地下连续墙接头检测施工技术

地下连续墙接头检测施工技术

本文介绍了一种自行研发的地下连续墙接头检测技术，对往后采用地下连续墙做围护结构的深基坑施工有很好的借鉴作用。

标签：连续墙接头；检测；施工

一、地下连续墙接头检测的方法

根据超声波透射法的工作机理，在地下连续墙施工时在一期槽段、二期槽段钢筋笼的两侧各预埋一根声测管，作为换能器的通道。待连续墙施工完成后，将连续墙接头两侧的声测管灌满水，通过水的耦合，使得超声脉冲信号可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，再通过超声仪测定有关参数并采集记录、储存以供分析使用。通过分析采集的數据对接头的质量进行判据，得到最终接头质量检测的结果。

（一）检测设备的选用

地下连续墙接头检测的工作原理与地下连续墙完整性相同，因此超声波检测仪可选用目前常用的声波检测仪。

（二）声测管管材的选择

声测管宜选用无缝钢管，而不宜选用PVC管，虽然PVC管透声性能很好，但是由于地下连续墙浇筑的混凝土水化热高，浇筑混凝土时PVC管会膨胀，混凝土初凝过程会收缩，从而使得PVC管与混凝土之间出空隙，声波在空气中传播弱，且速度慢，对检测的影响很大，极易造成误判，因此选用钢管，管径为2英寸。

1.平面上的埋管要求

由于声波信号的发射会形成一定的发射束角，而声波是沿最短路径行走，因此声测管的埋设在平面上应位于接头的两侧（详见下图1），以尽可能的减少接头检测的死角范围。

2.竖向的埋管要求

接头声波检测时，谐振频率的大小是根据地面两声测管的间距而设定，若声测管在安装时垂直或是因没有固定好在混凝土浇筑时跑位（使得两管上下间距偏差过大），会影响检测的结果。因此声测管埋设时，应尽可能确保两管平行埋设。

3.埋管的间距要求

在混凝土中，声场所及的空间内的任何一点，都存在着一次声波及二次声波。探头所接收到的信号是一次波和二次波的叠加。因为直接穿越的一次波所走的距离较短，所以先到达接收探头，其衰减作用与二次声波相比较弱。为了接收较强的叠加信号，因此相邻声测管埋管不宜过大，根据超声波检测单位的现场经验，相邻声测管埋管间距控制在80cm～120cm最佳。

（四）谐振频率范围的选用

如果把骨料视为分散在砂浆中的球状障碍物，超声波散射功率的大小与频率的平方成正比。因此，为了使超声波在混凝土中的传播距离增大，往往采用比金属材料探伤所采用的频率低得多的超声频，通常地下连续墙完整性检测是选用为30～50kHz的低频波，接头声波检测时，管距越大，频率宜更低，检测效果更佳。接头声波检测宜选用的谐振频率宜为30～40kHz。

（五）拉线的速度控制

声测检测时，拉线的快慢直接影响信号成像的效果，从而影响判据。拉线速度过快的容易造成“频飘”，数据采集接收终端接收的信号容易失真，从而有可能造成误判；拉线速度慢点拉收的信号稳定，因此连续墙接头检测时拉线的速度宜慢不宜快，通常地下连续墙完整线检测的拉线速度为20～40cm/s，而对于接头的声波检测时，拉线速度宜控制在20～25cm/s。

二、应用实例及效果

为确保基坑开挖的安全，本工程在广佛线二期车站开挖前，应用本技术对广佛线二期围护结构的连续墙接头进行了检测，共计101个接头，通过应用此项技术共发现6个接头存在较为严重的质量缺陷。

（一）地下连续墙预埋无缝钢管

地下连续墙施工施工时，采用预埋无缝钢管以待进行声波透射法的检测。

（二）声波透射法检测

1.向声测管中注入洁净的水作为耦合剂，安装超声波探头，并测量预埋管间距。

2.拉线检测并导出波形图。

现场接头检测的PSD曲线成果图如下图2所示：

从图2看出，在距墙顶1.8～2.0m处PSD曲线出现测点异常，所对应的声速也异常，明显低于临界波速值；11～12.5m处PSD曲线出现测点连续异常，说明该接头在对应部位存在较为严重的缺陷，很有可能是夹泥或是混凝土松散，均

有可能危害基坑开挖的安全。

接头检测完成后对存在质量缺陷的接头进行了有针对性的，即只对有缺陷的具体部位进行预加固处理，节省了加固费用。目前该基坑已开挖完成，开挖过程中未出现连续墙接头漏水、漏砂的现象，基坑开挖顺利，确保了施工工期。而与本工程工程地质以及施工工艺相同的两个标段均出现了接头漏水、漏砂的情况。

三、小结

1.根据地下连续墙接头检测的特点和目的对声测的埋管间距、谐振频率的选用、拉线的速度、判据方法的选用等进行了研究和分析，并制定了的接头超声波检测的合理参数，形成了一套较为完善的地下连续墙接头检测施工技术。

2.可快速检测出地下连续墙接头的质量，提前进行预加固处理，对接头的处理由以往的被动处理转为主动预防，可规避地下连续墙接头漏水、漏砂的致命风险点，降低了深基坑施工的安全风险。