超声波桩基检测仪
钻孔灌注桩超声波检测，超声波检测仪产生重复的电脉冲激励发射探头(发射换能器),发射探头将电脉冲能量转化为机械振动能量,接收探头将机械振动能量转化为电振动能量。
根据规范与桩直径要求,在钻孔灌注桩中预埋若干根互相平行的超声波检测导管,检测前先将导管注满清水,再将发射探头和接收探头分别放入两根导管底端,发射探头和接收探头在同一高度。
超声波检测仪产生重复的电脉冲激励发射探头(发射换能器),发射探头将电脉冲能量转化为机械振动能量,接收探头将机械振动能量转化为电振动能量。发射探头发出的超声波经耦合而进入混凝土,在混凝土中传播后为接收探头接收并转换成电信号传送至接收仪,经过放大后显示在波屏上,可以测读传播声时和首波波幅。将两探头以某等量的移动步距同时向上逐步提升直至桩顶,并测读声时和首波波幅。根据两根导管的距离可计算出混凝土的声速,进而得到声速及波幅与桩身深度的关系曲线,通过曲线可判断桩身混凝土均匀性,缺陷部位及缺陷性质。
4.1检测前仪器的准备
检测仪器连同换能器必须每年送有关法定计量单位进行率定,率定合格后方可使用。率定后在具体工程检测前,必须确定仪器的零声时。确定方法有两种:一是按规范进行公式计算;二是进行现场率定。可取现场切割下来的两根声测管,注满清水紧靠在一起置于水池中,按正常检测程序测量声时,测3个数据取其平均值作为零声时,这种方法的好处是将仪
器本身的误差(厂家给定)包括在内。如笔者所用仪器,经确定为32Lm,直接输入仪器即可,一个工程标段如声测管是同一型号的则不用更改。在检测前要求施工单位配合将声测管管口焊割齐平,两管管口基本等高,大约在破除好的桩顶之上10cm,管口焊渣清理干净,灌满清水,现场应备有220V电源。声波检测仪可使用内置电源(应充电),也可以使用交流电源,但要保证交流电稳定以免仪器受损。
4.2现场检测工作
现场工作由两部分组成,一是检测数据的采集,二是换能器的升降(俗称拉绳)。二者配合进行。先用直尺量测2根声测管的外径距离(靠桩中心一侧),精确至cm,报给数据采集人员,输入检测参数“测距”。正式检测前,用假探头(与检测用探头直径、重量大致相同)试放,检查换能器是否能在声测管内自由升降。确信声测管畅通后方可进行正式检测。
管口处以及电缆线与钢筋接触处要用软布垫好,防止钢筋或管口将电缆线磨坏。放换能器时需同时缓慢放下,切忌任其自由落下,否则电缆线容易搅在一起,或者换能器冲下去却拉不起来。拉升换能器时我们有一个小技巧:用一个周转箱,检测时可以把它放在钢筋外,2根电缆线从管口处穿过钢筋平放于箱边上。开始拉升前,必须将2根电缆线的同一长度标记对齐握在一只手上,拉升时以箱子某一边为基准点,拉线人员大致坐于两管连线的中垂线上,每拉一次使电缆线上缠的胶带点对准箱子边框,电缆线自然堆放于胸前,一直至该桩检测结束。测同一承台其他桩时,将2个换能器放入其他桩的2根声测管,拉绳人员理顺电缆线让其缓慢
委托编号：2019-模拟-050 计量认证：160302340774 资质证号：（冀）建检字第11147号 检测报告 （声波透射法检测） 工程名称：--- **** 2019年9月
注意事项 1、报告无“检验检测专用章”或检验单位公章无效； 2、复制报告未重新加盖“检验检测专用章”或检测单位公章无效； 3、报告无报告人、审核、批准签字无效； 4、报告涂改和无骑缝章无效； 5、对检测签订报告若有异议，应于收到报告之日起十五日内向 检测单位提出； 6、一般情况，委托检测鉴定，仅对委托项目负责。
声波透射 检测报告 批准人：审核人：主检人：绘图人：
目录 一、工程概况 二、检测目的 三、检测依据 四、检测数量表 五、工程地质概况 六、检测方法简介 七、检测结果 八、检测结论 九、附图表
一、工程概况 拟建的桩基工程采用挖孔灌注桩，设计桩径1.2m，桩长为33.0m，混凝土强度为C35。共计4根。 受委托单位的委托，我公司对桩基进行了超声波透射法桩身完整性检测。外业检测工作于2019年9月16日进行。 二、检测目的 检验工程桩桩身结构完整性，判定桩身缺陷的程度及位置。 三、检测依据 1、《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014； 2、设计图纸及相关技术资料； 四、检测数量表 五、工程地质概括 详见勘察报告。 六、检测方法简介 1、桩身缺陷判别： 桩身缺陷：以声速临界值、波幅临界值以及PSD判据进行综合判定。 2、桩身结构完整性分类： 根据声波检测参数特征，评定混凝土桩基质量可按四类划分： Ⅰ类桩（基础）：混凝土质量优良，各检测剖面的每一测点声速、波幅均未超临界值；混凝土均匀性等级为A级。 Ⅱ类桩：桩身有轻微缺陷，混凝土质量为合格类，某一检测剖面个别测点的声速超临界值，主频、波幅基本正常；混凝土均匀性等级为B级。 Ⅲ类桩：桩身存在明显缺陷，混凝土质量为不合格类，某一检测剖面
产品名称：DJUS-05非金属超声波仪 依据标准： 《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》………………CECS02:2005 《超声法检测混凝土缺陷技术规程》……………………… CECS21:2000 《建筑基桩检测技术规程》…………………………………JGJ106 2003 《公路工程基桩动测技术规程》…………………… JTG/T F81-01-2004 《岩土工程勘察规范》………………………………… GB500212001《回弹法、超声回弹综合法检测泵送混凝土强度技术规程》DBJ/T01-78-2003 应用范围： DJUS-05非金属超声仪主要用于混凝土等非金属结构质量无破损检测，可用于超声透射法基桩完整性检测，综合法检测混凝土抗压强度，结构混凝土缺陷探查，非金属产品（如石材、陶瓷、耐火砖等）内在质量检测，岩体动力学参数测定。 仪器特点： 1、超大TFT彩色无按键触摸式液晶屏，Windows系统平台下专为用户设计的操作界面，易学易用。可做笔记本电脑使用。 2、快速准确的声时、波幅自动与手动判读相结合，精确显示声时波速值。充
分发挥检测人员实测经验。 3、支持电火花、超磁致伸缩换能器等外触发源。 4、无缺陷混凝土对测最大穿透厚度大于10米，电火花震源单次激励穿透距离大于50米。 5、双通道测桩系统，双向深度数值直观显示，可同步记录、实时显示换能器位置，方便复测。 6、采用工业级微处理器控制系统，突出仪器的可靠性和稳定性。 7、针对恶劣工作环境设计的抗磨工具包和专用箱，携带方便、满足野外长期工作。 1、超声回弹综合法检测砼强度软件界面（测强）
2、超声法检测砼内部缺陷位置示意图（测缺）
桩基检测报告 产品名称：基桩（声波透射法） 委托单位：资质等级评审组 检测类别：委托检测 检测人：郭斌 工程质量检测有限公司 报告日期：2015年6月24日 工程质量检验有限公司 检测报告
报告编号：SXSY2012-ZJ001-001 产品名称基桩抽样地点交院实训地 受检单位四川交通职业技术学院商标/ 生产单位四川路桥产品号/ 委托单位四川宏博检测单位样品批次/ 规格型号600mm*600mm 样品等级/ 检测类别委托检测样品数量 1 检测依据JGJ106-2003 抽样基数/ 检测项目桩身完整性检测委托人/ 样品描述委托日期2015年6月22日 主要 仪器设备 非金属超声波检测 检测结论本次共对1根桩基完整性进行了检测，其中：桩身无明显缺陷，为Ⅰ类桩,合格率100%。 试验环境温度：25℃天气情况：阴转小雨 批准人李海2015年6月22日审核人孙海峰2015年6月22日 主检人2015年6月22日 备注/ 录入校对打印日期2015年6月25日1．工程及地质概况 该工程由四川路桥公司承建，位于四川交通职业技术学院桩基实验基地，桩基为人工挖孔桩，设计强度C25，设计桩径600mm，共计两根。 2．检测依据
建筑基桩检测技术规范JGJ106-2003 3．超声波检测仪器、检测方法及工作原理 3.1测试仪器 超声波检测采用RSM-SY7(W)型基桩多跨孔超声波自动循测仪。 3.2检测方法 超声波检测采用声波透射法。 3.3工作原理 在被测桩内预埋若干根竖向相互平行的声测管作为检测通道，将超声脉冲发射换能器与接收换能器置于声测管中，管中注满清水作为耦合剂，由仪器发射换能器发射超声脉冲，穿过待测的桩体混凝土，并经接收换能器被仪器所接收，判读出超声波穿过混凝土的声时、接收波首波的波幅以及接收波主频等参数。超声脉冲信号在混凝土的传播过程中因发生绕射、折射、多次反射及不同的吸收衰减，使接收信号在混凝土中传播的时间、振动幅度、波形及主频等发生变化，这样接收信号就携带 了有关传播介质（即被测桩身混凝土）的密实缺陷情况、完整程度等信息。由仪器的数据处理与判断分析软件对接收信号的各种声参量进行综合分析，即可对桩身混凝土的完整性、内部缺陷性质、位置以及桩混凝土总体均匀性等级等做出判断，完成检测工作。超声波检测的工作原理如下图。 Hｏ──桩身第一测点的相对标高（m） Lｐ──声测管外壁间的最小间距：即超声波测距（mm） Lｎ──测点间距（mm） 声波检测参数： 声时T——混凝土测距间声波传播时间（μs）
基桩超声波透射法 检测报告 工程名称： 工程地点： 委托单位： 检测日期： 报告编号： （检测单位名称） 年月日
###工程 基桩超声波射法检测报告 检测人员： 检测负责： 报告编写： 校核： 审核： 审定： （检测单位盖章） 年月日 地址： 邮编： 联系人： 电话： 声明：1、本检测报告涂改、换页无效。 2、如对本检测报告有异议，可在报告发出后20天内向本检测单位书面提请复议。
工程概况
受委托，于年月日至年月日对工程（概况见表1）的基桩进行超声波透射法检测，目的是检测桩身结构完整性。根据国家和省有关规范、规程和规定，并考虑本工程的具体情况（经与有关单位研究协商），确定本次试验共检测根工程桩。现将检测情况及结果报告如下： 一、检测仪器设备、基本原理和标准 1、仪器设备 检测设备采用北京铭创科技有限公司生产的“多通道超声波基桩检测仪MC-6360”。 2、基本原理 超声波透射法检测桩身结构完整性的基本原理是：由超声脉冲发射源向砼内发射高频弹性脉冲波，并用高精度的接收系统记录该脉冲波在砼内传播过程中表现的波动特性；当砼内存在不连续或破损界面时，缺陷面形成波阻抗界面，波到达该界面时，产生波的透射和反射，使接收到的透射波能量明显降低；当砼内存在松散、蜂窝、孔洞等严重缺陷时，将产生波的散射和绕射；根据波的初至到达时间和波的能量衰减特性、频率变化及波形畸变程度等特征，可以获得测区范围内砼的密实度参数。测试记录不同侧面、不同高度上的超声波动特征，经过处理分析就能判别测区内砼存在缺陷的性质、大小及空间位置（和参考强度）。 在基桩施工前，根据桩直径在大小预埋一定数量的声测管，作为换能器的通道。测试时每两根声测管为一组，通过水的耦合，超声脉冲信号从一根声测管中的换能器中发射出去，在另一根声测管中的换能器接收信号，超声仪测定有关参数，采集记录储存。换能器由桩底同时往上逐点检测，遍及各个截面。 3、检测标准 检测参照国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2014中有关规定进行。
桩基超声波透射法完整性检测 引言 近几十年，我国工程建设蓬勃发展，桩基础在高层建筑、大型厂房、桥梁码头、海上钻井平台及核电站等重要工程中被广泛应用。由于桩基属于地下隐蔽工程，桩基施工过程中受到所处地质条件、施工技术工艺等多种因素的影响，成桩难免存在各种不足，影响成桩的质量和使用效果，比如缩径、扩径、离析、蜂窝、混凝土强度偏低或夹泥，甚至断桩等不利缺陷。如何快速、准确的评价桩身质量，是桩基检测工程一直所关注的话题。桩基无损检测方法有低应变反射波法和超声波透射法，其中低应变反射波法因其操作简单、经济合理，能较准确地发现缺陷被广泛采用。但是该方法受到桩长桩径的限制，并且不能检测出桩基顶部缺陷和多个缺陷，而超声波透射检测方法作为无损检测方法中重要的一种方法，且超声波透射法能较好地反映桩身的完整性，完全可以满足检测要求和工程需要。 技术原理 超声波透射法是通过对声测管之间混凝土的缺陷情况的检测来进行桩身完整性评价。其基本原理：在混凝土桩基内事先预埋检测管作为超声波的检测通道，并在检测管内灌注足量的清水作为试验检测的耦合剂，然后将超声波检测设备的超声波发射探头与接收探头置于声测管的两侧，通过发射探头不断发射超声脉冲波，超声波脉冲经过混凝土桩基，由接收探头接收，仪器记录了超声脉冲在混凝土桩基传播过程中的波动情况，如混凝土桩基中存在连续性差或破损等缺陷，这些缺陷面就会成为波阻抗界面而产生透射和反射现象，导致超声波脉冲能量衰减情况严重，而出现蜂窝、孔洞、松散等严重缺陷时就会出现散射和绕射现象。通过研究分析波的初至到达时间即能量衰减特征、频谱变化和波形等特征，进而可以分析评价混凝土桩基的施工质量及其缺陷所在的位置，并对桩基混凝土的强度和均匀性做出评价。利用超声波透射法进行桩基检测的原理如图1所示。 图1 超声波透射法桩基检测原理图
№：×××××-×共×页×××××非金属超声波检测仪校验 校验报告 ×××××××工程检测有限公司
×年×月×日 试验： 编写： 审核： 批准：
1、目的 校验检测设备，保证试验检测的准确性和稳定性。 2、校验依据 CECS21：2000《超声法检测混凝土缺陷技术规程》 3、被校仪器名称编号 ××××非金属超声波检测仪 仪器编号：×××××× 4、超声波检测仪的校验 4.1方法：超声仪声时计量检验按“时—距”法测量空气声速的实测值v s,并与空气声速标准计算值v c相比较二者之间的相对误差不大于±0.5%,即可定为合格。 图1 19℃所测空气声速的“时—距”图 4.2步骤： 4.2.1将一对平面换能器置于桌面上如图2，并在换能器下面垫以海
发射换能器 接收换能器 刻度尺 泡沫塑料 水平桌面 棉或泡沫塑料并保持两个换能器的轴线重合及辐射面相互平行，同时换能器的辐射面相互对准； 图2 换能器移动示意图 4.2.2将换能器，接于超声仪器上，并以间距为50、100、150、200、250、300、350、400、450、500mm 依次放置在空气中，在保持首波幅度一致的条件下，读取各间距所对应的声时值t1、t2、t3……tn。； 4.2.3测点数应不少于10个。 4.2.4以测距li 为纵坐标，以声时读数ti 为横坐标，绘制“时-距”坐标图（，或用回归分析法求出li 与ti 之间的回归直线方程l=a+bt （式中a 、b 为待求的回归系数）。 坐标图中直线AB 的斜率“Δl/Δt ”或直线方程的回归系数“b ”即为空气声速的实测值v s (精确至0.1m/s)。 测量空气的温度Tk （准确至0.5℃）按下式计算的空气声速标准值v c 相比较， v c =331.4Tk .00367.01 (3.3.1) 式中 331.4-0℃时空气的声速（m/s ）； v c --温度为Tk 度的空气声速（m/s ）； Tk--被测空气的温度（℃）
**********工程第一合同段 青龙嘴小桥 （第二分册） 基桩声波透射法检测报告 编号： BG-2013-XCJ-001 ********** 二 O一三年八月 建设单位： **********交通运输局
设计单位：委托单位：监理单位：施工单位：检测单位：*********设计院有限公司***********有限公司 **********监理中心 ************有限公司 ********有限公司 检测地点：*** 主要检测人员： **** 报告编写人： 审核： 批准：
声明 尊敬的客户： 您所委托的检测任务已如约完成，在收到本报告之后，敬请认真阅读以下内容： 1、无本单位“试验检测报告专用章”无效。 2、无三级审核无效。 3、有任何改动无效。 4、未经本单位同意授权，不得部分复制本报告或用于其它用途。 5、若对本报告又异议，应于收到报告之日起10 个工作日内提出， 逾期将不予受理。 6、本试验报告正文共13 页。 单位： *** 有限公司 地址： *** 号 电话： ****** 邮编： ******
一、前言 受************** 有限公司委托，我单位—— **** 有限公司对利川至来凤公路咸丰县太平沟至杨泗坝段改建工程第一合同段青龙 嘴小桥的基桩进行超声波透射法检测，目的是检测桩身结构完整性。 本报告为端承桩的部分检测结果。 二、检测依据 《公路工程基桩动测技术规范》JGJ/T F81-01-2004 三、检测原理及方法 ZBL-U520 非金属超声波检测仪 信号输入参数设定 数据处理结果输出 计算机 电缆 柱 声测管 岩土 换能器 桩基础超声波试验示意图
基桩超声波检测特殊情况的判定及处理 常见特殊情况的判定和处理 检测数据异常 1.管斜：在检测过程中，难免会碰到声测管弯管的情况，管斜对我们的检 测结果有较大的影响，容易造成对缺陷的错判或漏判，下面我们来看看管 斜如何处理。 如下图所示：直接从波形上观察，感觉该剖面在42米以下存在大范围缺陷。 但通过观察PSD的变化及声速声幅曲线的变化，我们发现，PSD 并无强烈变化，且声速声幅呈趋势性渐变，应为声测管偏斜，需进行管斜修正。 在管斜起始位置按住鼠标右键，沿管斜趋势方向拖动，到结束出松开鼠标， 在声速曲线附近会标示出一条黑线。 点击顶部菜单的工具栏，点击确认管斜修正。 此时观察右边的深度声速曲线，可以发现已根据刚才的操作进行了管斜修 正处理，该剖面42米以下并未存在缺陷。 2. 同一根桩，各剖面相差很大：在检测过程中，有时会出现这种情况，举 个例子，三管的桩，测完发现，2-3面与1-2 1-3面的声速声幅差距很大。 从一般情况来看，一根桩浇注不太可能出现整桩某个面或某几个面比其它 面在波速和波幅上都差别很大的情况，出现此种情况，还是应该检查是否 检测中传感器在同一深度，从上图上可以推测， 1 号管探头与 2 号3 号管不在同一深度。
3.桩身波速较均匀，但波速偏低，波幅不均匀：在检测过程中，有时会出 现这种情况，举个例子，一根桩的波速比较均匀，但是都比正常值偏低。 声幅存在一定的不均匀离散。如下图： 后经过几番询问，才最终了解，此桩检测龄期只有 4 天，且为水下灌注桩。 由此可见，一定要按照规范要求的时间去进行检测，龄期不够或太短的检 测数据，容易造成误判或者漏判。 检测数据分析及判断 计算透射法检测数据 1、声速计算声 时测量分辨力 超声波仪器声时测量分辨力 ( 采样间隔 ) ，精密测量时仪器的声时测量采样间 隔应优于或等于 0.5 μs。 若仪器的采样间隔设定大于 1.0 μs时，声时测读精度下降；大于 2.0 μs 时，将严重影响对小缺陷的判定能力。 ? 系统测量误差 ? 它包括仪器测量系统的延迟时间t0 、声测管及耦合水层声时修正值t ′、两声测管的外壁净距测量引起的相对误差等。 ? 测量干扰因素1： ?
超声波传感器 超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。 以超声波作为检测手段，必须产生超声波和接收超声波。完成这种功 能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声换能器，或者超声探头。 以超声波作为检测手段，必须产生超声波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声换能器，或者超声探头。 超声波探头主要由压电晶片组成，既可以发射超声波，也可以接收超声波。小功率超声探头多作探测作用。它有许多不同的结构，可分直探头（纵波）、斜探头（横波）、表面波探头（表面波）、兰姆波探头（兰姆波）、双探头（一个探头反射、一个探头接收）等。 超声探头的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。构成晶片的材料可以有许多种。晶片的大小，如直径和厚度也各不相同，因此每个探头的性能是不同的，使用前必须预先了解它的性能。 组成部分 超声波探头主要由压电晶片组成，既可以发射超声波，也可以接收超声波。小功率超声探头多作探测作用。它有许多不同的结构，可分直探头（纵波）、斜探头（横波）、表面波探头（表面波）、兰姆波探头（兰姆波）、双探头（一个探头反射、一个探头接收）等。 性能指标
超声探头的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压 超声波传感器 电晶片。构成晶片的材料可以有许多种。晶片的大小，如直径和厚度也各不相同，因此每个探头的性能是不同的，我们使用前必须预先了解它的性能。超声波传感器的主要性能指标包括： 工作频率 工作频率就是压电晶片的共振频率。当加到它两端的交流电压的频率和晶片的共振频率相等时，输出的能量最大，灵敏度也最高。 工作温度 由于压电材料的居里点一般比较高，特别是诊断用超声波探头使用 超声波传感器 功率较小，所以工作温度比较低，可以长时间地工作而不失效。医疗用的超声探头的温度比较高，需要单独的制冷设备。[1] 灵敏度 主要取决于制造晶片本身。机电耦合系数大，灵敏度高；反之，灵敏度低。 主要应用 超声波传感技术应用在生产实践的不同方面，而医学应用是其
基桩检测中超声波投射法与低应变法的对比 i=r 在桥梁的运行中，基桩是其整个结构中非常重要的组成部 分，基桩勺质量是否过关直接关系到整个桥梁勺结构安全。目前， 各工程单位即监理、设计、建设、施工等各方以及各有关部门对 桥梁基桩的质量问题给与了高度的关注。同时，桥梁桩基的施工环境复杂，各工序也有其高度的隐蔽性，因此在施工过程极易出 现影响基桩质量勺缺陷，因此总体来说，相比于上部建筑结构来说，桩基础工程的质量检测、施工等将更为复杂，其对质量产生威胁的隐患也将更多。 质量检测的主要指标便是桩身完整性检测，目前主要采用低应变反射波法和超声波透射法来进行基桩桩身的完整性检测。 1超声波投射法与低应变法的基本概念 1.1 超声波投射法 在混凝土灌注桩中预埋声测管，在声测管之间对超声波信号进行接收并发射，对桩身完整性的检测就是通过实测的声学参数 即超声波在混凝土介质中传播的波幅衰减、频率、PSD声时等。该方法适用于检测直径不小于800mm勺混凝土灌注桩。 超声波及工程检测频率范围如表 1 所示。 表1 声波及工程检测频率 1.2 低应变法
低应变法的原理是在桩顶激振即采用低能量稳态或瞬态的激振的方式，对桩顶速度时程曲线做出实测值，对该实测值使用一维波动理论进行频域分析或时域分析，来进行桩身完整性的判定。该方法主要是对桩身的缺陷位置以及影响程度进行判定，而对桩端欠固状况进行判定，因此比较适用于刚性材料桩如预制桩或混凝土灌注桩等。该方法的关键问题是桩底有明显的反射信号。 2超声波投射法与低应变法的基本理论 2.1 超声波投射法的基本理论 超声波投射法的基本原理是，在混凝土浇筑前预埋声测管， 在桩的两侧分别接收和发射超声波信号，超声波信号在电能被发 射探头转变为机械能的情况下穿透混凝土桩，被接收到的超声波 再将探头转变成电信号。根据超声波在混凝土中的传播时间在测 得混凝土厚度的情况下尽可以算出在整个混凝土结构中超声波的传播速度，进而通过算得的声速来对混凝土的质量进行评判。 显然，在检测的过程中，声速越大的越充分说明混凝土的质量越好，越密实，相反，对于松散的混凝土，或者是有离析、裂缝、孔洞等缺陷的混凝土，其声速也就会越低。因此，此方法可以科学的检测混凝土桩身的完整性和质量。不难看出，弹性波的波速与介质特性之间的关系既是超声波投射法对桩基质量进行检测的理论基础。对介质特性的变化可以从实测的波幅、声速等参数中推断出来。
超声波法桩基检测实施细则 一、适用范围 本方法适用于直径不小于800mm的混凝土灌注完整性检测，它包括跨孔透射法和单孔折射法。 二、试验前的准备工作 1、自带电源的仪器设备在检测前应及时充电，并且要保证充电的时间，避免在检测过程中出现电源电量不足。 2、检查仪器的采集系统是否接触良好、工作正常，使测试系统各部分之间匹配良好。 三、检测仪器与设备 用于超声波法检测桩基的仪器应符合JTG/T F81-01—2004《公路工程基桩动测技术规程》中P17—6.2之规定。 四、检测步骤 1、现场准备 (1)被检测桩的混凝土龄期应大于是14d； (2)声测；管内应注满清水，且保持畅通； (3)标定超声波检测仪发射至接收的系统延迟时间t0； (4)准确量测声管的内、外径和两相邻声测管外壁间的距离，量测精度为±1； (5)取芯孔的垂直度误差不应大于0.5%，检测前就进行孔内清洗。 2、数据采集与过程观察 (1)连接好主机与电源、换能器，把发射和接收换能器分别缓缓放入要
检测的两个声测管内，并根据尺寸记录桩长； (2)打开仪器，输入各参数：检测工程名称、桩号、桩径、桩长、检测日期、检测时间、校正值等； (3)按“ 采集”键，进入采集状态，进行信号采集； (3)重复1和3步骤，直至桩检测完该桩基每根声测管。 3、检测步骤应符合下列要求： (1)接收及发射换能器应在装设扶正器后置于检测管内，并能顺利提升及下降。 (2)测量时上述发射与接收换能器可置于同一标高，当发射与接收换能器置于不同标高时，其水平测角可取30°～40°。测量点距20～40cm。当发现读数异常时，应加密测量点距，以保证测点间声场可以覆盖而不至漏测。发射与接收换能器应同步升降。各测点发射与接收换能器累计相对高差不应大于2cm，并应随时校正。检测宜由检测管底部开始，发射电压值应固定，并应始终保持不变，放大器增益值也应始终固定不变。调节衰减器的衰减量，使接收信号初至波幅度在荧光屏上为2或3格。由光标确定首波初至，读取声波传播时间及衰减器衰减量，依次测取各测点的声时及波幅并进行记录。一根桩有多根检测管时，应将每2根检测管编为一组，分组进行测试。 (3)每组检测管测试完成后，测试点应随机重复抽测12％～20％。其声时相对标准差不应大于5％；波幅相对标准差不应大于12％。并对声时及波幅异常的部位应重复抽测。 五、异常情况处理
基桩、连续墙、钢管桩超声波管埋设注意事项参考《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106-2003）及省标《建筑地基基础检测规范》(DBJ15-60-2008)及建委相关文件的规定，并结合本工程的具体特点，应按下列要求布置声测管： 基桩、连续墙埋管数量： 桩直径D≤800mm布置2根管；800mm﹤D≤2000mm，布置不少于3根管，D ﹥2000mm，布置不少于4根管， 埋设方法： 基桩声测管应沿桩截面外侧呈对称形状布置（如图H.0.5所示）。声测管牢固绑扎（或焊接）在钢筋笼内侧。检测管宜选用镀锌钢管或铁管，管内径宜为50～55mm；管的下端应封闭、上端应加盖；声测馆底端应平桩底，管顶端宜高出现地面20～30cm。检测管之间应相互平行，且平直。 地下连续墙单个直槽段中的声测管埋设数量不应少于4根，声测管间距不宜大于1.5m；对于转角槽段，声测管埋设数量不少于3根（如图H.0.6所示）。声测管应沿钢筋笼内侧布置，边管宜靠近槽边。 检测前用钢筋疏通声测管，以确保检测时，检测探头能正常放至管底，疏通后向检测管内注满清水，封口待检查。 检测前应准备的资料： 检测前应具有下列资料：工程地质资料、基础设计资料、施工原始记录（成孔及灌注记录等）和基桩平面布置图。 混凝土强度要求： 受检基桩混凝土强度至少达到设计强度的70%，或不小于15Mpa。
H．0.6 地下连续墙声测管布置图
钢管柱埋管数量及声测管布置图 延长度方向每 隔2m 用钢筋电 焊固定 D≤800mm 800 桩基超声法检测操作细则 1.总则 1.1. 本细则依据《公路工程基桩动测技术规程》（JTG/T F81-01—2004）、《建筑基桩检测技术规范》（JTG 106-2003）、《建筑地基基础检测规范》DBJ 15—60—2008及《深圳地区基桩质量检测技术规程》（SJG09-2007）编写。 2.仪器设备 2.1.超声波检测仪：符合（JTG/T F81-01-2004）、SJG09-2007、CECS21:90的有关要求。 2.2.换能器：符合（JTG/T F81-01-2004）、SJG09-2007、CECS21:90的有关要求。 3.操作步骤 3.1.检测前准备工作 3.1.1.预埋声测管应下列要求进行： 3.1.1.1.当桩径不大于1500mm时，应埋设三根管；当桩径大于1500mm时，应埋设四根管。 3.1.1.2.声测管宜采用金属管，其内径应比换能器外径大15mm，管的连接宜采用螺纹连接，且不漏水。 3.1.1.3.声测管应牢固焊接或帮扎在钢筋笼的内侧，且互相平行、定位准确，并埋设至桩底，管口宜高出桩顶面300mm以上。 3.1.1. 4.声测管管底应封闭，管口应加盖。 3.1.1.5.声测管的布置以路线前景方向的顶点为起点，按顺时针方向进行编号和分组，每两根为一组。 3.1.2.应通电检查仪器的各部分是否正常。 3.1.3.应测定检测系统发射至接收的延迟时间t0和声时修正值t′； t′=（D-d）/v t +d-d′/v w 式中：D——检测管外径（mm）； d——检测管内径（mm）； d′——换能器外径（mm）； vt——检测管壁厚度方向声速（km/s）； vw——水的声速(km/s)； t′——声时修正值(us)； 3.1. 4.声测管内注满清水，并采用测绳挂重物来检查声测管是否畅通。 3.1.5.测量两声测管外壁间的净距离I。 3.2.检测工作基本要求 3.2.1.调整超声检测仪参数，应使接收信号具有较高的信噪比，并且使首波波幅在显示器上的高度适中。 3.2.2.测点间距宜为200～500mm，收、发换能器应以同一高度或相差一定高度等距离同步移动，宜从下到上进行声时、波幅C及接收波频率的测量，并及时记录不正常波形；各测点发射与接收换能器累计相对高差不应大于2cm，并应随时校正。 3.2.3.应以两个声测管组成一个检测面，分别对所有测面进行检测（三管三侧面、四管六侧面）。 3.2. 4.对可疑点测点，应进行复测，宜用加密平测、斜测、双向斜测及扇形扫测的办法确定缺陷的位置和范围。 3.3.数据采集 3.3.1.根据现场条件确定用交流电，还是用内部电池，设好后面板的供电开并，连接好换能器、电源线等。 3.3.2.打开电源开关。 3.3.3.输入参数：包括工地名、桩号（文件号）、检测日期、测试方向、检测起点测度、收发间距、移动步间距、零声时等。 3.3. 4.采样：将光标移至采样标识，压入旋钮，当出现的波形理想，仪器自动判读正确时，压入旋钮，停止采样；当仪器自动判读不正确时，转动旋钮分别将光标移至读时，读幅、读频处，手动读取声时、振幅、接收波频率。 3.3.5.存贮：将光标移至存贮标识处，压入旋钮，仪器自动将当前测点的系 基桩超声波检测现场操作详解 目录 一、检测前的准备工作 二、现场检测步骤 三、检测数据分析 四、现场检测故障排查 一、检测前的准备工作 1、收集工程地质勘察资料、基桩设计和施工资料 主要了解桩的编号、设计强度、桩长、灌注日期、桩成孔类型、地层情况等。 现场实测时，往往存在堵管或管深不一致的问题，了解桩长是很有必要的，而了解强度及灌注日期，对波速的情况有一个大概的了解。 了解桩成孔类型和地层，知道可能存在的缺陷。 2、将各声测管内注满清水，检查声测管畅通情况；换能器应能在全程范围内正常升降。 注意： （1）管内一定要注清水，水是超声波良好的耦合剂，但如水中含有大量的杂质，对声速和声幅是有很大影响的。 （2）对于灌满清水很长时间没做检测的，需要清除管内壁的锈蚀，常用钢筋绑清洁球来清洗。（3）对于孔口没做好保护，流入污水或污泥的，需要清洗声测管。 （4）当声测管堵塞时，应采取有效措施进行“通管” ，可采用下述3种方法： ①用粗长钢筋捅通测管； ②用高压水冲洗清管； ③采用钻机配小钻头进行扫管。 3、现场采集系统架设 （1）打开仪器电源，检查仪器电量，如电量不足应使用外接电源或选配的外接电池确认无误后可暂时关闭仪器，以节省电量。 （2）选择干燥稳固位置放置仪器，并通过调整仪器把手将仪器显示屏调整到合适的角度方便观察。 （3）三脚架架设时尽量选择稳固位置架设，且通过调整尽量保持安装深度计数器卡口水平。（4）将深度计数器下部对准卡口，并从三角架底部向上将固定螺丝拧紧，注意将有两根竖直理线轴对准桩的方向。 （5）声测管管口宜安装管口滑轮，以防换能器电缆在快速提升过程中被管口毛刺损伤。（6）换能器放到管底后检查管口深度是否一致。 （7）逐一收紧各管换能器电缆，观察管口深度，保证换能器在同一深度。 （8）打开深度计数器盖将换能器电缆顺序放置进深度计数器线槽中，并向下压紧锁住深度计数器盖。 （9）将深度编码器接头连接仪器，延长接头放置在干燥处。 4、桩信息、参数设置 （1）输入桩号、桩径、桩长、管数等基本信息。（2）输入通道系统校零时间 由来： a.发射机的延迟 b.发射换能器的延迟 RS-ST01C非金属超声测试仪操作规程 一、使用前的准备工作 1．连接换能器 2．连接电源 3．开机 二、操作方法 （一）零声时测试 基桩检测的系统零声时测试方法有两种，实测法和公式推算法： 1．实测法： 1）分别将径向接收和发射换能器与声波仪器主机连接好，把两节与现场基桩预埋管同规格的钢管，等高紧靠着置于水中，将接收和发射探头分别置入钢管中间，保持等高； 2）在仪器采集软件界面右边的主菜单里选择【状态】，按下旋钮弹出状态参数对话框。将延时时间和系统声时设置为0； 3）选择主菜单的【采样】，按下旋钮弹出采样菜单，选择采样菜单的【采样】，按下旋钮开始采样，调出正确的首波（即首波的波峰或波谷超过判读门限，且不超出测点波形区域），屏幕底出现声时值即为基桩检测系统零声时 T o （为仪器系统延迟与声测管及藕合水层声时修正值之和）； 4）按下旋钮，停止采样，将此声时值输入状态参数对话框中的系统声时； 5）此后所测的测点声时值将扣除系统声时，T T总T o o 2.推算法： 1）选择一个合适的水槽，如养护池，并加进适量的清水（实验用水温20C）, 水深超过40cm,取一匀直的木板，在其上面以100mm为间隔等距离标注11个点，将其置于养护池相对的两条边上，并保持水平；2）将RS-ST01C型非金属声波检测仪的零声时置为0卩s,以换能器的轴线为准，沿木条依次采集收发间距 100mm~1000mm 的各点的声时值，其间应让探头远离养护池的四壁，并保持等 高； 3）数据的处理，采用的直径为d 换的径向探头，所以各点的有效收发距离为 l i （L i d 换）mm ，回归直线方程I a bt （式中a 、b 为待求的回归系数）。以 测距h 为纵坐标，以声时读数ti 为横坐标，绘制“时-距”坐标图，对该组数据采 用最小二乘法的线性回归，计算出仪器系统延迟时间 t o ; t 0 4）声测管及藕合水层声时修正值 t' t' 5） 系统零声时：T o t o t' 6） 水温降低，水中声波的速度也会有所降低，贝U t'增大；反之则t'减小。 匚）采样 1.在采样菜单条上右旋至【菜单】项，确认；这样就切换到了主菜单，光 标停留在【参数】项。 在【参数】项确认；弹出现场工作参数菜单，标题是“请输入现场工作参数”， 左旋选中【工地】项，确认；弹出一模拟键盘，输入您的工地名、日期、模式、 文件、序号、移动步距和收发间距等（只能由数字、英文字母和下划线构成）， 输入完毕，保存。 2?在主菜单中右旋至【调整】项，确认；弹出一个调整菜单，光标停留在 【零声时】项，如图所示，确认；弹出模拟键盘，输入合适的零声时（一般在 18 卩s 左右），确认；返回到主菜单。 3?在“采样”项上确认，仪器进入采样状态，波形显示区上出现采样得到 的波形。左右旋转光电旋钮，会减小或增加波形的显示倍数（不影响发射和接收 能量，即声幅的大小，在波形显示区右上角有放大倍数显示） 通过对放大倍数的 调整，使首波波幅在判读门限之外，波形显示区边界以内。 4?取得的波形后，下压旋钮确认，退出采样状态，换能器停止工作，采样 菜单 弹出，光标停留在【存贮】项上。 5.在采样菜单“存贮”项上确人；在系统参数区下方弹出一个红色提示条， 告知您刚才存贮点的波速、点号，并提示您下一点的深度，光标停留在“采样” 项上。 d 钢内d 换 v 水 非金属超声波检测仪使用说明书非金属超声波检测仪主要用于检测混凝土的强度、裂缝深度、混凝土匀质性、损伤层厚度、混凝土厚度、桩身完整性、结构内部缺陷、钢管混凝土内部缺陷。功能特点 声参量自动判读、实时动态波形显示； 接收灵敏度高（对微弱信号识别能力高，可准确检测缺陷大小和范围）； 体积小、重量轻、携带方便、双通道、可扩展性强； 大容量充电电池――持久续集航，检测无忧； 智能处理软件――实用、方便、功能强大； 技术指标： 非金属超声测桩仪 应用领域 自动测桩系统主要用于跨孔声波透射法桩身完整性的自动检测，其他功能与超声检测仪完全相同。 超声透射法基桩、连续墙完整性快速检测； 超声-回弹综合法检测混凝土抗压强度； 超声法检测混凝土裂缝深度、不密实区域及蜂窝空洞、结合面质量、表面损伤层厚度、钢管混凝土内部缺陷； 超声法单孔一发双收测井； 耐火材料质量检测； 地质勘查、岩体、混凝土等非金属材料力学性能检测。 依据标准 声波检测仪国家计量检定规程----------------------------------------------JJG 990-2004超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程-----------------------------CECS 02 2005 超声法检测混凝土缺陷技术规程----------------------------------------CECS 21：2000 建筑基桩检测技术规程---------------------------------------------------JGJ 106 —2003公路工程基桩动测技术规程----------------------------------------JTG/T F81-012004 岩土工程勘察规范-------------------------------------------------------GB50021—2001 建筑抗震设计规范-------------------------------------------------------GB50011—2001 文章编号:1001-7291(2010)01-0048-03文献标识码:B 浅论超声波法检测基桩时声测管的质量控制 刘庆生 (江苏省常熟市大通市政建设工程监理咨询有限公司,江苏常熟215500) 摘要:工程建设领域钻孔灌注桩作为一种重要的基桩形式,其质量直接影响构筑物的安全。 超声波法是目前检测桩身完整性的最有效最准确的检测方法,而声测管的埋设决定了超声波法检 测能否顺利进行,如何加强声测管质量控制也越来越重要。阐述了加强声测管质量控制的措施, 以期基桩检测顺利进行,工程质量得到保证。 关键词:超声波法;基桩检测;声测管;质量控制 随着国家基础设施建设投入的扩大、建筑事业的发展,在高层建筑、重型厂房、桥梁、港口、码头、海上采油平台、核电站工程以及地震区、软土地区、湿陷性黄土地区、膨胀土地区和冻土地区的地基处理中,桩基已成为一种重要的基础形式,得到广泛地应用。而灌注桩具有施工时噪音较小、用钢量少、工序简便等优点,在桩基施工中得到日益广泛的应用,尤其是高承载力桩和大直径超深桩或是在复杂地质条件、不利环境条件下成桩,灌注桩是其他桩型无法代替的。但灌注桩成桩质量受地质条件、成桩工艺、机械设备、施工人员、管理水平等诸多因素的影响,较易产生夹泥、断裂、缩颈、混凝土离析、桩底沉渣较厚及桩顶混凝土密实度较差等质量缺陷,危及主体结构的正常使用与安全,甚至引发工程质量事故。由于钻孔灌注桩施工属隐蔽工程施工,无法从外观对其质量进行检查,其质量直接影响构筑物上部结构的安全。因此,桩基检测工作是整个桩基工程中不可缺少的环节,只有提高桩基检测工作的质量和检测评定结果的可靠性,才能真正地确保桩基工程的质量与安全。 1超声波检测原理 目前常用的基桩动测方法包括低应变反射波法、高应变动测法、超声波法、动测法等。超声波法检测基桩由于检测精度高、不受桩长、桩径条件限制、测试无盲区等优点,在混凝土基桩检测中应用越来越普及。其检测原理是对计划采用超声波法检测桩身质量的基桩,施工时在桩身中埋入声测管,检测时发射换能器和接收换能器分别置于两根管道中,由声测管底部开始,发射探头在某一个声测管中边上升边发射高频信号,该高频信号穿过混凝土被另一个声测管中同步移动的接收换能器所探测。随着探头沿整个桩长提升,依次测取各测点超声脉冲穿过两管道之间的混凝土,通过实测超声波在混凝土介质中传播的声时、波幅和频率等参数的相对变化来检测声测管之间混凝土的缺陷位置及影响程度,判定桩身完整性类别。混凝土是由多种材料组成的多相非匀质体。对于正常的混凝土,声波在其中传播的速度是有一定范围的,当传播路径遇到混凝土有缺陷时,如断裂、裂缝、夹泥和密实度差等,声波要绕过缺陷或在传播速度较慢的介质中通过,声波将发生衰减,造成传播时间延长,使声时增大,计算声速降低,波幅减小,波形畸变,利用超声波在混凝土中传播的这些声学参数的变化,来分析判断桩身混凝土质量。该检测法在桥梁基桩完整性评价中是比较准确可靠的,其检测结果,可对有缺陷的部位实施处理措施时进行指导。 2声测管对检测的影响 第1期(总第181期)华东公路No.1(To ta l No.181) 2010年2月20日EAST C H I NA H I GHWAY February2010 *收稿日期:2009-11-27 关于桩基检测的要求、问题处理、验收条件和程序规定 一、桩基检测的一般要求 1、试样必须源自受检桩基工程，，并采用见证的形式确定试样。试样应符合相关检测方法的技术要求 2、试验桩的数量级位置由设计按相关规范确定。 3、对桩基的验收检测，试样数量按下列原则确定： ①按单位工程计算，为设计提供依据的试样数量不计入验收检测的抽检总数。（注：即试桩报告不得作为静载正式检测报告） ②单位工程相同条件下的桩基作为一个抽检批次 ③具体的抽检数量遵循各种检测方法的规定 4、验收检测的试样位置应在施工完成后随机确定，并应均匀分布。确定试样位置还应考虑下列因素： ①局部地质条件出现异常 ②设计方认为重要 ③委托方认为必须选取 ④施工中有异常 注：①静载检测需在桩全部施工完毕后由建设、监理、施工、设计、勘察五方责任主体共同确定，以设计院为主，不得事先指定； ②对于抗拔桩和计算有摩擦力的抗压桩，若在挖土之前做承载力检测的，需报设计院出具增加的承载力设计值作为静载检测的依据，以弥补挖土造成的承载力损失 5、从桩基施工完毕到开始进行检测的最短间歇时间 （1）承载力检测 ①混凝土灌注桩28天 ②预制桩：砂土7天、粉土10天、非饱和黏性土15天、饱和黏性土25天、桩端持力层未遇水易软化的风化岩层25天 注：若验收检测工期无法满足间歇时间，应在检测报告中注明，对于泥浆护壁灌注桩，宜适当延长时间进行承载力检测，具体由设计院确定 （2）完整性检测 ①当采用低应变或超声波时，受检桩桩身混凝土强度不得低于设计强度的70%或预留 立方体试块强度不得低于15MPa ②当采用钻芯法时，受检桩的混凝土龄期达到28天或预留立方体强度达到设计强度二、桩基检测的具体要求 单位工程针对不同的桩型静载（含抗压、抗拔）需分开检测，其它具体要求如下： 1、大直径挖孔灌注桩 序 号 类别检测项目取样频率规范条文备注 1 原材料 对钢材等原材料的质量、检验项目、批量和检验方法，应符合国家 现行标准的规定。GB50202-5.1.7 注① 2 竖向承 载力静载（抗压） 检验桩数不少于总数的1%，且不应少于3根，当 总桩数少于50根时，不应少于2根。 GB50202-5.1.5 3 静载（抗拔）检验桩数不少于总数的1%，且不应少于3根JGJ106-3.3.8 4 完整性 低应变除超声波或取芯外全部检测注②超声波检测数量： 不少于总桩数30%，且不少于10根 《导则》4.5.4 钻孔取芯注③ 5 试块抗压强度每台班每浇注25m3必须有1组试件； 每根桩必须有1组试件； GB50202-5.1.4注④ 6 其他 注： ①目前已淘汰HPB235盘圆钢筋，按照新规范设计的均为HPB300及以上，施工时不得采用已淘汰的HPB235 盘圆钢筋 ②由于部分工地低应变和静载同时做，往往做静载检测的桩遗漏了做低应变，切记在做完静载检测后补 做低应变检测，保证超声波（或取芯）和低应变检测数量和为桩总数的100% ③超声波未做或漏做的，采用钻孔取芯，补足检测比例； 检测长度：桩身通长直至持力层表面（测量出沉渣厚度）；检测数量：未做或漏做超声波的桩数量，达到30%，且均不得少于10根的要求 ④试件为标养，桩基超声波检测操作规程
基桩超声波检测现场操作详解
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非金属超声波检测仪使用说明书
浅论超声波法检测基桩时声测管的质量控制_刘庆生
关于桩基检测的要求、问题处理、验收条件和程序规定(讨论版2014年01月23日)
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