超声波透射法检测钻孔灌注桩技术

钻孔灌注桩是高层建筑、桥梁等工程结构常用的基桩形式,其质量直接影响上部结构的安全,由于钻孔灌注桩的特定施工条件,在混凝土灌注过程中易产生夹泥、缩颈、空洞、断桩等缺陷。工程实践证明采用超声波透射法对大直径超长桩检测,其检测精度高,结果直观可靠,可以较详细查明桩身内部缺陷的性质、深度位置、范围大小及严重程度,为控制大直径超长桩桩身混凝土质量提供了一种有效的检测方法。介绍了超声波透射法检测钻孔灌注桩质量的基本原理、检测技术和分析方法等,基于对典型实测曲线的分析并结合作者的检测经验,详细描述了应用超声波透射法测桩时的各类桩的缺陷特征。     

超声波基桩检测法在灌注桩检测中的应用探讨

超声波透射法是通过声测管将探头直接伸入桩身内部进行逐段探测,因此,超声波对桩身混凝土缺陷的判断,比其他低应变动力法更为直观可靠。尤其是当桩内具有多层缺陷时可避免其他低应变动力检测方法对下层缺陷的误判和漏判。介绍了超声波透射法检测大直径灌注桩桩身完整性的原理、方法和现场检测技术。通过现场检测实例,给出了基桩存在缺陷时声参量的几种特征。     

混凝土测试声学参数分析研究

在进行超声波测试基桩混凝土质量时,是通过超声仪器测试声参数,如波速、波幅、频率或波形等在桩身各截面的值进行判断。文章通过对声学参数的理论分析。介绍了声波波速、波幅、频率和波形对混凝土质量评定的原理,使工程测试人员能够更好地利用超声波对基桩混凝土质量进行有效的判定。     

缺陷桩的旁孔透射波法检测分析原理

以均质弹性地基中具有低速缺陷段的基桩为研究对象,利用基于Snell定律的射线理论,对旁孔中首至透射P波的时深关系推导了一套简化理论计算公式,并由此提出了采用旁孔透射波法检测分析桩身缺陷的方法.对饱和地基中具有低速缺陷段的基桩,采用轴对称有限元法模拟计算了旁孔透射波法测试信号,对其按上述方法分析推算桩身低速缺陷段的位置、长度和波速以及桩长,以检验本文方法的可靠性.结果表明,本文方法具有良好的实用潜力,值得开展进一步的验证和试用工作.
     

基于超声波测试的混凝土应力与波速关系

基于超声波无损检测原理,对自然养护的C20和C30 2个强度等级的泵送混凝土立方体试块进行超声波测试.通过测试不同龄期、不同点位混凝土试块的超声波波速和工作应力,借助Origin数据处理软件对超声波波速和工作应力之间的关系进行回归分析,得出超声波波速与点位工作应力的关系曲线方程.研究结果表明:采用线性函数描述超声波波速与应力之间的关系相关度高,准确性好,可以为在役混凝土工作应力超声波检测提供参考.     

透射波法和声波CT在桩基检测中的应用

目的研究声波透射法在混凝土桩基缺陷检测中的声波响应特征,以避免声波透射法桩基检测效果受传感器耦合不佳或噪音干扰等的影响.方法利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件模拟声波在大直径桩基中传播规律,开展了模拟声波波速与理论波速的对比分析、声学参数的时频域分析,缺陷的介质特性、水平尺寸及竖向尺寸对声波接收信号时频特性的敏感分析,以及声波层析成像反演分析.结果缺陷竖向线性尺寸、材料参数对波速、波幅及主频幅值影响较大,缺陷水平向线性尺寸对波速、波幅及主频幅值影响较小.结论利用ANSYS/LS-DYNA有限元法开展桩身波动问题研究是合理和可行的,建议选用50 k Hz声波进行大直径桩基声波层析成像分析.     

声波透射法检测判定基桩完整性类别标准

为了应用声波透射法检测基桩混凝土质量,从而定量地判定基桩完整性类别.经过理论分析,采用适合声波透射法的完整性系数β,由概率法确定了完整性系数的取值范围所对应的基桩完整性类别.在实际基桩检测中,可根据β值的大小来定量地对基桩完整性类别进行判定.研究表明,该方法计算简单,使用方便.不仅能够准确地探测缺陷的存在,而且还能够对不同程度的缺陷作出区分,较为准确合理地对基桩完整性类别进行判定.     

超音波法与敲击回音法检测钢筋混凝土梁柱接头

本文用超音波法及敲击回音法分别以斜向对打量测实体柱、不同厚度之块状试体、十字形试体及实体梁柱接头之压力波波速值,并与上述各试体之超音波直接对打量测的压力波波速值作比较,以评估斜向对打量测波速压力波之准确性,藉以探讨以斜向对打量测波速压力波值来检测梁柱接头混凝土质量之可行性.试验结果显示:超音波法于面宽40 cm之实体柱量测,当接收器偏距大于40 cm时,其波速值会明显下降;但敲击回音法以直径3 mm钢球作敲击源,接收器偏距超过70 cm波速值才会呈现下降趋势,以直径6mm钢球做量测则接收器偏距可达100cm,若以直径9mm钢球或铁锤做量测,接收器偏距达300 cm时,波速值仍未呈下降趋势.各试体之试验结果皆显示,超音波法之量测波速值基本上随接收器偏距增加而下降,但敲击回音法之波速值却不受偏距影响,其波速值与超音波直接对打值比较,误差皆在±3%以内.     

浅谈钻孔灌注桩质量通病

1.钻孔灌注桩常见的质量通病 钻孔灌注桩主要是承受垂直荷载压力。能否承受荷载压力主要取决于：桩身砼强度及桩周摩阻力。钻孔桩的施工工艺比较复杂。若不严格控制.容易出现缩颈、孔壁塌落、沉渣超厚、混凝土离析、桩身夹泥、桩身空洞、蜂窝、断桩、混凝土强度达不到设计要求、钢筋错位变形严重等质量缺陷，造成桩基承载力的下降，影响到工程结构的安全。     

混凝土梁冻伤厚度与横梁立柱浇筑质量检测分析

文章介绍某工程混凝土基础横梁立柱浇注过程中,由于工艺不当出现蜂窝类缺陷,为查明混凝土梁冻伤厚度及横梁立柱基础质量缺陷程度,分别采用声波平测法进行冻伤厚度检测,采用声波透射法进行缺陷程度检测。检测结果表明,梁冻伤厚度达3~5cm,横梁立柱浇注质量缺陷导致波速降低达50%以上,属严重缺陷,建议加固处理。     

临海环境下桥梁混凝土长期弹性模量试验研究

为克服传统测试方法的不足,建立临海环境暴露试验站,开展临海环境下桥梁混凝土长期静、动弹性模量试验研究。运用超声波平测法,取不同测距的接收波波峰相关散点进行回归计算,获取桥梁混凝土的纵波波速与表面波波速,根据动弹性模量与波速的数学关系,计算混凝土的动弹性模量。基于一批卵石混凝土试件的试验结果,分析混凝土动弹性模量随时间变化规律,构建5~20 mm和5~30 mm这2种连续级配粒径卵石混凝土试件的静、动弹性模量换算公式。结合预应力混凝土构件的长期弹性模量试验研究,验证所提出的静、动弹性模量换算公式的适用性。研究结果表明:混凝土的动弹性模量随时间逐渐增大,前期增长迅速,后期增长缓慢,增长速率随时间逐渐减缓。     

考虑桩土相互作用的低应变基桩缺陷的定量分析

为了在低应变条件下建立考虑桩土相互作用的基桩缺陷定量分析方法,研究了不同桩土相互作用阻尼系数时速度波沿桩身的衰减规律．应用一维波动理论求解了瞬态锤击作用下桩土相互作用的定解问题,得到了不同桩侧土阻尼系数时桩的速度响应,论证了速度波的衰减是时间和桩侧土阻尼系数的函数．利用速度波的衰减规律和缺陷处能量的分配规律,得到考虑了桩土相互作用影响的缺陷定量分析关系式．为了验证这个关系式的适用性,分别对完整桩、缩颈桩和扩颈桩进行了不同纵向应力下的模型试验．通过完整桩试验反演阻尼系数,利用得到的阻尼系数和缺陷桩桩顶速度响应曲线进行缺陷定量分析,结果得到的桩缺陷程度与实际缺陷程度基本一致,误差在6％以内．结果证明,缺陷定量分析关系式确定的桩缺陷程度与实际缺陷程度是基本一致的,建立的基桩缺陷定量分析方法是可行的．     

基于声波法和FLAC3D的矿井底板采动破坏特征研究

利用声波法对华北地区某典型岩溶水害矿井的4707工作面煤层底板不同深度、不同位置的声波波速进行探测,获得了随工作面推进时的波速变化曲线。结果表明:垂深3.9～12.1m之间的声速曲线出现较大的波动,在钻孔距工作面距离15～5m时声波波速迅速升高,在6～5m处达到最大值,工作面推过钻孔后,波速不断降低。垂深13m以上,声波曲线趋于稳定,说明已不在破坏范围内。声速法判断底板最大破坏深度为12.1m。结合FLAC3D软件,利用4707工作面的实际地质资料数值模拟煤层底板采动破坏过程,得出了煤层底板采动破坏特征:底板破坏区沿采空区四周和底板向下扩散呈现出喇叭形,随工作面的不断推进,破坏区也不断前移。     

桩基动态检测分析

提出的桩基动态检测方法可以诊断混凝土灌注桩的桩身质量.判断桩基混凝土的强度和桩长,根据应力波在传播途中遇到阻抗面时会产生反射波与透射波的原理,诊断桩基缺陷的类型,并用相关分析法确定了单桩允许承载力.     

利用iTECS检测桥梁混凝土结构的内部缺陷

通过iTECS(Integrity Test Equipment for Concrete Structures)检测三小营南桥T梁混凝土厚度,利用最大熵频谱分析和傅里叶频谱分析结果误差很小,最大熵谱分析更精确.通过多次试验,得出根据测试厚度判断混凝土结构内部离析、不密实与空洞的不同方法:当测试的厚度明显小于实际厚度时表明该混凝土构件内部存在孔洞;当测试的厚度远大于实际厚度时表明该混凝土构件内部存在不密实、离析等缺陷.通过对室内大厚度混凝土结构的厚度探测,发现当混凝土结构内部缺陷深度超过一定范围时,利用iTECS只能测试混凝土结构内部缺陷的位置,而不能精确的探测出缺陷的深度.同时对正对空洞处及空洞边缘处测试到的明显不同厚度进行了探究.     

一根多缺陷冲击成孔灌注桩的检测与分析

以一根含多处缺陷的冲击成孔灌注桩为例,给出了其缺陷的检测、分析与处理过程.通过低应变法检测,发现桩身存在较严重的缺陷,经钻芯法两钻孔抽芯验证,1#孔五处出现较严重的离析和空洞,2#孔芯样完整.经分析,该桩严重缺陷主要由导管提升过快及扩孔造成.     

低应变动测桩身应力波衰减规律及其应用

针对桩基低应变动测中应力波在桩身不连续界面产生反射的同时也会产生透射衰减,同时桩周土轴向阻尼作用也会进一步引起应力波的衰减,文章探讨了考虑桩土衰减系数和桩身不连续界面的透射系数、反射系数的低应变动测的桩身应力波衰减规律,并根据该规律,实现对桩基缺陷程度的量化分析.通过模型桩验证该方法是可行的.     

超声层析成像技术在页岩天然缺陷定位中的应用

针对页岩预制的天然缺陷,利用超声层析成像技术对其进行定位,从而实现缺陷的可视化.对页岩进行3个直径为10 mm的圆柱缺陷预制设计,使用超声检测仪对存在已知缺陷区的页岩进行超声波检测实验.实验结果表明:大部分的波速集中在3 000～5 000 m/s,少数的波速在2 000 m/s以内,而且这些点刚好是预制缺陷网络标号的...     

大坪滑坡抗滑桩加固效果监测与分析

对于大截面钢筋混凝土抗滑桩,视为埋置于坚硬地层中的弹性地基梁。通过对重庆市奉溪高速公路孙家崖隧道滑坡治理实际工程的抗滑桩加固监测成果进行分析,通过在桩身上方距顶端2 m处设置Ф110 mm的钻孔测斜管,监测抗滑桩在施工过程中所造成滑坡的水平位移,根据孔深与水平位移确定的曲线图判断滑动面所在的位置;同时,通过在桩身护壁中埋置的混凝土应力计、钢筋应力计和桩后土体中埋置的土压力盒,监测桩身在开挖过程中护壁所受的混凝土应力、钢筋轴力和土压力,从而通过各自的变化曲线为抗滑桩施工提供安全保障。     

基于特征线法的锚杆(索)锚固质量应力波检测方法

将由锚杆(索)和外围注浆体组成的锚固体等效成一维弹性杆件,采用应力波特征线法,并根据应力波在突变断面处的入射、反射和透射关系以及初始与边界条件,得到应力波传播过程中的应力和速度。通过计算锚固体的复合弹性模量和质量密度以获得应力波在其传播的波速,并按传播时间的对数螺旋衰减规律对求得的应力波应力和速度进行修正。考虑均匀断面全长注浆型、存在自由段非全长注浆型和存在缺陷段全长注浆型这3种锚固体,及由端头发射端头接收和底端发射端头接收2种应力波信号处理方式,得到简便判断锚固体断面变化处位置和锚杆(索)长度所需的脉冲信号时间,并推导出由锚固体断面变化处和底端反射(或透射)回的应力波的速度计算公式。在算例中,研究脉冲信号时间、应力波衰减系数、外围注浆体的混凝土强度等级、锚杆(索)自由段和锚固段交界面位置及缺陷段注浆饱满度对应力波法检测锚固体质量的影响,同时,分析实测锚杆(索)长度误差影响因素。研究结果表明:满足简便判断锚固体质量的脉冲信号时间范围很小;锚固体外围注浆体的混凝土强度等级对端头接收到的应力波的速度信号影响较小;锚固体断面变化处仅对由该位置反射回的应力波的速度信号有一定影响;缺陷段的饱满度越低,经缺陷段和锚固段交界面处反射后在端头接收到的应力波的速度信号越强,而由底端反射(或透射)回的应力波的速度信号越弱;缺陷段的饱满度对实测锚杆(索)的长度影响较大。