超声波透射法在灌注桩完整性检测中应用

的承载 力都能达 到要 求 ，而 承栽 力合格 的桩 ，其 完整 性不 定能 满足 要 求。 因此 ，对 于混凝 土灌 注桩 来说 ，完整性
检 测 显 得 尤 为 重 要 。 本 文 介 绍 了 声 波 透 射 法 检 测 桩 基 的 基 本 原 理 以及 检 测 方 式 ，并 结 合 工程 实例 进 行 分析 探 讨 。 关 键 词 ：超 声 波 透 射 法 ；灌 注桩 ； 完整 性 ；检 测
中 图分 类 号 ：Ｔ ４ ９ ３ Ｕ ５ ． 文 献 标 识 码 ：Ｂ
文章编 号 ：１７ ４ １ （０ １ ４— ０ １— ２ ６ ２— ０ １ ２ １ ）ｏ ０ ８ ０
１ 声波 透射 法 测试
１ １ 声波 透射 法 测 试 原 理 ．
永恒不变 ，这就必将造成声速检测值 的偏差 ；而“ 度 一声 强 速” 曲线一般是幂 函数或指数 函数关 系 ，声速的较 小偏差所 对应的强度偏差被指数放大 了。
摘
一
要 ｉ一般 混凝 土灌 注桩 在设计 无误 的波检测 中 ，但作 为隐 蔽工 程 的桩 与上 部结构有较大 区别 。“ 强度 一声速 ” 系曲线受 混凝 土配合 关 比、骨料品种 、硬化 环境 等多 种 因素 的影 响 ，上 部结 构混 凝土的配合 比和硬 化环境 我们 可 以较准 确 的模 拟 ，而 在桩 中的混凝土 由于重 力 、地 下水等 多种 因素 的影 响而产 生离 析 ，导致桩身各个 区段混 凝 土实 际配合 比产 生变化 ，并且 这种变化情况无法估 计 ，因此 无法对 “ 度 一声速 ” 系 曲 强 关 线作合理的修 正 ；另一 方面 ，检 测管 的平行 度 也会对 强度 的推断产生很大影 响 ，声 测管在 埋设 过程 中难 以保证 管距
专用的一发双收换能器 ） 。声 波从 发射换能器 出发 经祸合水
进入孔壁 混凝 土表 层 ，并 沿混 凝 土表 层 滑行 一 段距 离 后 ，
再经祸合水分别到 达两个 接 收换能 器上 ，从 而 测出声 波沿
孔壁混凝 土传播 时 的各 项声 学 参 数。单孔 透 射法 检 测 时 ，
由于声传播路径较跨孑 法复杂得 多 ，须采用信 号分析技术 ， Ｌ
１２ 声波检测仪器 ．
声 波 检 测 相 应 的 仪 器 有 发 射 换 能 器 、接 收 换 能 器 、
孔之 间的桩 身混凝 土质 量 ，也 可以将 钻芯孔 作 为发 、收换
能器通道进行跨孔透射 法检 测。
２ ２ 桩 内单孔 透射 法 ．
Ｒ Ｍ—Ｓ ５声 波仪和笔记本 电脑 。Ｒ Ｍ —Ｓ ５声波 仪为武汉 Ｓ Ｙ Ｓ Ｙ 岩土所生产 ，发 射 电压 为 ３０ ０ Ｖ，记录长 度 １０４ ｉ ，观测 ２ ｔ ｓ 点距 ２ ｍ，换能器采用径 向井 中换 能器 。见 图 １ ０ｃ 。
可能 有 两 个 以上 的 钻 芯 孔 。如 果 我 们 需 要 进 一 步 了 解 两 钻
劣 ） 缺陷是否存在及其分 布情 况作 出＞Ｊ ，因此 可根据这 及 ＊Ｎ － Ｉ
些物理 量与介质性质 之间 的关 系判断 桩身 混凝 土质量 的变
化 及 内部 缺 陷 的 大 小 和 位 置 ，从 而 完 成 检 测 工作 。
在某些特殊情 况下 只有一 个孔 道可供 检 测使 用 ，例如
钻孔取芯后 ，我们 需进 一步 了解 芯样周 围混 凝土 质量 ，作 为 钻 芯 检 测 的 补 充 手 段 ，这 时 可 采 用 单 孔 检 测 法 。 此 时 ， 换能器放置于一个孔 中。换 能器 间用 隔声 材料隔离 （ 或采用
图 １ 检 测 原 理 示 意 图
道 中 有 钢 质 套 管 时 ， 由 于 钢 管 影 响 声 波 在 孔 壁 混 凝 土 中 的 绕行 ，故 不 能 采 用 此 方 法 。
２ ３ 桩 外 孔 透 射 法 ．
１３ ．
检 测 方 法
将 接 收 发 射 换 能 器 置 于检 测 管 内 ，并 能顺 利 提 升 下 降 。 测 量 时换 能 器 可 置 于 同一 标 高 （ 平 同 步 ） 或 相 差 一 定 高 程 水 ， （ 同 步 ） 斜 同 步 测 量 时 ，两 换 能 器 的 水 平 测 角 可 取 ３ 斜 ， ０—
声 波的振幅 、频响特性 （ 主频 ） 以及脉 冲波 的波形 、波列长
度发生 变化 ，即可对桩身混凝 土是 否完 整 、致密 （ 胶结 的优
换 能器分别置 于两管 道 中。检 测 时声波 由发 射换 能器 出发 穿透 两管间混凝 土后 被接 收换 能器接 收 ，实 际有效 检测 范
围为声 波脉冲从 发 射换 能器 到 接 收换 能 器所 扫过 的 面积 。 根据 两换 能器高程 的变 化又 可分 为平测 、斜测 、扇 形扫 测 等方式 。当采用 钻芯 法 检测 大直 径 灌注 桩 桩身 完 整性 时 ，
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超 声 波 透 射 法 在 灌 注 桩 完 整 性 检 测 中应 用
黄 太 金
（ 国水 利水 电第 十￣ ｖ 局有 限公 司 ） 中 －－＿ 程
声波透射法是 由仪器 发 出一 系列 电脉 冲信 号加 在换 能
器 极板 上 产 生 超 声 脉 冲 ，超 声 脉 冲 向 桩 内 辐 射 ，声 波 在 桩
２ 混凝 土灌 注桩声 波透 射法 检测 方式
２ １ 桩 内跨 孔 透 射 法 ．
身混凝 土 中传播后 达 到另一 个声 测管 ，被安置 在其 中 的接
收换 能器所接收 ，接 收换 能器 将接 收到 的声 波信号 转变成 电信 号提供 给 仪器 ，接 收到 的声 波 信号 随 混凝 土 的质 量 、 缺 陷的性质 的客观 情 况 ，使 穿透 的 声波 信 号 的传播 时 间 、
在 桩 内 预 埋 两 根 或 两 根 以 上 的声 测 管 ，把 发 射 、 接 收