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基樁超聲波檢測中常見問題及處理方法

來源:上海巖聯(lián)工程技術(shù)有限公司   2019年01月08日 16:29  

隨著我國公路的大力建設(shè)和發(fā)展,越來越多的混凝土灌注樁被應(yīng)用到橋梁工程中,因此混凝土灌注樁質(zhì)量的好壞,直接關(guān)系到橋梁工程的安全使用。隨著無損檢測技術(shù)的迅速發(fā)展和日臻成熟,基樁的超聲波透射法檢測已成為工程質(zhì)量工程*的手段。

檢測過程中超聲波信號(hào)突然消失

有兩種原因可產(chǎn)生該類現(xiàn)象,一是聲測管內(nèi)無水;二是設(shè)備系統(tǒng)故障。首先應(yīng)檢查聲測管內(nèi)是否有水,可在采樣狀態(tài)下,迅速往聲測管注水(以防聲測管破裂造成的水大量外流),至現(xiàn)象消除,否則,將換能器提出聲測管,兩聲測管交叉放在空氣中,采樣、觀察是否有接收波形,如果沒有接收波形,則設(shè)備系統(tǒng)故障。

判斷設(shè)備系統(tǒng)的故障部位

將故障的設(shè)備換上平面換能器,將平面換能器的輻射面平行相對,相距5em左右,進(jìn)行采樣,如波形正常,證明超聲儀正常,僅僅是徑向換能器故障。若判斷換能器故障時(shí),接上徑向換能器,進(jìn)行采樣,如發(fā)射換能器發(fā)出響聲、無接收波形,則接收換能器故障;如發(fā)射換能器無響聲,僅將發(fā)射換能器更換成平面換能器,將平面換能器的輻射面對準(zhǔn)徑向換能器的輻射體(中間部位),進(jìn)行采樣,如有波形,則接收換能器完好、發(fā)射換能器故障,否則,收、發(fā)徑向換能器均有故障。

檢測過程中波幅抖動(dòng)嚴(yán)重,波形時(shí)好時(shí)壞

換能器剛下水測試時(shí)波形正常,一會(huì)兒波形逐漸異常(主要表現(xiàn)為波幅抖動(dòng)比較嚴(yán)重,雜亂,如圖1所示),甚至無接收波形,提出聲測管后波形正常,或提出聲測管、待換能器干燥后波形正常。造成該現(xiàn)象主要有三個(gè)原因,一是由于換能器信號(hào)線破損(漏水)造成波形無法正常接收;二是換能器水密性喪失、遇水壓大時(shí)滲透到換能器主體,造成換能器故障;三是換能器未處于同一平面,造成波幅變化較大。

樁頭后一測點(diǎn)聲速 、幅度急劇下降

一些樁在樁頭部位的后一個(gè)或幾個(gè)測點(diǎn)的聲參量急劇下降,而樁頭部位混凝土表面良好。該現(xiàn)象可能是剔除樁頭(使用機(jī)械設(shè)備或者用爆破)時(shí),引起聲測管與混凝土脫離(產(chǎn)生間隙)或者混凝土局部破損(產(chǎn)生裂隙)而造成,可在聲測管外壁或樁頭混凝土澆清水,重新測試。

檢測過程中波形突然停滯

在測試的過程中波形突然停滯,造成此類現(xiàn)象的主要原因是檢測過程中換能器的提升速度過快。出現(xiàn)換能器提升速度過快后,稍等幾分鐘主機(jī)就可以恢復(fù)正常。樁基檢測過程中換能器的提升速度一般要?jiǎng)蛩?,不能過快,以防造成主機(jī)突然停滯。

檢測過程中設(shè)計(jì)樁長與實(shí)測樁長不符

在測試的過程中出現(xiàn)設(shè)計(jì)樁長與實(shí)測樁長不符的現(xiàn)象,造成此類現(xiàn)象的主要原因:一是換能器未放到樁底(主要是聲測管堵管);二是檢測過程中超聲波儀提升裝置中的測距儀出現(xiàn)誤差。針對以上兩個(gè)原因主要做到:一是在樁基檢測準(zhǔn)備的時(shí)候?qū)Q能器放到樁底;二是對出現(xiàn)誤差的提升裝置進(jìn)行重新校準(zhǔn)。

深度-幅度曲線上出現(xiàn)有規(guī)律的波幅突變

在中長樁基施工過程中,聲測管通常用焊接方式或者是套筒連接起來,通長到樁底。有時(shí)兩聲測管用10cm左右的套筒進(jìn)行連接,其內(nèi)徑一般大于聲測管外徑3~5mm,有的直接焊接而成。超聲檢測時(shí),若換能器正好處在兩管節(jié)頭之處時(shí),有時(shí)接頭會(huì)使聲學(xué)參數(shù)測值明顯降低,特別是振幅測值。如圖2所示。其原因是接頭處存在空氣夾層,強(qiáng)烈反射聲波能量。遇到這種情況,判斷的方法是:將換能器移開一定距離后,測值立刻正常,反差極大,往往屬于這種情況。如果深度一幅度曲線上出現(xiàn)有規(guī)律的波幅突變就要認(rèn)真查看施工單位的施工圖紙和現(xiàn)場施工記錄,根據(jù)圖紙和現(xiàn)場施工記錄準(zhǔn)確判讀出此類現(xiàn)象的原因。

聲測管致使聲速發(fā)生錯(cuò)誤判讀

在實(shí)際工程中,聲測管之間很難保持的平行,如果安裝時(shí)操作不當(dāng)或聲測管連接、固定不好,可能會(huì)造成聲測管嚴(yán)重傾斜、彎折、翹曲,使同一剖面內(nèi)各測點(diǎn)的測距發(fā)生很大的差異,導(dǎo)致推算的聲速與測點(diǎn)的實(shí)際聲速有很大差別,甚至使檢測試驗(yàn)失敗(檢測數(shù)據(jù)無法分析)。聲測管的連接、固定、埋設(shè)質(zhì)量是決定聲波檢測試驗(yàn)成敗的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對聲測管出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象的樁基要進(jìn)行管距的修正,只有這樣才能正確判讀出基樁的各種聲學(xué)參量,以免造成基樁的漏判或者誤判。

在處理數(shù)據(jù)過程中發(fā)現(xiàn)聲速平均值較低

在確定基樁無任何缺陷的情況下,基樁混凝土聲速平均值較低,造成這種現(xiàn)象的主要原因很可能就是混凝土的齡期不夠致使混凝土的強(qiáng)度偏低?;炷谅曀匐S齡期的增長而上升。但在硬化初期,聲速很低,與泥砂夾層難以區(qū)別。而且在硬化初期,混凝土對聲能的吸收系數(shù)較大,信號(hào)較低?!兑?guī)范》中規(guī)定:“當(dāng)采用低應(yīng)變法或聲波透射法檢測樁基完整性時(shí),受檢樁混凝土強(qiáng)度至少達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%且不小于15MPa”,混凝土達(dá)到28d強(qiáng)度的70%一般需要10~15d的時(shí)間。

基樁的工程質(zhì)量直接關(guān)系到橋梁工程的安全運(yùn)行。通過本篇文章,可以快速、準(zhǔn)確判斷出基樁檢測過程中易遇到的各種問題及解決方法,為更好、更快做出準(zhǔn)確的判斷,及橋梁工程的安全運(yùn)行提供了重要的參考依據(jù)

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