灌注桩的超声波检测与低应变检测的对比
基桩检测中超声波投射法与低应变法的对比

基桩检测中超声波投射法与低应变法的对比
骆浩光
【期刊名称】《科技创新与应用》
【年(卷),期】2016(000)020
【摘要】桥梁在我国的交通体系中发挥着越来越重要的地位,对于桥梁桩基的检测目前最主要的两种方法便是低应变法和超声波投射法.在我国桥梁基桩的检测中,超声波投射法与低应变法均得到了发展和完善,在桥梁基桩的检测中占据着重要的地位.文章就低应变法和超声波投射法检测桥梁基桩的原理进行科学的分析,对二者在应用原理、桥梁基桩检测中的优缺点等方面进行了对比探究,使得两种方法在运用的过程中更加的完善.
【总页数】1页(P263)
【作者】骆浩光
【作者单位】广东省航运规划设计院有限公司,广东广州 511453
【正文语种】中文
【相关文献】
1.桥梁基桩检测中超声波法和低应变法的应用对照分析
2.超声波投射法与低应变法在基桩检测中的对比分析
3.浅谈基桩检测中声波透射法与低应变法的对比
4.桥梁基桩检测中超声波法与低应变法的应用剖析
5.基于低应变法和声波透射法的基桩完整性检测研究
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钻孔灌注桩质量标准

钻孔灌注桩质量标准钻孔灌注桩作为一种常见的基础工程施工技术,在建筑、桥梁、水利等领域得到了广泛应用。
其质量的优劣直接关系到整个工程的安全性和稳定性。
为了确保钻孔灌注桩的质量,需要明确一系列的质量标准。
一、钻孔灌注桩的基本要求1、桩位偏差桩位的准确性是保证灌注桩承载能力和结构稳定性的重要前提。
桩位偏差应符合设计要求,一般规定桩位中心偏差不应超过规范允许值。
2、桩径桩径应符合设计规定,且偏差在允许范围内。
通常通过测量钻头直径、检查成孔孔径等方式进行控制。
3、桩长桩长必须满足设计要求,施工中要准确测量孔深,确保桩端进入持力层的深度符合设计标准。
4、桩身垂直度桩身垂直度偏差应控制在规定的范围内,以保证桩身的受力均匀和承载能力。
二、成孔质量标准1、孔壁稳定性在钻孔过程中,孔壁应保持稳定,不出现坍塌、缩径等现象。
这要求根据地质条件选择合适的钻进工艺和护壁措施。
2、孔底沉渣厚度孔底沉渣会降低桩端承载力,因此孔底沉渣厚度应符合规范要求。
通常采用二次清孔等方法来减少沉渣。
3、泥浆性能泥浆在钻孔过程中起到护壁、排渣等作用,其性能指标如比重、黏度、含砂率等应符合施工要求。
三、钢筋笼制作与安装质量标准1、钢筋质量使用的钢筋应符合国家标准和设计要求,具备质量合格证明,且经过检验合格。
2、钢筋笼制作钢筋笼的尺寸、主筋间距、箍筋间距、焊接质量等应符合设计和规范要求。
焊接接头应牢固,不得有烧伤、咬边等缺陷。
3、钢筋笼安装安装时要保证钢筋笼的位置准确,主筋保护层厚度符合设计要求,且在吊运和安装过程中不得发生变形。
四、混凝土灌注质量标准1、混凝土原材料混凝土所用的水泥、骨料、外加剂等原材料应符合规范和设计要求,且质量合格。
2、混凝土配合比配合比应根据设计强度、施工条件等因素通过试验确定,确保混凝土的强度和工作性能满足要求。
3、混凝土灌注灌注过程应连续、匀速,防止混凝土离析。
混凝土的初灌量应保证导管埋入深度不小于规范要求,灌注过程中导管的埋深应控制在合适范围内。
灌注桩基础完整性检测分析

灌注桩基础完整性检测分析作者:刘阳来源:《科学与财富》2017年第15期(湛江市建筑工程质量监督站广东湛江 524400)摘要:在我国建筑行业中,灌注桩在建筑施工中得到了广泛的应用。
灌注桩具有施工时无振动和噪音小的优点,易于在城市建筑物密集地区使用,在目前的建筑中扮演了不可代替的角色。
桩基础是建筑的技术构建,其质量和完整性直接关系到整个建筑的安全性能。
本文将对灌注桩基础完整性的检测方式进行仔细分析,并提出相应的方法,以此来保证灌注桩基础的完整性和稳定性。
关键词:灌注桩基础;完整性;检测前言在实际的建设过程中,建筑物的负荷载基本上都由桩基础来承受和决定。
由于桩基础往往是建筑中最为重要和优先的一项建设,存在一定的决定性和隐蔽性,在实际建设过程中,又容易受到其他方面的影响,所以对灌注桩基础的完整性进行检测具有重大意义,以保证在建筑过程的综合性质量,实现对桩基础的有效分析和科学性的判断。
1灌注桩基础完整性的检测1.1 超声波检测在超声波测试的过程中,首先让发射与接收声波换能器在有效的程度内标志分别于两根声测管的测点处。
在观察测试两管间混凝土的距离后,发射与接收声波换能器以相同的标高,然后通过观察判断两管的频率和振幅是否有波形的无规律振动。
同时,如果对某处的质量有所怀疑,工作人员可以在周围采用加密测点的方法进行二次检测,以此确定桩基础缺陷的位置,促进灌注桩基础更科学、稳定的建设。
1.2 钻心法检测钻心法检测应严格按照《技术规范》标准对钻头和钻机做出严格的规定,避免抽芯后出现检验误差。
钻心法检测具有直观、科学、实用等特点,在灌注桩基础完整性检测中得到广泛的应用。
1.3 低应变动测法低应变动测法主要是先在装顶粘接传感器,再利用小锤子敲击桩顶,通过传感器接受桩中的应力波信号,再利用应力波理论对桩进行动态响应,分析信号频率、信号速度等来对桩基础进行全面检测。
1.4 常见信号的检测在实际的建筑建设中,灌注桩基础建设中常见的缺陷在超声波测试信号中常存在以下几种信号。
超声波法和低应变法在桥梁基桩检测中的应用探析

图 4 。 4 ’ — 1 号 基 桩 应 用 低 应 “ 变 法 检 ’ 测 后 的 波 形 图
解析 4— 1号基桩经检查与测试后的结果 ( 1 ) 超声波法。 按照图 3 应用超声波法实施检查与测试后获得 的波形可 以看 出, 该桥梁基桩剖面 ( 1 — 2 、 2 — 3 、 1 — 3 ) 在7 0 0— 8 0 o c m的深
中图分类 号 : u 4 4 5 文献标 识码 : C 文章编号 : 1 0 0 8—3 3 8 3 ( 2 0 1 3 ) 0 7- 0 1 1 5- 0 1 现象 , 属于 I 类基桩 。 实际案例 2 。该桥梁工程4—1 号桩, 根据有关检查与测试 标准应用超声波法 以 及低应变法实施检测工作 , 检测所得结果 如下所示 , 图3 表示应用超声波法实施检测后取得结果的波形 图, 图4 表示应用低应变法实施检测后取得结果的波形图。
度区域内产生缺陷信号, 而且其声速不大于 3 0 0 0 m / s , P S D 与波幅指标也不大于规定标准的判断依据, 由此可以判断出该 桥梁基桩的桩身存在极为严重缺损情况, 通过提取芯检验获得 证实, 这个地方的全断面包围并夹杂着大量泥沙, 导致发生断桩 现象, 因而判 定其属于Ⅳ类基桩, 需要实施相应的工程处理措 施。( 2 ) 低应变法。按照图4 应用低应变法实施检查与测试后 获得的波形可以看出 , 该 桥梁基桩在 7 0 0 — 8 ∞ 锄 的深度 区域 内 产生极为严重的缺陷反射波 , 并且存在二次反射现象; 无法检 测到该桥梁桩底是否存在反射信号 , 因而判断其桩身具有十分 严重的缺损情况 , 应该提取芯做进一步检验查证。
赵 玮
( 贵州省公 路工 程集 团有 限公司 )
摘 要: 说 明了超声波法 与低应 变法的基 本检测 原理 以及 主要设备 , 运用 实 际案例对 两种 检测 方法进行 分 析, 并 比较两者通过检测得到 的结 果 , 以保证基桩检测结果的真实性 、 有效性 和准确性 , 为桥梁基桩检测 工作 提供合理科学 的参考依 据。 关键词 : 超声波法 ; 低应 变法 ; 桥 梁基桩 检测
桩基检测方案(低应变、超声波、钻芯及高应变法) 2

桩基检测方案工程名称:建设单位:检测方法:低应变法、声波透射法、钻芯法及高应变法编制单位:编制人:审批人:编制日期:一、工程概况本项目位于广东省,采用冲孔灌注桩基础,桩径为φ1200~φ1800mm,设计混凝土强度为C35,总桩数为72根。
二、检测目的和依据2.1 检测依据根据国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003,现提供基桩检测的详细施测方案。
2.2 检测目的根据相关规范、规程要求及本项目的特点,确定采用以下检测方法进行检测:(1)低应变法检测:目的是检测桩身结构完整性,并为高应变和钻芯检测桩确定桩位提供依据。
(2)声波透射法检测:目的是检测桩身结构完整性。
(3)钻芯法检测:目的是检验桩身砼质量、桩身砼强度是否满足设计要求;桩底沉渣是否符合设计及施工验收规范要求;桩底持力层是否符合设计要求;施工记录桩长是否属实。
(4)高应变法检测:目的是检测单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。
三、检测项目和具体内容3.1 低应变检测3.1.1 检测数量根据本项目的要求,确定抽检数量为37根。
检测桩号由相关单位确定3.1.2 检测设备检测仪器采用岩海公司出产的RS-1616K(p)基桩动测仪。
3.1.3 检测原理基桩反射波法检测桩身结构完整性的基本原理是:通过在桩顶施加激振信号产生应力波,该应力波沿桩身传播过程中,遇到不连续界面(如蜂窝、夹泥、断裂、孔洞等缺陷)和桩底面时,将产生反射波,检测分析反射波的到时、幅值和波形特征,就能判断桩的完整性。
假设桩为一维线性弹性杆,其长度为L,横截面积为A,弹性模量为E,质量密度为ρ,弹性波速为C(C2 = E/ρ),广义波阻抗为Z=AρC,推导可得桩的一维波动方程:∂2u/∂t2=C2∂2u/∂x2-R/ρA假设桩中某处阻抗发生变化,当应力波从介质I(阻抗为Z1)进入介质II(阻抗为Z2)时,将产生速度反射波Vr和速度透射波Vt。
令桩身质量完好系数β=Z2/Z1,则有Vr=Vi×(1-β) /(1+β)Vt=Vi×2/(1+β)缺陷的程度根据缺陷反射的幅值定性确定,缺陷位置根据反射波的时间tx由下式确定Lx=C×tx/23.1.4 技术要求1、检测桩头处理(由施工单位完成)(1)凿去桩顶浮浆、松散或破损部分,露出坚硬的混凝土表面,使桩顶表面平整干净无且无水。
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。
基桩检测中超声波投射法与低应变法的对比-精品文档

基桩检测中超声波投射法与低应变法的对比i=r在桥梁的运行中,基桩是其整个结构中非常重要的组成部分,基桩勺质量是否过关直接关系到整个桥梁勺结构安全。
目前,各工程单位即监理、设计、建设、施工等各方以及各有关部门对桥梁基桩的质量问题给与了高度的关注。
同时,桥梁桩基的施工环境复杂,各工序也有其高度的隐蔽性,因此在施工过程极易出现影响基桩质量勺缺陷,因此总体来说,相比于上部建筑结构来说,桩基础工程的质量检测、施工等将更为复杂,其对质量产生威胁的隐患也将更多。
质量检测的主要指标便是桩身完整性检测,目前主要采用低应变反射波法和超声波透射法来进行基桩桩身的完整性检测。
1超声波投射法与低应变法的基本概念1.1 超声波投射法在混凝土灌注桩中预埋声测管,在声测管之间对超声波信号进行接收并发射,对桩身完整性的检测就是通过实测的声学参数即超声波在混凝土介质中传播的波幅衰减、频率、PSD声时等。
该方法适用于检测直径不小于800mm勺混凝土灌注桩。
超声波及工程检测频率范围如表 1 所示。
表1 声波及工程检测频率1.2 低应变法低应变法的原理是在桩顶激振即采用低能量稳态或瞬态的激振的方式,对桩顶速度时程曲线做出实测值,对该实测值使用一维波动理论进行频域分析或时域分析,来进行桩身完整性的判定。
该方法主要是对桩身的缺陷位置以及影响程度进行判定,而对桩端欠固状况进行判定,因此比较适用于刚性材料桩如预制桩或混凝土灌注桩等。
该方法的关键问题是桩底有明显的反射信号。
2超声波投射法与低应变法的基本理论2.1 超声波投射法的基本理论超声波投射法的基本原理是,在混凝土浇筑前预埋声测管,在桩的两侧分别接收和发射超声波信号,超声波信号在电能被发射探头转变为机械能的情况下穿透混凝土桩,被接收到的超声波再将探头转变成电信号。
根据超声波在混凝土中的传播时间在测得混凝土厚度的情况下尽可以算出在整个混凝土结构中超声波的传播速度,进而通过算得的声速来对混凝土的质量进行评判。
桩基检测方案(低应变、超声波、钻芯及高应变法)

桩基检测方案工程名称:建设单位:检测方法:低应变法、声波透射法、钻芯法及高应变法编制单位:编制人:审批人:编制日期:一、工程概况本项目位于广东省,采用冲孔灌注桩基础,桩径为φ1200~φ1800mm,设计混凝土强度为C35,总桩数为72根。
二、检测目的和依据2.1 检测依据根据国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003,现提供基桩检测的详细施测方案。
2.2 检测目的根据相关规范、规程要求及本项目的特点,确定采用以下检测方法进行检测:(1)低应变法检测:目的是检测桩身结构完整性,并为高应变和钻芯检测桩确定桩位提供依据。
(2)声波透射法检测:目的是检测桩身结构完整性。
(3)钻芯法检测:目的是检验桩身砼质量、桩身砼强度是否满足设计要求;桩底沉渣是否符合设计及施工验收规范要求;桩底持力层是否符合设计要求;施工记录桩长是否属实。
(4)高应变法检测:目的是检测单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。
三、检测项目和具体内容3.1 低应变检测3.1.1 检测数量根据本项目的要求,确定抽检数量为37根。
检测桩号由相关单位确定3.1.2 检测设备检测仪器采用岩海公司出产的RS-1616K(p)基桩动测仪。
3.1.3 检测原理基桩反射波法检测桩身结构完整性的基本原理是:通过在桩顶施加激振信号产生应力波,该应力波沿桩身传播过程中,遇到不连续界面(如蜂窝、夹泥、断裂、孔洞等缺陷)和桩底面时,将产生反射波,检测分析反射波的到时、幅值和波形特征,就能判断桩的完整性。
假设桩为一维线性弹性杆,其长度为L,横截面积为A,弹性模量为E,质量密度为ρ,弹性波速为C(C2 = E/ρ),广义波阻抗为Z=AρC,推导可得桩的一维波动方程:∂2u/∂t2=C2∂2u/∂x2-R/ρA假设桩中某处阻抗发生变化,当应力波从介质I(阻抗为Z1)进入介质II(阻抗为Z2)时,将产生速度反射波Vr和速度透射波Vt。
令桩身质量完好系数β=Z2/Z1,则有Vr=Vi×(1-β) /(1+β)Vt=Vi×2/(1+β)缺陷的程度根据缺陷反射的幅值定性确定,缺陷位置根据反射波的时间tx由下式确定Lx=C×tx/23.1.4 技术要求1、检测桩头处理(由施工单位完成)(1)凿去桩顶浮浆、松散或破损部分,露出坚硬的混凝土表面,使桩顶表面平整干净无且无水。
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灌注桩的超声波检测与低应变检测的对比发表时间:2019-06-21T11:08:31.773Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年4期作者:郭建维[导读] 但是存在桩头盲区,有定的局限性。
所以建议在平时的基桩检测工作中,结合两种方法对桩基的质量进行判定。
江门市建联检测有限公司 529000摘要:钻孔桩灌注桩由于其高承载能力,成熟的建筑技术而广泛应用于桥梁、铁路、高速公路和市政隧道等领域。
然而,钻孔灌注桩是一个重要的隐蔽工程,成孔、焊接、泥浆、沉渣以及混凝土的浇筑等因素都会影响到工程质量,施工难度大。
关键词:超声波;低应变;检测方法;基桩检测1、超声检测桩基基本原理超声波检测也叫超声检测,属于常规五种无损检测方法的一类。
在特定的方向上超声波声束可进行集中,以直线的方式在介质当中进行传播,这样就有很好的指向性。
超声波会有散射以及衰减出现在介质的传播当中,会有折射、反射、波型转换出现在异种介质的界面上。
从缺陷界面反射回来的反射波能够通过这些特性取得,进而将对缺陷进行探测的目的完成。
但能量上,超声波大于声波。
在固体当中,超声波不会有很大的传输损,在有很大的探测深度,因为在固体中超声波出现折射与反射之类的现象,特别是气体固体界面不能够通过。
一旦有裂纹、气孔、分层等缺陷出现在金属中,超声波被传播到这当中去时会部分或全部反射。
探头接受反射回来的超声,在之后处理有仪器内部的电路,就会有不同高度和有一定间距的波形在仪器的荧光屏上上显示出来,能够依据波形的变化特征,对在工件中缺陷的位置、深度以及形状来进行判断。
因此混凝土桩内的混凝土不密实时,结构内材料存在松散、蜂窝、孔洞等桩体严重缺陷。
同上述所讲,在遇到缺陷面时,发出的超声波会被反射,经过处理后,依靠波形的特征获得混凝土桩的密实度参数。
混凝土灌注桩声波透射法检测的主要工作原理:在桩身中预埋若干根声测管、声测管材质可以是铁管或PVC管、管内充满水作为声耦合剂。
测试中,两个传感器保持同步移动,发射传感器发射超声脉冲通过桩身混凝土到达接收传感器接收。
由于超声脉冲发射源在混凝土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混凝土内传播过程中表现的波动特性;当混凝土内存在不连续或破损界面时,缺陷面形成波阻抗界面,波达到该界面时,产生波的透射和反射,使接收到的透射波能力明显降低;如果混凝土中存在松散、蜂窝、孔洞等内部缺陷,声波将产生散射或绕射;依据波的初至时间和波的能量衰减特征、频率变化及波形畸变等,可以获取测区范围内混凝土的密实度参数。
测试记录不同侧面、不同高度上的超声波动特性,经过处理分析就能判别内部缺陷的性质、大小及空间位置。
2、低应变检测原理低应变检测基本原理是用较小的力锤敲击桩顶,给桩一定的能量,使桩中产生应力波。
检测和分析应力波在桩中的传播历程,便可以分析出桩基的完整性弹性波在传播过程中遇到弹性介质突然发生变化的界面,将会产生反射和透射,根据波的反射时间和桩体中的波速就可以估算出桩长或缺陷的位置。
2.1 弹性杆内的波动方程当柱体的横向尺寸与波长相比很小时,可以用一维波动理论描述杆和波动问题。
波在杆中传播速度c,与杆的弹性模量E、截面积A密切相关,并存在:Z=EA/C (1)式中:z 为杆的波阻抗。
设应力波为 F(t),当应力波从波阻抗 z1界面传播到 z2 界面时,则应力波发生反射波豫Fr(t)和透射波 FT(t)。
FR(t)= F(t)(Z2-Z1)/(Z2+ZI)(2)Fr(t)=2F(t)Z2/(z2+z1)(3)根据(2)、(3)有如下推论:(1)均匀完整桩(桩径一高产田,桩质量均匀):不存在反射波FR(t)和透射波FT(t),输入应力波F(t)不发生变化,达到桩底(Z2=0),只有反射波FR(t),且 FR(t)=F(t)。
(2)不均匀桩(桩径发生变化,或桩身混凝土质量发生变化):①桩波阻抗Z降低,表现为桩径缩小或桩身混凝土质量降低,此时,产生应力波反射(FR(t)为负,拉应力反射)。
②桩波阻抗Z增加,表现为桩径增加或桩身混凝土弹性模量 E 增加,此时,产生应力波反射(FR(t))为正,压应力反射)。
2.2 低应变检测条件(1)低应变检测是建立在一维杆波动理论基础上。
即杆的长度远大于杆的直径。
一般情况下,桩长应大于10倍桩径。
(2)低应变是因为锤击能量较低,不足以引起桩体发生位移或位移趋势而得名,对于较长的桩基,锤击能量沿桩身传播。
由于周围土的摩阻力等外界因素影响而降低。
不同的检测仪器有不同桩长条件限制,一般适用于桩长小于30倍桩径的桩对于较大直径的短粗桩或较长的桩,宜采用超声波法、高应变法或抽芯试验方法进行检测,建议不采用低应变检测,以免作出错误的结论3、超声波与低应变两种检测方法的特点对比3.1 在工程应用方面的优势。
超声波透射法与低应变反射波法同时都具备设备轻便、检测效率高、成本低、技术比较成熟的特点,因此一般在工程检测中都会选择这两种检测方法作为普查手段3.2 检測模式类似。
超声波透射法与低应变反射波法均属于半直接法,即在现场原型试验的基础上,基于一些理论假设,并结合程检测人员个人经验加以综合分析,最终确定工程基桩质量;二者都是依靠一些物理参数的变化来判定桩身完整性。
和其它一些物理检测方法一样,两种检测方法在最终结果的判定上均存在多解性。
例如桩身中的空洞、夹泥、离析以及接桩等缺陷,均可能引起物理参数的变化,因此如果仅从所测的山线来判断,两种检测方法均很难确切表明是何种缺陷,还需要必须结合现场地质、施工等情况进行综合判定。
3.3 机理基础类似。
超声波透射法与低应变反射波法研究的都是由于质点运动而引起的机械波,只不过声波透射法研究的是桩身横截面处质点的振动情况,而低应变法则研究的是桩顶与传感器接触点的质点振动情况。
4、超声波与低应变两种检测方法在基桩检测中的差异4.1 检測原理的差异。
超声波透射法主要应用声波透射过混凝土的原理,通过分析声学参数变化,对被測混凝土的缺陷进行判定;低应变法则是把桩看作一维弹性杆状体,波在混凝土“杆件”中波阻抗发生变化的地方发生反射,形成反射波,通过对反射波的研究分析,从而判定桩身完整性。
4.2 波长方面的差异。
低应变反射波法的应力波波长以米计,应力波沿基桩纵轴线传播,因此要求桩长应远大于桩径,一般至少大于五倍桩径,此时测得声速近似于杆的波速;超声波透射法应用时的波长量级是以厘米计算,以桩的横向剖面作为波的传播方向,此时测得的波速可大致看作体波波速4.3 检測范围方面存在不同。
使用低应变反射波法进行检测时,由于受桩間土约束、激振能量、桩身材料阻尼、传感器、桩身截面阻抗变化和浅部盲区等因素的影响,应力波从桩顶传至桩底、再从桩底反射回桩顶的传播过程是一个能量迅速衰减的过程。
若桩身截面变化较大或者检测桩长过长,都可能岀现应力波还没有返回桩顶甚至还没有到达桩底,能量就已经完全耗散或者提前反射的情况。
因此低应变实际上存在一个有效检测桩长,在这个桩长范围内,低应变反射波法可以很好的检測,桩底反射信号明显;而声波透射法一般不受桩长的限制,只要是声测管可以设置到的地方,都是可以被超声波透射法有效检测。
但是由于声波透射法应用的声波頓率相对较高,波长较短,在混凝土中传播时,波的能量衰减的很快,传播的距离也相对比较短。
随着科学技术的快速发展,现在探测混凝土的长度也从原来的1.0米发展到如今的20.0米。
4.4 对桩身缺陷的灵敏度差异。
低应变反射波法由于其检测原理,只能判断广义上的缩径和扩径,无法确定其具体缺陷类型,对桩身截面渐变的积不够灵敏。
特别是对多缺陷桩,低应变法一般只能确定从桩顶向下的第一处缺陷,对以下的缺陷就很难表现出来:而超声波透射法的检測范围劐只取决于声测管的长度,无论桩身存在几处缺陷,均能通过声学参数的变化准确确定缺陷位置、类型及影响程度。
如有必耍,可通过密测、斜測、扫测等方式椭确測量,甚至可以沿桩身每厘米进行检测;结果准确可靠,借助经验判断的人为干扰相对较少;无检測盲区,对桩顶低强区和桩底沉渣厚度的检测准确。
4.5 检測盲区的差异。
低应变反射波法由于受到激振方式的影响,在桩头附近存在一段检测盲区,这个盲区的范围受到激振频字的影响,激振频字越高,浅部盲区范围越小,但同时会由于能量衰减快而形成深部盲区。
超声波透射法则因其检測原埋,盲区为声测管以外的混凝土,对于扩径和轻徵缩径无法有效检測,无论对于摩擦桩还是嵌岩桩,扩径均有利于提高基桩承载力所以从实际意义上讲,超声波透射法唯一的盲区就是声测管以外的轻微缩径范围。
5、结论通过对超声波法和低应变法在实际桩基检测中的应用分析,形成以下结论:1、如果桩长且桩径较大,低应变法很难获得桩底反射,所以对40米以上的长桩,不适合用低应变反射波法检測。
而超声波透射法则不受桩长、桩径的限制。
2、超声波透射法无法检测扩径和轻微缩径,而扩径有利于提高桩基的承载能力,所以超声波透射法唯一的缺点是难以检测声测管以外的轻微缩径范围;而低应变反射波法检測可以判断扩径和缩径,但是存在桩头盲区,有定的局限性。
所以建议在平时的基桩检测工作中,结合两种方法对桩基的质量进行判定。
参考文献[1]超声波法和低应变法在桥梁基桩检测中的应用探析[J].王彪. 黑龙江交通科技.2014(06)[2]超声波法和低应变法在桥梁基桩检测中的应用探析[J].赵玮. 黑龙江交通科技.2013(07)[3]超声波法和低应变法在桥梁基桩检测中的应用[J].刘占文. 山西建筑.2012(29)[4]超声波投射法与低应变法在基桩检测中的对比分析[J].吴刚. 贵州大学学报(自然科学版).2011(06)。