【文章內(nèi)容簡介】 時，應結(jié)合有關(guān)施工和地質(zhì)資料，正確區(qū)分混凝土灌注樁樁身截面漸擴后陡降恢復至原樁徑產(chǎn)生的一次同相反射，或由擴徑突變處產(chǎn)生的二次同相反射，以避免對樁身完整性的誤判。6) 對于嵌巖樁，當樁底時域反射信號為單一反射波且與錘擊脈沖信號同相時，應結(jié)合地質(zhì)和設計等有關(guān)資料以及樁底同相反射波幅的相對高低來判斷嵌巖質(zhì)量，必要時采取鉆芯法核驗樁端嵌巖情況。7) 應正確區(qū)分淺部缺陷反射和大頭樁大頭部分恢復至原樁徑產(chǎn)生的同相反射，以避免對樁身完整性的誤判，必要時可采取開挖方法查驗。8) 出現(xiàn)下列情況之一，樁身完整性判定宜結(jié)合其他檢測方法進行：① 實測信號復雜，無規(guī)律，無法對其進行準確分析和評價。 ② 當樁長的推算值與實際樁長明顯不符，且又缺乏相關(guān)資料加以解釋或驗證。③ 樁身截面漸變或多變，且變化幅度較大的混凝土灌注樁。9) 對采用低應變反射波法檢測有疑問的樁，應進行驗證檢測：① 樁身淺部存在缺陷可開挖驗證；② 樁身深部或樁底存在缺陷時可采用鉆芯法進行驗證；③ 根據(jù)實際情況采用靜載試驗、鉆芯法、高應變法或開挖進行驗證。 (二)聲波透射法檢測1．概述聲波透射法檢測樁身結(jié)構(gòu)完整性的基本原理是：由超聲脈沖發(fā)射源在混凝土內(nèi)激發(fā)高頻彈性脈沖波，并用高精度的接收系統(tǒng)記錄該脈沖波在混凝土內(nèi)傳播過程中表現(xiàn)的波動特征；當混凝土內(nèi)存在不連續(xù)或破損界面時，缺陷面形成波阻抗界面，波到達該界面時，產(chǎn)生波的透射和反射，使接收到的透射能量明顯降低；當混凝土內(nèi)存在松散、蜂窩、孔洞等缺陷時，將產(chǎn)生波的散射和繞射；根據(jù)波的初至到達時間和波的能量衰減特征、頻率變化及波形畸變程度等特性，可以獲得測區(qū)范圍內(nèi)混凝土的聲學參數(shù)。測試記錄不同測試剖面對面和斜面的超聲波動特征，經(jīng)過處理分析就能判別測區(qū)內(nèi)混凝土的參考強度和內(nèi)部存在缺陷的性質(zhì)、大小及空間位置。在基樁施工前，根據(jù)樁直徑的大小預埋一定數(shù)量的聲測管，作為換能器的通道。測試時每兩根聲測管為一組，通過水的耦合，超聲脈沖信號從一根聲測管中的換能器發(fā)射出去，在另一根聲測管中的換能器接收信號，聲波檢測儀測定有關(guān)參數(shù)并采集記錄儲存。換能器由樁底同時從下往上依次檢測，遍及各個截面。聲波透射法基樁質(zhì)量檢測工作程序框圖聲波發(fā)射與接收換能器檢測儀器1非金屬超聲波檢測儀材質(zhì)與埋設聲測管聲測管成樁后互相平行2收集受檢樁相關(guān)資料檢測前準備檢查測試系統(tǒng)工作狀態(tài)標定儀器延時，計算聲時修正值3測量管口標高和聲測管間凈距聲測管內(nèi)注滿清水，檢查聲測管暢通情況換能器置于聲測管中，到管底同一高度現(xiàn)場檢測設置儀器參數(shù)，進行檢測（同步提升換能器）4實時顯示和記錄接收信號樁身質(zhì)量可疑測點，進行復測聲學參數(shù)計算資料整理繪制（VZ）（ApZ）（fZ）曲線5樁身砼缺陷判定樁身完整性類別綜合判定基樁聲波透射法檢測系統(tǒng)框圖聲波透射法測樁的特點：檢測全面、細致，現(xiàn)場操作簡便，迅速，不受樁長、長徑比的限制，一般也不受場地限制。2．檢測儀器1) 聲波發(fā)射與接收換能器應符合下列要求：① 圓柱狀徑向振動，沿徑向無指向性；② 外徑小于聲測管內(nèi)徑，有效工作面軸向長度不大于150mm；③ 諧振頻率宜為30～60kHz；④ 水密性滿足1MPa水壓不滲水。2) 聲波檢測儀應符合下列要求：① 具有實時顯示和記錄接收信號的時程曲線以及頻率測量或頻譜分析功能；② ,聲波幅值測量相對誤差小于5％，系統(tǒng)頻帶寬度為1～200kHz，系統(tǒng)最大動態(tài)范圍不小于100dB。③ 聲波發(fā)射脈沖宜為階躍或矩形脈沖，電壓幅值不宜小于500V。④ 聲波檢測儀應采用具有自動記錄功能的儀器。3．聲測管埋設基樁施工單位必須高度重視和嚴格聲測管埋設工作，監(jiān)理要加強事前提醒和過程檢查，檢測單位要向施工單位進行事先提示，確保聲測管埋設一次合格。杜絕聲測管堵塞現(xiàn)象。1) 材質(zhì)與埋設① 聲測管應采用金屬管，內(nèi)徑不宜小于40mm。② 聲測管應下端封閉，上端加蓋，管內(nèi)無異物；聲測管采用綁扎方式與鋼筋籠連接牢固（不得焊接）；聲測管連接應積極采用外加套筒焊接方式進行，杜絕連接處斷裂和堵管現(xiàn)象；連接處應光滑過渡，不漏水；管口應高出樁頂100mm以上，且各聲測管管口高度應一致。2) 保證聲測管在成樁后相互平行。聲測管應沿樁截面外測呈對稱形狀布置，如下圖布置并編號：聲測管應沿樁截面外測呈三角形狀布置。沿直徑布置 呈三角形布置 呈四方形布置 D≤800mm 800mm＜D≤2000mm D＞2000mm聲測管布置示意圖（圖中陰影為聲波的有效檢測范圍示意）檢測剖面編組分別為：ab； ab，ac，bc； ab，ac，ad，bc， bd，cd。4. 現(xiàn)場檢測前準備工作應符合如下規(guī)定：1） 調(diào)查、收集待檢工程及受檢樁的相關(guān)技術(shù)資料和施工記錄。包括：樁的類型、尺寸、標高、施工工藝、地質(zhì)狀況、設計參數(shù)、樁身混凝土參數(shù)、施工過程及異常情況記錄等信息)。2） 檢查測試系統(tǒng)的工作狀況，采用標定法確定儀器系統(tǒng)延遲時間(參考《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》JGJ2003條文說明)，計算聲測管及耦合水層聲時修正值；3） 將伸出樁頂?shù)穆暅y管切割到同一標高，測量管口標高，作為計算各測點高程的基準；4） 將各聲測管內(nèi)注滿清水，封口待檢；5） 在放置換能器前，檢查聲測管暢通情況，以免換能器卡住或換能器電纜被拉斷，造成損失；6） 準確測量樁頂面相應聲測管之間外壁凈距離，作為相應的兩聲測管間管距精確至1mm；7） 測試時徑向換能器宜配置扶正器，保證換能器在管中居中，又保護換能器在上下提升中不致與管壁碰撞，損壞換能器。8） 樁身強度應達到混凝土設計強度的70％且不少于15Mpa。5．現(xiàn)場檢測現(xiàn)場檢測過程宜分兩個步驟進行，首先是采用平測法對全樁各個檢測剖面進行普查，找出聲學參數(shù)異常測點。然后，對聲學參數(shù)異常的測點采用加密測試，必要時采用斜測或扇形掃測等細測方法進一步檢測，這樣一方面可以驗證普查結(jié)果，另一方面可以進一步確定異常部位的范圍，為樁身完整性類別的判定提供可靠依據(jù)。1) 將發(fā)射與接收聲波換能器通過深度標志分別置于兩根聲測管中同一高度的測點處。2) 設置好儀器參數(shù)，進行檢測。3) 發(fā)射與接收聲波換能器應以相同標高或保持固定高差同步升降，測點間距不宜大于250mm。4) 實時顯示和記錄接收信號的時程曲線，讀取聲時、首波峰值和周期值，宜同時顯示頻譜曲線及主頻值。5) 將多根聲測管以兩根為一個檢測剖面進行全組合，分別對所有檢測剖面完成檢測。6) 在樁身質(zhì)量可疑的測點周圍，應加密測點，或采用斜測、扇形掃測進行復測，進一步確定樁身缺陷的位置和范圍。7) 在同一根樁的各檢測剖面的檢測過程中，聲波發(fā)射電壓和儀器設置參數(shù)應保持不變。8) 當聲測管出現(xiàn)堵管情況時，按以下規(guī)定執(zhí)行：① 埋有兩根或三根聲測管，當某一根聲測管樁底堵管采用斜測法時，兩個換能器中點連線的水平夾角不應大于40o。② 埋有四根聲測管，當對角線上兩根聲測管堵管采用斜測法時，兩個換能器中點連線的水平夾角不應大于40o，可采用斜測法檢測。③ 其它情況下，在所堵聲測管附近鉆芯，檢測樁身混凝土完整性，并用鉆芯孔作為通道進行聲波透射法檢測。此時應注意鉆芯孔垂直度變化使發(fā)射和接受換能器間距變化對檢測信號的影響。6．資料處理1) 聲學參數(shù)的計算和波形記錄各測點的聲時、聲速v、波幅及主頻f應根據(jù)現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)，按下列各式計算，并繪制聲速－深度(vz)曲線和波幅－深度(－z)曲線，需要時可繪制輔助的主頻－深度(fz)曲線： 式中 ——第i測點聲時()； ——第i測點聲時測量值()； ——儀器系統(tǒng)延遲時間()； ——聲測管及耦合水層聲時修正值()； ——每檢測剖面相應兩聲測管的外壁間凈距離(mm)； ——第i測點聲速(km/s)； ——第i測點波幅值(dB)； ——第i測點信號首波峰值(v)； ——零分貝信號幅值(v)； ——第i測點信號主頻值(kHz),也可由信號頻譜的主頻求得； ——第i測點信號周期()。2) 判定依據(jù)樁身混凝土缺陷應根據(jù)下列方法綜合判定：① 聲速低限值判據(jù)當實測混凝土聲速值低于聲速臨界值時應將其視為可疑缺陷區(qū)。式中 ——第i個測點聲速值(km/s)； ——聲速臨界值(km/s)。聲速臨界值采用正?；炷谅曀倨骄蹬c2倍聲速標準差之差，即：式中 —— 正常混凝土聲速平均值(km/s)； ——正?；炷谅曀贅藴什?； —— 第i個測點聲速值(km/s)； n——測點數(shù)。當檢測剖面n個測點的聲速值普遍偏低且離散性很小時，宜采用聲速低限值判據(jù)。即實測混凝土聲速值低于聲速低限值時，可直接判定為異常。式中 ——第i個測點聲速值(km/s)； ——聲速低限值(km/s)。聲速低限值應由預留同條件混凝土試件的抗壓強度與聲速對比試驗結(jié)果，結(jié)合本地區(qū)實際經(jīng)驗確定。② 波幅判據(jù)波幅異常時的臨界值判據(jù)應按下列公式計算： 式中 ——波幅平均值(dB)； n——檢測剖面測點數(shù)。當式上述成立時，波幅可判定為異常。③ PSD判據(jù)當采用斜率法的PSD值作為輔助異常點判據(jù)時，PSD值應按下列公式計算：式中 ——第i測點聲時()； ——第i1測點聲時()； ——第i測點深度(m)；——第i1測點深度(m)；根據(jù)PSD值在某深度處的突變，結(jié)合波幅變化情況，進行異常點判定。當采用信號主頻值作為輔助異常點判據(jù)時，主頻－深度曲線上主頻值明顯降低可判定為異常。3) 樁身完整性類別應結(jié)合樁身混凝土各聲學參數(shù)臨界值、PSD判據(jù)、混凝土聲速低限值以及樁身可疑點加密測試(包括斜測或扇形掃測)后確定的缺陷范圍按下表的特征進行綜合判定。樁身完整性判定類 別特 性I各檢測剖面的聲學參數(shù)均無異常，無聲速低于低限值異常II某一檢測剖面?zhèn)€別測點的聲學參數(shù)出現(xiàn)異常，無聲速低于低限值異常III某一檢測剖面連續(xù)多個測點的聲學參數(shù)出現(xiàn)異常；兩個或兩個以上檢測剖面在同一深度測點的聲學參數(shù)出現(xiàn)異常；局部混凝土聲速出現(xiàn)低于低限值異常IV某一檢測剖面連續(xù)多個測點的聲學參數(shù)出現(xiàn)明顯異常；兩個或兩個以上檢測剖面在同一深度測點的聲學參數(shù)出現(xiàn)明顯異常；樁身混凝土聲速出現(xiàn)普遍低于低限值異?；驘o法檢測首波或聲波接收信號嚴重畸變?yōu)楸ＷC本次聲波檢測結(jié)果準確可靠，應們采取以下措施：為保證各測點質(zhì)量，完成每組檢測管測試后，測試點必須隨機重復抽測10%20%。應特別注意聲時及波幅異常部位的重復抽測。測量的相對標準差可按下式計算：式中： ——聲時相對標準差；——波幅相對標準差；——第i個測點聲時原始測試值(μs)；