混凝土灌注樁超聲檢測法

混凝土灌注樁超聲檢測法是在樁內預埋若干根平行於樁的縱軸的聲測管道,將超聲探頭通過聲測管直接伸人樁身混凝土內部進行逐點,逐段探測。其基本原理與上部結構構件的超聲探傷原理相同,即根據超聲脈衝穿越被測混凝土時傳播時間、傳播速度及能量的變化反映缺陷的存在,並估算混凝土的抗壓強度和質量均勻性。但由於樁的混凝土灌注條件與上部結構的成型條件完全不同,尤其是水下灌注時差異更大,混凝土的配合比、灌注後的離析程度、聲測管的平行度等許多因素,都會嚴重影響對缺陷的判斷和對強度及均勻性的推算,因此,灌注樁的超聲檢測必須有一套適合其特點的方法和判據,而不能完全延用上部結構檢測的現有方法。
一、灌注樁超聲檢測法的檢測方法和基本檢測參量
灌柱樁的超聲檢測法檢測方式通常採用雙孔檢測。在樁內預埋兩根以上的管道,把發射探頭和接收探頭分別置於兩根管道中(如圖所示),檢測時超聲脈衝穿過兩管道之間的混凝土這種檢測方式的實際有效範圍,即為超聲脈衝人發射探頭到接收探頭所穿過的範圍。隨著兩探頭沿樁的縱軸方向同步升降,使超聲脈衝掃過樁的整個縱剖面,從而可得到各項聲參數沿樁的縱剖面的變化數據。由於實測時是沿縱剖面逐點移動換能器、逐點測讀各項聲參數,測點間距一般採用20~40cm,若遇到缺陷可疑區,應加密測點。為了避免水平斷縫被漏測,可採用斜測方法,即兩探頭之間有一定高差,其水平測角可取30o~40o;若採用自動提拉設備,測點距離可視提拉速度及數據採集速度而定。
雙孔測量時,根據兩探頭相對高程的變化,可分為平測、斜測扇形掃測等方式,如圖所示,在檢測時視實際需要靈活運用。

灌注樁超音波雙孔檢測方式灌注樁超音波雙孔檢測方式

判斷灌注樁混凝土強度等級及均勻性的物理參量:
目前用於樁內混凝土強度等級及均勻性評價的物理參量主要有聲速、衰減以及由它們推定的強度的統計參數。
1、聲速。混凝土聲速與強度有良好的相關性,所以可以用聲速值推定混凝土的強度等級。但聲速與強度的相關性受許多因素的影響,例如不同配合比的混凝土往往有不同的“聲速—強度”相關公式,所以,通常針對一定配合比和原材料條件的混凝土,並事先製成“聲速—強度”校準曲線,或事先通過試驗求得兩者的相關公式,在檢測中作為推定強度的依據。
2、衰減值。由於“聲速—強度”相關關係受配合比等許多因素的影響,灌注水下混凝土時,如果產生離析等現象,那么部分混凝土的實際配合比將與設計配合比有很大差別。這時用一種相同的“聲速—強度”相關公式去推定強度誤差往往較大。為此,可採用“聲速—衰減—強度”綜合法。該法可排除離析的影響,因而可提高強度的推定精確度。用於推定強度時,衰減值應準確測量,並應排除耦合條件等因素的影響。
3、推定強度的統計參數。為了評定樁的混凝土均勻性,以便評價施工質量,可將推定強度的平均值、標準差和不低於設計強度等級的百分率分別求出,並參照《混凝土強度檢測評定標準》(CBJl07—87)進行評定。

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