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1、 .wd.JYZJ/ZZ-地基-001基桩检测作业指导书声波透射法20161018发布 20161101实施*作业指导书共 18 页 第 1 页第 B 版 第 0 次 修 订审核页文件编号：文件编号： 版本号：第B版 受控状态： 受控 不受控现行有效： 是 否发放序号： 发布单位： 发布日期：2016年10月18日 实施日期：2016年11月1日 作业指导书共 18 页 第 2 页第 B 版 第 0 次 修 订声波透射法文件编号：JYZJ/ZZ-地基-0011 检测依据中华人民共和国行业标准建筑基桩检测技术标准JGJ106-2014。 2 适用范围本方法适用已预埋声测管的混凝土灌注桩桩身完整性
2、检测。3 检测目的 判定桩身缺陷的位置、范围和程度，对桩身完整性进展判定。 4 检测原理 声波是弹性波的一种，假设视混凝土介质为弹性体，则声波在混凝土中的传播服从弹性波传播规律，由发射探头发射的声波经水的耦合传到测管，再在桩身混凝土介质中传播后，到接收端的测管，再经水耦合，最后到达接收探头。由于液体或气体没有剪切弹性，只能传播纵波，因此超声波测桩技术采用的是纵波分量。探头发射的声波会在发射点和接收点之间形成复杂的声场，声波将分别沿不同的路径传播，最终到达接收点，其走时都不尽一样。但在所有的传播路径中总有一条路径，声波走时最短，接收探头接收到该声波时，形成信号波形的初始起跳，一般称为“初至，当桩
3、身完好时，可认为这条路径就是发射探头和接收探头的直线距离，是量；而初至对应的声时扣去声波在测管、水之间的传播时间以及仪器系统延迟时间，可得声波在两测管间混凝土介质中传播的实际声时，并由此可计算出所对应的声速。当桩身存在断裂、离析等缺陷时，破坏了混凝土介质的连续性，使声波的传播路径复杂化，声波将透过或绕过缺陷传播，其传播路径大于直线距离，引起声时的延长，而由此算出的波速将降低。另外，由于空气和水的声阻抗远小于混凝土的声阻抗，声波在混凝土中传播过程中，遇到蜂窝、空洞或裂缝等缺陷时，在缺陷界面发生反射和散射，声能衰减，因此接收信 号的波幅明显降低，频率明显减小。再者，透过或绕过缺陷传播的脉冲波信号与
4、直达波信号 之间存在声程和相位差，叠加后互相干扰，致使接收信号的波形发生畸变。综上所述，当桩身某一段存在 作业指导书共 18 页 第 3 页第 B 版 第 0 次 修 订声波透射法文件编号：JYZJ/ZZ-地基-001缺陷时，接收到的声波信号会出现波速降低、振幅减少、波形畸变、接收信号 主频发生变化等特征。 超声波透射法桩基检测就是根据混凝土声学参数测量值的相对变化， 分析、 判别其缺陷的位置和范围，评定桩基混凝土质量类别。 5 试验仪器设备 5.1 声波发射与接收换能器符合以下规定： 1圆柱状径向换能器沿径向振动应无指向性； 2外径应小于声测管内径，有效工作段长度不得大于150mm； 3揩振
5、频率应为30kHz60kHz； 4水密性应满足1MPa水压不渗水。5.2 声波检测仪应具有以下功能1实时显示和记录接收信号时程曲线以及频率测量或频谱分析； 2最小采样时间间隔应小于等于 0.5 s，系统频带宽度应为 10kHz 200kHz，声波幅值测量相对误差应小于 5% ，系统最大动态范围不得小于 100dB ；3声波发射脉冲为阶跃或矩形脉冲，电压幅值为 200 V 1000V；4首波实时显示5自动记录声波发射与接收换能器位置。5.3 本公司用于检测的仪器为 ZBL-U520 型非金属超声检测分析仪，使用时必须在检定/校准有效周期内；5.4 仪器设备的管理执行设备、标准物质管理 JYZJ/
6、CX-009 、设施和环境条件控制JYZJ/CX-005。 6 人员资格及素质要求工程工程负责人及检测人员要经过培训并持证上岗，检测工作至少应有 2 人参加。其它操作人员应经过相应的技能培训，并具有熟练的操作经历。 作业指导书共 18 页 第 4 页第 B 版 第 0 次 修 订声波透射法文件编号：JYZJ/ZZ-地基-0017 现场检测7.1 环境要求 7.1 .1检测环境应符合有关人身安康和环保要求。7.1.2 检测现场在检测需要时，应配置220V照明电源，以免影响检测工作。7.1.3检测时附近无干扰振源。7.2 调查、收集资料按建筑基桩检测技术标准 JGJ 106-2014 3.2.2条
7、要求及基桩检测业务联系单表式收集工程资料，并制定检测方案。7.3 受检桩要求7.3.1 受检桩混凝土强度不应低于设计强度的70%，且不小于15MPa；7.3.2 桩径不小于0.6m。7.4 声测管埋设7.4.1声测管埋设符合以下规定：1声测管内径大于换能器外径；2声测管应有足够的径向刚度，声测管材料的温度系数应与混凝土接近；3声测管下端封闭、上端加盖、管内无异物；声测管连接处应光顺过渡，管口高出混凝土顶面100mm以上；4声测管之间要保持平行，浇灌混凝土前将声测管有效固定。7.4.2 声测管沿钢筋笼内侧呈对称形状布置，并沿箭头所指方向开场顺时针依次编号。如图一2根管 3根管 4根管图一 声测管
8、布置示意图注：检测剖面编组检测剖面序号j分别为：2根管时，AB剖面j=1；3根管时，AB剖面j=1,BC剖面j=2,CA剖面j=3;4根管进，AB剖面j=1；BC剖面j=2,CD剖面j=3;DA剖面j=4，AC剖面j=5, BD剖面j=6。 作业指导书共 18 页 第 5 页第 B 版 第 0 次 修 订声波透射法文件编号：JYZJ/ZZ-地基-0017.4.3 声测管埋设数量要求： 1600 mm桩径800mm，不少于2根；2800 mm桩径1600mm，不少于3根；31600 mm桩径，不少于4根。42500 mm桩径，增加声测管数量。7.5现场检测前准备工作：1同工地监理、桩基施工单位现
9、场确定检测桩的位置、桩号、桩顶标高，并现场标示。2采用率定法确定仪器系统延迟时间。3计算声测管及耦合水层声时修正值。4在桩顶测量各声测管外壁间净距离。5将各声测管内注满清水，检查声测管畅通情况；换能器应能在声测管全程范围内正常升降。7.6现场检测步骤 7.6.1将发射与接收声波换能器通过深度标志分别置于两根声测管中的测点处。 7.6.2发射与接收声波换能器以一样标高或保持固定高差从桩底同步提升，测点间距不大于100mm；提升过程中，校核换能器的深度和校正换能器高差，并确保测试波形的稳定性，提升速度不大于0.5m/s；7.6.3实时显示和记录每条声测线的信号时程曲线，读取首波声时、幅值；同时显示
10、频谱曲线及主频值；保存检测数据及波列图信息；7.6.3将多根声测管以两根为一个检测剖面进展全组合，分别对所有检测剖面完成检测。 7.6.4先进展平测，声波发射与接收换能器始终保持一样深度。如图二所示7.6.5在桩身质量可疑的声测线附近，采用增加声测线或采用穿插斜测、扇形扫测进展复测和加密测试，确定缺陷的位置和空间分布范围。斜测时，两个换能器始终保持固定高差，且两个换能器中点连线的水平夹角不大于30；扇形扫测时， 作业指导书共 18 页 第 6 页第 B 版 第 0 次 修 订声波透射法文件编号：JYZJ/ZZ-地基-001两个换能器中点连线的水平夹角不大于40。 7.6.6，检测时，应注意观察
11、声测管内的水位情况，及时向管内加注清水。 平测 斜测 扇形扫测 图二 测点示意图8 原始记录 现场检测人员认真填写“基桩声波透射法检测现场记录及设备使用记录。 现场检测工作完毕后，及时将检测数据拷贝到计算机中备档。检查原始记录无误后在原始记录上签字，交审核人员审核。校核人员对原始记录全面校核的根基上重点对有否漏、过失和不标准之处进展检查如有，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。9 数据分析与判定9.1进入检测软件，导入检测数据，对声速数据进展分析，因声测管倾斜导致声速数据有规律地偏高或偏低变化时，先对管距进展修正；当检测数据明显偏离正常值而又无法进展合理修正时，检测数据不
12、得作为评价桩身完整性的依据。9.2平测时，各声测线的声时、声速、波幅及主频，应根据现场检测数据，分别按以下公式计算由检测软件自动完成，并绘制声速 - 深度 v-z 曲线和波幅 - 深度 Ap-z 曲线，需要时可绘制辅助的主频 - 深度 f-z 曲线和能量 深度曲线。 9.2-1 9.2-2 作业指导书共 18 页 第 7 页第 B 版 第 0 次 修 订声波透射法文件编号：JYZJ/ZZ-地基-001 9.2-3 9.2-49.3采用平测或斜测，第j检测剖面的声速异常判断概率统计值应按以下方法确定检测软件自动完成：1将第j检测剖面各声测线的声速值 由大至少依次排序： 9.3-1式中： 第j检测剖面第i声测线声速，i=1，2，n； n第j检测剖面的声速线总数； 作业指导书共 18 页 第 8 页第 B 版 第 0 次 修 订声波透射法文件编号：JYZJ/ZZ-地基-001k拟去掉的低声速值的数据个数，=0，1，2，； k/拟去掉的高声速值的数据个数，=0，1，2，。2对逐一去掉 中k个最小数值和k/个最大数
