超声波测定桩身完整性试验
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。
桩基超声波透射法完整性检测
桩基超声波透射法完整性检测桩基超声波透射法完整性检测是一种常用的桩基测试方法，能够有效地检测桩基的质量和完整性，可以帮助工程师在施工前、施工中和施工后确定桩基的状态，从而保证工程质量和安全性。
桩基是土木工程中常用的基础结构，在建筑和桥梁等大型工程中得到广泛应用。
桩基质量的好坏直接关系到工程的可靠性和稳定性。
如果桩基的完整性受到损害，那么它的承载能力就会降低，从而导致工程安全事故的发生。
因此，对桩基的完整性进行检测非常重要。
桩基超声波透射法完整性检测是一种比较常用的测试方法。
这种方法可以利用超声波，穿透整个桩体，来检测桩基的完整性。
通过测试数据的分析和解释，可以精确地确定桩基的质量和完整性，从而指导工程师进行后续的建设工作。
这种检测方法的优点很多。
首先，它可以避免对桩基的损伤。
在测试过程中，不需要对桩基进行切割或其他物理损伤，只需要用超声波即可实现数据的采集，不会对桩基质量和完整性造成影响。
其次，它具有高精度和高可靠性。
超声波透射法可以穿透桩体，利用波传播的速度变化来确定桩基的完整性，测试结果准确可靠。
最后，这种方法还可以节省时间和成本。
相对于其他测试方法，桩基超声波透射法不需要进行大量的试验和测量，所需时间和成本较少。
不过，在进行桩基超声波透射法完整性检测时，也会面临一些挑战和难点。
比如，测试数据可能会受到土体的干扰，影响测试结果的准确性。
此外，不同类型的桩基可能对测试结果产生不同的影响，需要注意选择合适的测试方案。
为了更好地应对这些问题，工程师需要积累丰富的实践经验，掌握先进的测试技术和分析方法。
总的来说，桩基超声波透射法完整性检测是一种比较可靠和有效的测试方法，可以帮助工程师在桩基建设的不同阶段确定桩基质量和完整性，从而提高工程的可靠性和稳定性。
在将来，这种测试方法还有望进一步发展，提高其测试精度和可靠性，为工程建设和工程质量的提升做出更大的贡献。
基桩完整性超声法声时值计算
基桩完整性超声法声时值计算
在进行基桩完整性超声法声时值计算之前，需要进行以下步骤：
1.设计超声波探头及测试方案：根据基桩的具体情况，选择合适的超声波探头和测试参数。
一般情况下，常用的超声波探头有脉冲回波探头和多普勒探头。
测试方案应根据基桩的尺寸、材料和设计要求进行设计。
2.进行超声波检测：将超声波探头放置在基桩表面上，通过超声波的发送和接收来记录声波的传播情况。
传播过程中的反射、散射或透射信号会被探头接收，并进行录波。
一般情况下，基桩的完整性是通过分析接收到的声波信号来判定的。
3.声时值计算：声时值是指声波从发送到接收所需的时间，也就是声波在基桩内部传播的时间。
通过测量声波的传播时间和传播距离，可以计算声时值。
声时值的计算公式为：声时值（T）=传播距离（L）/声速（V）
其中，传播距离可以通过探头的位置和基桩的直径来测量，声速是超声波传播的速度，一般情况下为定值。
4.判定基桩完整性：通过声时值的计算结果，可以判断基桩的完整性情况。
如果基桩的完整，声时值应接近于预期结果。
如果声时值与预期结果有较大差异，可能说明基桩存在缺陷或损伤。
总结起来，基桩完整性超声法声时值计算是通过测量声波的传播时间和传播距离，计算声时值来评估基桩的完整性。
根据声时值的计算结果，可以判断基桩是否存在缺陷或损伤。
这种无损检测技术在基桩质量检测中具有重要的应用价值。
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。
超声波透射法在桩基完整性检测中的应用
超声波透射法在桩基完整性检测中的应用摘要：通过介绍桥梁基桩检测的不同方法以及各自方法的适用范围，本文选用超声波透射无损伤检测作为桥梁基桩完整性检测方法，介绍其工作原理以及现场检测方法，通过声速、波幅、PSD三个方面的判据来鉴定桩身的完整性，并通过实测数据进行分析，本文以某工程为例对桩身进行检测，对检测当中有缺陷的部分进行钻芯取样，验证了声波透射法的正确性，为工程提供一定的指导意义。
关键词：桥梁基桩；声波透射法；钻芯取样；桩基完整性前言桥梁桩基工程作为下部隐蔽工程结构的一部分，不确定性因素多，施工中难保证质量，其质量直接影响到整个工程的安全，在工程中起着至关重要的作用，所有的公路桥梁桩基是被列为必检项目，如何确保基桩桩身的完整性是工程中最为注重的。
目前基桩常用的检测方法有：(1)单桩竖向抗压静载试验，此法是通过测试桩身内力及变形、桩侧及桩端阻力来确定单桩竖向抗压极限承载力，判定竖向抗压承载力是否满足设计要求，可以验证单桩竖向抗压承载力检测结果；(2)单桩竖向抗拔静载试验，此法确定单桩竖向抗拔极限承载力，通过桩身内力及变形测试，测定桩的抗拔阻力，判定竖向抗拔承载力是否满足设计要求。
(3)单桩水平静载试验，此法确定通过桩身内力及变形测试，测定桩身弯矩单桩水平临界和极限承载力，推定土抗力参数判定水平承载力是否满足设计要求；(4)钻芯法，检测桩长、桩身强度、沉渣厚度，判断桩端土的性状和桩身完整性类别；(5)低应变法，检测桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别；(6)高应变法，检测桩身缺陷及其位置，判定单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求，划分桩身完整性类别分析桩侧和桩端土阻力；(7)声波透射法，检测灌注桩桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别。
以上七种方法中我们最常用的是声波透射法，作为无损伤检测，可以高效，准确判断桩身的完整程度，我们以此作为工程基桩检测的首选方法之一。
超声波原理声波透射法检测混凝土灌注桩的基本工作原理是在被测桩内预埋若干根竖向相互平行的声测管作为检测通道，管中注满清水作为耦合剂，将超声脉冲发射换能器与接收换能器置于声测管中，由非金属超声检测分析仪发射一系列电脉冲信号，施加在发射换能器的压电体上，转换为超声振动，超声波穿过待测的桩体混凝土，被接收换能器接收信号再转换成电信号，仪器的数字信号采集系统(A/D)将声信号转换成离散化数字信号送到仪器的中央处理系统。
11超声波法检测桩完整性
（5）声时、声速和声速平均值
声时、声速和声速平均值应按下列公式计算， 并绘制声速-深度曲线、波幅-深度曲线。
t ti (t0 t )
vi
n
(3.3) (3.4)
l t
vi n
vm
i 1
(3.5)
式中: ti——超声波第i测点声时值（μs）； t0——声波检测系统延迟时间（μs）； νi——第i个测点声速值（km／s）； l——两根检测管外壁间的距离（mm）； νm——混凝土声速平均值（km／s）； n ——测点数。
（4）由于声测管间距随深度的变化难以确定， 各深度处的声速只能采用桩顶二根声测管的距离来 计算，因此，为减少偏差必须将声测管牢固焊接或 绑扎在钢筋笼的内侧，并在相邻声测管之间焊接等 长水平撑杆，保持管与管之前互相平行且定位准确。 为避免产生漏浆、漏水和因焊渣造成管内堵塞问题， 声测管不应采用对焊方法连接，而应采用螺纹连接， 声测管埋设至桩底并封闭，管口高出桩顶面300mm 以上并加盖。 （5）根据公路工程的特点和便于了解桩身缺陷 存在的方位，声测管埋设时宜将其中一根对准线路 前行方向。以路线前进方向的顶点为起始点，按顺 时针旋转方向进行编号和分组，每二根编为一组。
①被检桩的混凝土龄期应大于14d。 ②声测管内应灌满清水，且保证畅通。 ③标定超声波检测仪发射至接收的系统延迟时 间t0。 ④准确量测声测管的内、外径和两相邻声测管 外壁间的距离，量测精度为±1mm。 ⑤取芯孔的垂直度误差不应大于0.5％，检测前 应进行孔内清洗。
（2）检测方法应符合下列要求:
④常规超声波测试方法可以得到灌注桩沿桩长 方向的粗略质量分布情况。CT层析成像技术配有 专门的分析软件，适宜于对局部可疑区域或重要 结构进行重点加密细测，并可对桩身缺陷进行定 量分析，其方法测试流程图见下图。 ⑤同一根桩中有三根以上声测管时，以每两个 管为一个测试剖面分别测试。并在测试过程中保 持测试系统状态参数不变。
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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非金属超声检测仪测定桩身完整性试验
一、实验目的：
1.掌握超声检测仪的基本使用方法；
2.掌握非金属超声波检测仪的基本使用方法；
3.掌握超声检测试验桩完整性的使用方法；
二、实验内容：
用超声检测仪检测检测试验桩完整性。
三、实验仪器：
1.检测采用武汉岩海生产的RS-ST01D(P)非金属超声检测仪；
2.试验桩；
4.钢板尺、卷尺等；
四、检测依据及评定标准
《公路工程基桩动测技术规程》JTG/T F81-01-2004
五、检测技术与方法原理
图1 桩基础超声波试验示意图
超声波透射法检测桩身结构完整性的基本原理是：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；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；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；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。
测试记录不同侧面、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的参考强度和内部存在缺陷的性质、大小及空间位置。
在基桩施工前，根据桩直径的大小预埋一定数量的声测管，作为换能器的通道。
测试时每两根声测管为一组，通过水的耦合，超声脉冲信号从一根声测管中的换能器发射出去，在另一根声测管中的声测管接收信号，超声仪测定有关参数并采集记录储存。
换能器由桩底同时往上依次检测，遍及各个截面。
六、判断依据
1．声时、声速和声速平均值应按下列公式计算，并绘制声速-深度曲线、波幅-深度曲线。
t t t t o i '--=
(1-1) t l
v i =
(1-2) ∑==n i i
m n v v 1
(1-3) 式中t ——声时值（s μ）； i t ——超声波第i 测点声时值（s μ）；
o t ——声波检测系统延迟时间（s μ）；
t '——声时修正值（s μ）；
i v ——第i 个测点声速值（km/s ）；
l ——两根检测管外壁间的距离（㎜）；
m v ——混凝土声速平均值（km/s ）；
n ——测点数。
2．单孔折射法的声时、声速值应按下列公式计算：
12t t t -=∆
(2-1) t h
v i ∆=
（2-2） 式中t ∆——两个接收换能器间的声时差（s μ）；
1t ——近道接收换能器声时（s μ）；
2t ——远道接收换能器声时（s μ）；
i v ——第i 测点的声速值（km/s ）；
h ——两个接收换能器间的距离（㎜）。
3．桩身混凝土缺陷应根据下列方法综合判定：
⑴ 声速判据
当实测混凝土声速值低于声速临界值时应将其作为可疑缺陷区。
D i v v <
(3-1) 式中i v ——第i 个测点声速值（km/s ）；
D v ——声速临界值（km/s ）。
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，即：
v D v v σ2-= (3-2) ∑==n i i n v v 1 (3-3)
()∑=--=n i i v n v v 12
1σ (3-4) 式中v ——正常混凝土声速平均值（km/s ）；
v σ——正常混凝土声速标准差；
i v v ——第i 个测点声速值（km/s ）；
n ——测点数。
当检测剖面n 个测点的声速值普遍偏低且离散性很小时，宜采用声速低限值判据。
即实测混凝土声速值低于声速低限值时，可直接判定为异常。
L i v v < (3-5)
式中i v ——第i 个测点声速值（km/s ）；
L v ——声速低限值（km/s ）
； 声速低限值应由预留同条件混凝土试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。
⑵ 波幅判据
用波幅平均值减6dB 作为波幅临界值，当实测波幅低于波幅临界值时，应将其作为可疑缺陷区。
6-=m D A A (3-6) ∑==n i i m n
A A 1 (3-7) 式中D A ——波幅临界值（d
B ）； m A ——波幅平均值（dB ）；
i A ——第i 个测点相对波幅值（dB ）；
n ——测点数。
⑶ PSD 判据
采用斜率法作为辅助异常判据，当PSD 值在某测点附近变化明显时，应将其作为可疑缺陷区。
()12
1----=i i i i z z t t PSD (3-8) 式中i t ——第i 个测点声时值（s μ）；
1-i t ——第1-i 个测点声时值（s μ）；
i z ——第i 个测点深度（m ）；
1-i z ——第1-i 个测点深度(m)。
4．对于混凝土声速和波幅值出现异常并判为可疑缺陷区的部位，应采用水平加密、等差同步或扇形扫测等方法进行细测，结合波形分析确定桩身混凝土缺陷的位置及其严重程度。
5．对支承桩或嵌岩桩，宜同时采用低应变反射波法检测桩段的支承情况。
6．桩身完整性类别判定：
⑴ Ⅰ类桩：各声测剖面每个测点的声速、波幅均大于临界值，波形正常。
⑵ Ⅱ类桩：某一声测剖面个别测点的声速、波幅略小于临界值，但波形基本正常。
⑶ 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，波形畸变。
⑷ Ⅳ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、波幅值明显小于临界值，PSD 值突变，波形严重畸变。