聲波透射法是什麼?相信行業內的朋友都不陌生。它作為目前最常用的樁基質量檢測技術手段之一,具有操作簡便、檢測範圍廣、檢測細緻全面、數據豐富可靠等優點。在聲波透射法檢測中,波速是用於判別樁身完整性最重要的聲學參數;但波速並不是通過聲波儀直接測量得到的,而是通過在基樁頂部測得的聲測管間距除以聲波在兩根聲測管所夾混凝土中的傳播時間得到。
1、檢測原理
用人工的方法在混凝土介質中激發一定頻率的彈性波,該彈性波在介質中傳播時,遇到混凝土介質缺陷會產生反射、透射、繞射、散射、衰減,從而造成穿過該介質的接收波波幅衰減、波形畸變、波速降低等。由接收換能器接收的波形,對波的到時、波幅、頻率及波形特徵進行分析,判斷混凝土樁的完整性及缺陷的性質、位置、範圍及缺陷的程度。
2、檢測方法
按照超聲波換能器通道在樁體中的不同的布置方式,超聲波透射法基樁檢測有三種方法:
(1)樁內單孔透射法
在某些特殊情況下只有一個孔道可供檢測使用,例如在鑽孔取芯後,我們需進一步了解芯樣周圍混凝土質量,作為鑽芯檢測的補充手段,這時可採用單孔檢測法,此時,換能器放置於一個孔中,換能器間用隔聲材料隔離(或採用專用的一發雙收換能器)。超聲波從發射換能器出發經耦合水進入孔壁混凝土表層,並沿混凝土表層滑行一段距離後,再經耦合水分別到達兩個接收換能器上,從而測出超聲波沿孔壁混凝土傳播時的各項聲學參數。需要注意的是, 當孔道中有鋼質套管時,由於鋼管影響超聲波在孔壁混凝土中的繞行,故不能用此法。
(2)樁外單孔透射法
當樁的上部結構已施工或樁內沒有換能器通道時,可在樁外緊貼樁邊的土層中鑽一孔作為檢測通道,檢測時在樁頂面放置一發射功率較大的平面換能器,接收換能器從樁外孔中自上而下慢慢放下,超聲波沿樁身混凝土向下傳播,並穿過樁與孔之間的土層,通過孔中耦合水進入接收換能器,逐點測出透射超聲波的聲學參數,根據信號的變化情況大致判定樁身質量。由於超聲波在土中衰減很快,這種方法的可測樁長十分有限,且只能判斷夾層、斷樁、縮頸等。另外灌注樁樁身剖面幾何形狀往往不規則,給測試和分析帶來困難。
該方法在規範中均沒有提及,不推薦使用。
(3)樁內跨孔透射法
此法是一種成熟可靠的方法,是超聲波透射法檢測樁身質量的最主要形式,其方法是在樁內預埋兩根或兩根以上的聲測管,在管中注滿清水,把發射、接收換能器分別置於兩管道中。檢測時超聲波由發射換能器出發穿透兩管間混凝土後被接收換能器接收,實際有效檢測範圍為聲波脈衝從發射換能器到接收換能器所掃過的面積。根據不同的情況,採用一種或多種測試方法,採集聲學參數,根據波形的變化,來判定樁身混凝土強度,判斷樁身混凝土質量,跨孔法檢測根據兩換能器相對高程的變化,又可分為平測、斜測、交叉斜測、扇形掃描測等方式,在檢測時視實際需要靈活運用。
平測法
斜測法
扇測法
樁內跨孔透射法三種方法的運用:
現場的檢測過程一般首先是採用平測法對全樁各個檢測剖面進行普查,找出聲學參數異常的測點。
然後,對聲學參數異常的測點採用加密平測測試、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果,另一方面可以進一步確定異常部位的範圍,為樁身完整性類別的判定提供可靠依據。