新型高强双密封液压声测管在深桩基施工中的应用(论文) secret.doc

新型高强双密封液压声测管在深桩基施工中的应用(论文)_secret新型高强双密封液压声测管在深桩基施工中的应用
xxx
（xxxx局厦门工程有限公司 xxxxxx）
摘 要：文章简要介绍了超声波透射法检测钻孔灌注桩质量的基本原理、检测技术和分析方法等，通过结合甬江特大桥桩基施工的成功经验，对深桩基施工中高强双密封超声波检测管的应用提出了指导性意见。
关键词： 超声波检测 声测管 深桩基
1、概述
随着我国基础建设工程的发展，城市高层建筑、桥梁、高架不断兴建，桩基基础应用日益广泛。综合考虑城市建设的各种因素，钻孔灌注桩因其对周围环境影响小而成为高架桥梁等工程结构的主要基桩形式。但其为地下施工，质量直接影响上部结构的安全。从大量工程检测实例来看，超声波检测法是对钻孔灌注桩，尤其是大直径桩和超长桩进行质量检测行之有效的方法之一。
2、超声波透射法检测钻孔灌注桩原理
超声检测技术是利用超声波在媒质中的传播特性(声速、能量反射、声阻抗等)来实现对非声学量(如密度、浓度、强度、弹性、硬度、粘度、温度、流速、流量、液位、厚度、缺陷等)的测定。它的基本原理是基于超声波在介质中传播时遇到不同的介面，将产生反射、折射、绕射、衰减等现象，从而使传播的声时、振幅、波形、频率等发生相应变化，测定这些规律的变化，便可得到材料的某些性质与内部构造情况。
钻孔灌注桩桩身混凝土是由多种材料组成的非均质非单相的多孔结构，在力学特性上是一种粘—弹—塑性的凝聚体。因此，混凝土内部有着较大的声阻抗差异并存在许多声学界面。超声脉冲波在混凝土中传播速度的快慢，与混凝土的密实程度有直接关系，对于原材料、配合比、龄期及测试距离一定的混凝土来说，声速高则混凝土密实，相反则混凝土不密实。当有空洞或裂缝存在时，便破坏了混凝土的整体性，超声脉冲波只能绕过空洞或裂缝传播到接收换能器，因此传播的路程增大，测得的声时必然偏长或声速降低。
超声波法检测基桩是在一根声测管中用传感器发射超声波，在桩的另一根声测管中用传感器接收，获得超声波在桩身中的传播时间，已知声测管之间的距离，就能计算出波在桩身中的传播速度：
Vi=Li／ti
(Li：测点处两声测管间的距离,ti:声波在混凝土中传播时间)
波速与桩身混凝土密实度密切相关，从而由波速就可以判别桩身质量。其基本原理是：由超声波发生器产生激励信号，经发射探头产生(25—50)kHz的声频振动，波动通过桩身传播到桩的另一侧，由接收探头接收，经放大器放大，在显示器中时标指示波在桩身中的走时。将桩身各部位的声波信号记录下来，进行信号处理分析，从而了解桩身质量。
声测管应埋设至桩底并封闭，管口高出桩顶面300mm以上并加盖。声测管的埋设数量应根据桩径的大小来确定：桩径小于1．0m时宜沿直径方向埋设两根管；桩径为1．0～1．5m时宜按等边三角形布置埋设三根管；桩径大于1．5m时宜按正方形布置埋设四根管。声测管的内径宜为50～60mm，声测管之间应保持平行，测试前加水耦合。
另外，由于空气的声阻抗率远小于混凝土的声阻抗率，超声脉冲波在混凝土中传播时，遇到蜂窝、空洞或裂缝等缺陷，便在缺陷界面发生反射和散射，声能被衰减，其中频率较高的成分衰减更快，因此接收信号的波幅明显降低，频率明显减小或者频率谱中高频成分明显减少。再者经缺陷反射或绕过缺陷传播的脉冲波信号与直达波信号之间存在声程和相位差。叠加后互相干扰，致使接收