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1、目录一、依据的检测标准及技术要求1二、适用范围1三、试验目的1四、仪器设备1五、试验原理2六、试验准备3七、操作规程3八、数据处理4工程检测咨询有限公司声波透射法检测基桩完整性作业指导书一、依据的检测标准及技术要求 建筑基桩检测技术规范（JGJ 106-2014）二、适用范围适用于桩径不小于600mm的混凝土灌注桩的桩身完整性检测。三、试验目的对混凝土灌注桩的桩身完整性进行检测，判定桩身缺陷的位置、范围和程度。四、仪器设备声波透射法检测基桩完整性的检测采用生产的ZBL-U520非金属超声检测仪。声波探测的全过程是声波发射，传播及接收显示后处理，其相应的仪器有发射换能器，接收换能器，声波透射仪。
2、 4.1 声波换能器换能器是声电能量的转换器件，俗称探头。换能器一般利用压电陶瓷晶体的压电效应原理工作。其中发射换能器是将声波仪发射机输出的具有一定功率的电信号转换成声信号发射到岩体中，它的工作原理是利用晶体的逆电压电效应。而接收换能器是将岩体中传播的声信号转换成电信号，输入到声波仪接收机的输入系统中，其工作原理是利用晶体的压电效应。因实测中对换能器和频率、频带，工作方式的要求不同，因此做成了具有不同结构和不同振动方式的压电换能器.。4.2 声波透射仪基本参数如下表：表4.1 仪器性能指标及相关参数声时精度（ms）0.1系统增益（dB）82发射电压（V）651000，五档通 道 数2幅度分辨率
3、（）0.39接收灵敏度（mV）30换能器型号ZBLCJ50工作频率（kHz）50最大长度（cm）21五、试验原理混凝土灌注桩超声检测是通过在桩内先预埋若干根平行于桩纵轴的声测管道,再将超声探头通过声测管直接伸入桩身混凝土内部进行逐点、逐段的检测。对于正常的混凝土,声波在其中传播的速度是具有一定范围,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,使得声时增大,计算声速降低,波幅减小,甚至接收波形畸变,从而可以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。桩基础超声波试验示意如下图
4、5.1所示：图5.1 桩基础超声波试验示意图六、试验准备6.1 收集和了解检测工程概况（1）工程项目名称，建设、设计、施工、监理单位名称；（2）场地工程地质勘察报告；（3）桩基本参数：桩型、桩径、桩长、桩身砼强度、持力层及极限承载力；（4）桩位图及桩基施工记录。6.2 制定检测方案根据桩基预埋的声测管数量确定检测剖面个数,并统一进行编号。受检混凝土强度一般不应低于设计强度的70%且不低于15MPa，以保证各特性参数基本平缓。6.3 前期准备包括设备、仪器检定等准备工作。七、操作规程7.1 现场检测（1）在桩顶测量相应声测管外壁间净距离。（2）用一段直径与换能器略同的圆钢作疏通吊锤,检查声测管的
5、通畅情况（因声测管堵塞造成数据不全时，只能对有效检测范围内的桩身进行评价，不能整桩评价）。（3）向管内灌满清水。（4）将发射与接收换能器通过深度标志分别放入声测管中的测点处。（5）发射与接收换能器以相同高度或保持固定高差同步升降,检测中应随时校准收、发换能器所在的深度是否相同，以避免由于过大的相对高差而产生较大的测试误差。测点间距不应大于100mm。（6）实时显示和记录接收信号的时程曲线,读取声时、首波峰值和周期值,宜同时显示频谱曲线及主频值。（7）桩身质量可疑测点周围,应采用加密检测,包括采用平测、斜测、扇形扫测等方法进行复测。7.2 原始记录检测人认真填写“声波透射法检测基桩完整性现场记录
6、表”。返回公司后，将检测所得的数据从仪器拷贝到计算机中备档。校核人应对原始记录表电子数据的内容在全面校核的基础上重点对有否漏、错和不规范之处进行检查（如有，应退还检测人改正），确认无误后在原始记录上签字，以示负责。7.3 环境要求按程序文件中对环境的规定执行并满足建筑基桩检测技术规范（JGJ 106-2014）对环境的要求。八、数据处理8.1 测试数据的计算整理（1）声速（2）波幅波幅是相对测试。由于桩身混凝土内部结构的变异性很大而难以找出较强的波幅统计规律性,因此在实际中多是根据实测经验将波幅值的一半定为临界值。（3）绘制深度声速、波幅图根据各测点的数据按桩绘制出桩上各测试面沿桩身的深度声速
7、、波幅图。8.2 桩身混凝土质量的判断和评定方法对桩身混凝土质量的判断和评定包括以下三个方面:桩身混凝土是否存在缺陷及范围;桩身混凝土强度;桩身混凝土均匀性。其中对缺陷的判断和评定是最主要的。对缺陷的判断主要根据声速和波幅二个参数,必要时辅以PSD值变化大小。（1）用声速参数判断a 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。b 声速临界值采用正常混凝土声速速标准差之差。VD=v-2VVD声速临界值, km/s；v正常混凝土声速平均值, km/s,一般在3 5004 500；V正常混凝土声速标准差。（2）用波幅参数判断波幅测值在缺陷探测中是一种重要的参数,大量的工程实践都证实,桩内
8、存在的缺陷其波幅测值都有明显的反映,且比声速更为敏感。当实测混凝土波幅值低于波幅临界值时,应将其作为可疑缺陷区。AD=Am-6式中AD波幅临界值, dB；Am波幅平均值, dB,一般在65110 (与剖面距离有关系)。上述各项参数计算及绘图均由专用软件完成,测试一结束即可知道那些是异常点,而在深度声速图上也可一目了然地看出低于临界值的测点。（3） 综合判断a 以声速值进行概率法统计判断,获得低于临界值(单点判断和相邻点判断)异常点的位置和深度,结合PSD值的大小；b 分析波幅的变化,把声速低于临界值且波幅又明显偏低的测点和部位定为异常部位；c 根据细测和斜测资料,确定缺陷的范围；d 根据缺陷在
9、桩上的位置、施工情况等综合判定缺陷的种类和性质。判断时要注意各个测试剖面的声速和波幅及PSD值,特别是在判断整个断面的层状缺陷(断桩)时更要慎重。对于层状缺陷,必须是三(3根声测管)或六(4根声测管)个测试剖面都是层状缺陷才行。有时附着在声测管上的泥团会使二个测试剖面或三个剖面测值低,但并不是整个断面的缺陷,通过斜测与扇形扫测试可进一步得以判断。8.3缺陷性质与声学参数的关系（1）沉渣:沉渣是松散介质,其本身声速很低(2500m/s以下),对声波的衰减也较明显,如遇到桩底沉渣,检测时声速和波幅均剧烈下降。（2）泥团:声速与波幅均下降,但下降多少则视缺陷情况而定。如果是局部的泥团,并未包裹声测管
10、,则下降的程度并不大;如果泥团包裹声测管,声速与波幅值明显下降,特别是波幅的下降较为明显。一根声测管被泥团包裹(如三根声测管影响两个测试剖面、六根声测管就影响三个测试剖面),通过斜测与扇形扫测可以分辨缺陷程度和位置。（3）混凝土离析:粗骨料多的地方,由于粗骨料本身声速高,往往造成该部位声速测值并不低,而只有波幅偏低;但由于粗骨料的声学界面多,对声波的反射、散射加剧,接收信号削弱,于是波幅下降。有时砂浆多的地方而粗骨料少,所测得声速值偏低,但波幅测值不下降,有时还会高于附近测值,所以对桩的判定时要以声速和波幅两个参数进行综合的分析判断,必要时结合PSD值进行分析。8.4 将ZBL-U520型非金
11、属超声检测仪的数据导入计算机。8.5 桩身完整性评价根据测试和判断的结果,对所测桩的完整性、缺陷和处理意见进行综合性评价。结合建筑基桩检测技术规范（JGJ 106-2014）,桩超声波检测评价表如表1、表2所示。对所测基桩的完整性、缺陷和处理进行评价,主要是对桩如何处理,需要考虑到许多方面,例如,桩的类型:是摩擦桩还是端承桩;受荷情况:是单桩还是群桩；缺陷出现的部位:桩顶、桩中部还是桩底等。所以,对基桩完整性判定和处理意见方面要慎重。表1 桩身完整性分类表桩身完整性类别分类原则无任何不利缺陷，桩身结构完整有轻度不利缺陷，但不影响或基本不影响原设计的桩身结构承载力有明显不利缺陷，影响原设计的桩身
12、结构承载力有严重不利缺陷，严重影响原设计的桩身结构承载力表2 桩身完整性判定表声波透射法检测基桩完整性现场记录表工程名称施工单位检测地点基桩类型检测依据建筑基桩检测技术规范（JGJ 106-2004）测桩方位示意图桩号设计桩长(m)： 浇注日期前进方向管号管顶标高实测砼深度(m)剖面测管间距(mm)剖面测管间距(mm)11-21-421-32-432-33-44桩径(m)： 砼强度（MPa）： 桩顶标高(m)：桩底标高(m)：细测文件起始位置：(m)剖面1-21-32-31-42-43-4细平斜测1斜测2备注天气： 温度（）：系梁、承台高度(m)：填表说明：按照路线前进方向距终点最近的声测管为1号管顺时针排列。测管间距为两管内壁间距离。以桩头砼面为起，向下计算深度，初测深度以上桩头施工单位自行清理。检测： 记录： 复核： 检测日期： 年 月 日
