作
现场工作由两部分组成,一是检测数据的采集,二是换能器的升降(俗称拉绳)。
二者配合进行。
先用直尺量测2根声测管的外径距离(靠桩中心一侧),精确至cm,报给数据采集人员,输入检测参数“测距”。
正式检测前,用假探头(与检测用探头直径、重量大致相同)试放,检查换能器是否能在声测管内自由升降。
确信声测管畅通后方可进行正式检测。
管口处以及电缆线与钢筋接触处要用软布垫好,防止钢筋或管口将电缆线磨坏。
放换能器时需同时缓慢放下,切忌任其自由落下,否则电缆线容易搅在一起,或者换能器冲下去却拉不起来。
拉升换能器时我们有一个小技巧:用一个周转箱,检测时可以把它放在钢筋外,2根电缆线从管口处穿过钢筋平放于箱边上。
开始拉升前,必须将2根电缆线的同一长度标记对齐握在一只手上,拉升时以箱子某一边为基准点,拉线人员大致坐于两管连线的中垂线上,每拉一次使电缆线上缠的胶带点对准箱子边框,电缆线自然堆放于胸前,一直至该桩检测结束。
测同一承台其他桩时,将2个换能器放入其他桩的2根声测管,拉绳人员理顺电缆线让其缓慢
滑下即可。
数据采集。
发射、接收换能器通过放大器与声波检测仪连接好,打开仪器电源开关,设置参数后开始正式测试工作。
先将两换能器放至声测管底部,由下而上每隔20～40cm测一点。
将采集状态置于“采样”,示意拉线人员拉起换能器,这样做的好处是可以看到动态的波形变化,直至一根桩检测结束。
测完后,分析查看是否有异常测点(如波速波幅过低),若有应进行复测。
所有要求试桩结束后,整理仪器及换能器。
电缆线接口应保护好,可用软布外加一个塑料袋包扎起来防止接口进水或被污泥弄脏。
4.3检测后数据处理
现场工作完成后,应将图形打印出来,并将数据传输至电脑保存。
检测结果通过简报的形式报给有关单位。
仪器也应妥善保管,注意防水防晒。
4.4检测过程中常见问题及处理办法
(1)探头卡住当卡住不太严重时,拉住电缆线轻轻上下抖动,待探头松动即可拉出来;或者用另一个探头轻放至卡住位置,提起往下轻轻冲击,待探头松动即可拉出来。
有时这两个办法都不奏效,可试用8mm的钢筋焊接连起来往下捅,直至探头松动即可拉出来。
(2)没有波形这时可检查是否断电或电缆被压住,若声时很大,该位置出现夹泥、离析等,其声波传播时间会大大增加。
这时根据情况调节测值,直至出现波形为止。
(3)换能器故障无意之中换能器碰撞声测管内壁或其他硬物导致裂痕进水。
(4)放大器出现故障将两探头拉出来,放在水中进行采样,如果没有波出现,基本判断放大器故障。
(5)数据采集仪器出现故障拿到室内,用平面换能器(不用放大器)检测,如正常说明仪器正常,反之为仪器出现故障。