基桩完整性检测(声波透射法)

3.1 声测管的埋设要求
（4）声测管管底应封闭，管口应加盖。 （5）声测管的布置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，每两根编为一组。
3.2 现场检测要求
（1）被检桩的混凝土龄期应有14d或混凝土强 度至少达到设计强度的70%且不小于15MPa。
（2）声测管应灌满清水，且保证畅通。 （3）标定超声波检测仪发射至接收的系统延
1.4 检测设备
深度计数轮
径向换能器
平面换能器
第二章 超声波法的检测原理
检测原理
混凝土灌注桩声波透射法检测的工作原 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，将超声脉冲发射换 能器与接收换能器置于声测管中，管中注满 清水作为耦合剂，由仪器的发射换能器发射 超声脉冲，穿过待测的桩体混凝土，并经接 收换能器被仪器所接收，判读出超声波穿过 混凝土的声时、接收波首波的波幅以及接收 波主频等参数。
（6）在对同一根桩的检测过程中，声波发射电 压应保持不变。
3.2 现场检测要求
（7）对于声时值和波幅值出现异常的部位， 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。
3.3 类别判定
类别
特征
Ⅰ 各声测剖面每个测点的声速、波幅均大于临界值，波形正常
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检测原理示意图
第三章 超声波现场检测技术
现场检测图片
3.1 声测管的埋设要求
（1） 当桩径不大于1500mm时，应埋设三根管；当 桩径大于1500mm时，应埋设四根管。
（2） 声测管宜采用金属管，其内径应比换能器外径 大15mm，管的连接宜采用螺纹连接，且不漏水。
3.1 声测管的埋设要求
（3） 声测管应牢固焊接或绑扎在钢筋笼的内侧，且 互相平行、定位准确，并埋设至桩底，管口宜高出 桩顶面300mm以上。
1、原始数据通过分析软件打开后，对于可疑数据首先 确认该测点首波是否搜索准确；
2、对于疑似存在缺陷的基桩，应及时采用加密测点、 斜侧、线型扫射等方法进行复测；
3、对于类型判定存在争议的基桩，可采用取芯、开挖 等方式进行扩大验证；
4、结果判定前应区分该基桩为钳岩桩还是摩擦桩； 5、准确解读检测依据中的判定标准。
迟时间t0。
标定系统延迟时间t0及声时修正t′
标定系统延迟时间t0及声时修正t′
标定系统延迟时间t0及声时修正t′
3.2 现场检测要求
（4）准确量测声测管的内、外直径和相邻测管 外壁间的距离，量测精度为±1mm。
（5）测点间距不宜大于250mm。发射与接收换 能器应以相同标高同步升降，其累计相对高 差不应大于20mm，并随时校正。
Ⅱ 某一声测剖面个别测点声速、波幅略小于临界值，但波形基本正常
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
Ⅲ 于临界值，PSD值变大，波形畸变
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
Ⅳ
3.4 实操中常见问题及原因分析
1、采集不到首波。原因如下：（1）换能器没 有处于同一水平位置；（2）声测管缺水；（3） 显示界面参数调整有误；（4）桩身混凝土存 在缺陷。
前言
超声波检测在无损检测中应用非常广泛，主要 涵盖以下内容： a.从检测对象的材料来说，可 用于金属、非金属和复合材料；b.从检测对象 的制造工艺来说，可用于锻件、铸件、焊接件、 胶结件等；c.从检测对象的形状来说，可用于 板材、棒材、管材等；d.从检测对象的尺寸来 说，厚度可小至1mm，也可大至几米；e.从缺 陷部位来说，既可以是表面缺陷，也可以是内 部缺陷；F. 利用超声波在介质中传播的速度来 评价结构物的强度。
2、声测管要高出桩顶面30cm以上，如果不 能满足要求，换能器提升过程中需要不断加 入清水；
3、首波在显示屏的位置要满足两个三分之 一的要求；
4、数据采集过程中要保持专注度，尽量在 第一时间发现可疑区域，并及时复测；
3.5 实操中需要注意的事项
5、安置深度计数轮的三脚架要尽量靠近受 检桩；
1.3 超声波的特点
4、超声波的能量比声波大得多。
5、超声波在固体中的传输损失很小，探测 深度大，由于超声波在异质界面上会发生反 射、折射、衍射等现象，尤其是不能通过气 体固体界面。如果介质中有气孔、裂纹等缺 陷（缺陷中有气体）或夹层，超声波的传播 路径会发生改变，对应的声时、声速、声幅 值等参数发生不同程度的变化，由此来判断 缺陷类型与程度。
声测管间距：两个相邻声测管内侧到内侧的 距离（最近距离）；
测点间距：两个相邻测点间的纵向距离，一 般在参数设置前输入定值，规范中要求不得 大于25cm；
首波：由接收换能器接收到的第一束波；
PSD：又称斜率法，是将桩内缺陷处与正常 测点的声时差取平方，将其特别放大，取值 很大的地方，有可能是缺陷的边缘。
实测波形
1.3 超声波的特点
1、超声波声束能集中在特定的方向上，在 介质中沿直线传播，具有良好的指向性。
2、超声波在介质中传播过程中，会发生衰 减和散射。
3、超声波在异种介质的界面上将产生衍射、 反射、折射和波型转换。利用这些特性，可 以获得从缺陷界面反射回来的反射波，从而 达到探测缺陷的目的。
检测原理
超声脉冲信号在混凝土的传播过程中因发生衍 射、折射、多次反射及不同的吸收衰减，使接 收信号在混凝土中传播的时间、振动幅度、波 形及主频等发生变化，这样接收信号就携带了 有关传播介质（即被测桩身混凝土）的密实缺 陷情况、完整程度等信息。由仪器的数据处理 与判断分析软件对接收信号的各种声参量进行 综合分析，即可对桩身混凝土的完整性进行检 测，判断桩基缺陷的程度并确定其位置。
6、现场拉升换能器的人员需要佩戴防滑手 套，拉升过程中要保持缓慢匀速状态；
7、提升过程中，如发现换能器卡在声测管 内，不要用力拉拽；
8、检测结束后，及时清理深度计数轮及从 动轮中的泥土。
第四章 数据分析与判断
4.1 波速、波幅及频率计算
4.1 波速、波幅及频率计算
4.1 波Fra Baidu bibliotek、波幅及频率计算
4.2 绘制声参数－深度曲线
4.3 桩身完整性判定
4.3 桩身完整性判定
4.3 桩身完整性判定
4.4 缺陷处声学参数特征
4.4 缺陷处声学 参数特征
第五章 工程实例
例1 Ⅰ类桩
例2： Ⅱ类桩
例3：Ⅲ类桩
例4：Ⅳ类桩
例5
桩顶以下8.5m附近混凝土 严重不密实，芯样不成 型。
数据处理中需要注意的事项
2、数据采集过程中首波频繁跳动，波形杂乱。 原因如下：（1）换能器没有处于同一水平位 置；（2）提升速度过快，接收设备响应不及 时；（3）提升速度不均匀导致换能器摆动幅 度过大 ；（4）提升过程中换能器上升不同步； （ 5）桩身混凝土存在缺陷。
3.5 实操中需要注意的事项
1、为了保证换能器处于同一水平位置，需 要测量每个声测管的顶部高程；
超声波检测技术
第1章 超声波法的基本知识 第2章 超声波法的基本原理 第3章 现场测试技术 第4章 数据分析与判断 第5章 工程实例
第一章 超声波法的基本知识
检测示意图
1.1 检测依据
《公路工程基桩动测技术规程》JTG/T F81-01-2004 （适用于低应变法、超声波法、高应变法）
1.2 名词解释