声波透射法测桩完整性检测方案.docx
声波透射法测桩完整性检测方案1目的判定桩身缺陷的程度并确定其位置。2适用范适用于已预埋声测管的混凝土灌注桩桩身完整性检测。3依据1铁路工程基桩检测技术规程TB10218-2019建筑基桩检测技术规范JGJ106-20142桩基设计文件3. 3岩土勘察报告4工作流程4. 1接受委托正式接手检测工作时，应获得委托方书面形式的委托函，以了解 工程概况，明确委托方意图即检测目的，同时也使即将开展的检测工 作进入合法轨道。4.2调查、资料收集为进一步明确委托方的具体要求和现场实施的可行性，了解施工 工艺和施工中出现的异常情况，将尽可能收集相关的技术资料，必要 时安排检测技术人员到现场踏勘，使基桩检测工作做到有的放失，以 提高检测质量。主要收集内容有：岩土工程勘察资料、受检桩设计施 工资料、桩位平面图、现场辅助条件情况（如道路情况、水、电等） 及施工工艺等。其中受检桩资料主要内容包括桩号、桩横截面尺寸、 设计桩顶标高、检测时桩顶标高、施工桩底标高、施工桩长、成桩日 期、设计桩端持力层及单桩承载力特征值等。4. 3制定检测方案在明确了检测目的并获得相关的技术资料后，相关技术人员着手 制定检测方案，以向委托方书面陈述检测工作的形式、方法、依据标 准和技术保证。检测方案的主要内容包括：工程概况、抽样方案、检 测方法、所需的机械或人工配合、试验周期等等。检测方案需根据实 际情况进行动态调整。5. 4前期准备4.1检测的仪器设备1声波发射与接收换能器应符合以下要求：1）圆柱状径向振动，沿径向无指向性；2）外径小于声测管内径，有效工作段长度不大于150mni；3）谐振频率为3050kHz；4）水密性满足IMPa水压不渗水2声波检测仪应符合以下要求：1）具有实时显示和记录接收信号的时程曲线以及频率测量或频 谱分析功能。2）声时测量精度优于或等于0.5 us,声波幅值测量相对误差小 于5%,系统频带宽度为1200kHz,系统最大动态范围不小于 100dBo3）声波发射脉冲为阶跃或矩形脉冲，电压幅值为2001000V。第2页共9页4. 5现场检测4. 5. 1受检桩应符合以下规定：1、受检桩混凝土强度至少到达设计强度的70%,且不小于 15MPao2、桩头的材质、强度、截面尺寸应与桩身基本等同。3、桩顶面应平整、密实，并与桩轴线基本垂直。4. 5. 2声测管埋设应符合以下规定：1、建筑基桩检测技术规范JGJ106-2014第10条。2、铁路工程基桩检测技术规程TB10218-2019。4. 5. 3现场检测前准备工作应符合以下规定：1、采用标定法确定仪器系统延迟时间。2、计算声测管及耦合水层声时修正值。3、在桩顶测量相应声测管外壁间净距离。4、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。、现场检测步骤应符合以下规定：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。2、发射与接收声波换能器应以相同标高或保持固定高差同步升 降，测点间距不应大于250mll1。3、实时显示和记录接收信号的时程曲线，读取声时、首波峰值 和周期值，宜同时显示频谱曲线及主频值。第3页共9页4、将多根声测管以两根为一个检测剖面进行全组合，分别对所有检测剖面完成检测。5、在桩身质量可疑的测点周围，应采用加密测点，或采用斜测、 扇形扫测进行复测，进一步确定桩身缺陷的位置和范围。6、在同一检测剖面的检测过程中，声波发射电压和仪器设置参 数应保持不变。1）计算声测管及耦合水层声时修正值。2）在桩顶测量相应声测管外壁间净距离。3）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。5检测数据分析与判定5. 1各测点的声时tc、声速v、波幅Ap及主频f应根据现场检 测数据，按以下各式计算，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：= 201g 幺,1000Ji = tli式中 第i测点声时（us）;t：第i测点声时测量值（us）；/0 仪器系统延迟时间（us）；第4页共9页t，一一几何因素声时修正值（us）；V 每检测剖面相应两声测管的外壁间净距离（mm）;vi第i测点声速（km/s）； Api第i测点波幅值（dB）；% 第i测点信号首波峰值（V）；旬一一零分贝信号幅值（V）；fi 第i测点信号主频值（kHz）,也可由信号频谱的主频求得Ti第i测点信号周期（us）。1）将同一检测剖面各测点的声速值vi由大到小依次排序，即vl 三 v22 vn-k2 vn-l 三 Vn（5. 1. 1）式中v 按序排列后的第i个声速测量值；n 检测剖面测点数；k 一从零开始逐一去掉式1.1）vi序列尾部最小数值的数据个 数。2）对从零开始逐一去掉式（5.1. l）vi序列中最小数值后余下的 数据进行统计计算。当去掉最小数值的数据个数为k时，对包括vn-k 在内的余下的数据vlvn-k按以下公式进行统计计算：% =匕”一%（5. 1. 2）% =£ 匕（5. 1. 3）n-kJ n-k（匕_匕（5L 4）yi _ k _ 1 j_式中力异常判断值；V, （n-k）个数据的平均值；第5页共9页八一一（n-k）个数据的标准差；入由表10. 4. 2查得的与（n-k）相对应的系数。统计数据个数（n-k）与对应的入值表5. 1. 1n-k2022242628303234363821.641.691.731. 771.801.831.861.891.911.94n-k4042444648505254565821.961.982.002.022. 042. 052. 072.092. 102. 11n-k60626466687072747678A2. 132. 142. 152. 172. 182. 192.202.212. 222. 23n-k8082848688909294969822.242. 252.262. 272. 282. 292.292. 302. 312. 32n-k10010511011512012513013514014522. 332. 342. 362. 382. 392.412. 422.432. 452. 46n-k15016017018019020022024026028022. 472. 502. 522. 542. 562. 582.612. 642. 672. 69将vn-k与异常判断值v0进行比拟，当vn-k W vO时，vn-k及其 以后的数据均为异常，去掉vn-k及其以后的异常数据;再用数据vl vn-kT重复式（5.1.2）（5.1.4）的计算步骤，直到vi序列中余 下的全部数据满足：vi >v0 （5. 1.5）此时，vO为声速的异常判断临界值vco 4声速异常时的临界 值判据为：vi W vc （5. 1.6）当式（5.1.6）成立时，声速可判定为异常。5. 2当检测剖面n个测点的声速值普遍偏低且离散性很小时， 宜采用声速低限值判据：vi < vL （5.2. 1）第6页共9页式中vi第i测点声速（km/s）；vL声速低限值（km/s）,由预留同条件混凝土试件的抗压强度与声速比照试验结果，结合本地区实际经验 确定。 当式（5.2.1）成立时，可直接判定为声速低于低限值异 常。5. 3波幅异常时的临界值判据应按以下公式计算：T i.3.1)Api < Am -6 (5. 3. 2)式中二波幅平均值（dB）；n检测面测点数。当式（5.3.2）成立时，波幅可判定为异常。5. 4当采用斜率法的PSD值作为辅助异常点判据时，PSD值应按以下公式计算:PSD=K，X (5. 4. 1)K =(5.4.2)Zi - Zi-r =，ci Tci-1 (5. 4. 3 )式中tci第i测点声时(us)；Qt第i 1测点声时(US)；Zi第i测点深度(m)；zi第i 1测点深度(m)o第7页共9页根据PSD值在某深度处的突变，结合波幅变化情况，进行异常点判定。5.5 当采用信号主频值作为辅助异常点判据时，主频-深度曲线上主频值明显降低可判定为异常。5.6 桩身完整性类别应结合桩身混凝土各声学参数临界值、PSD 判据、混凝土声速低限值以及桩身质量可疑点加密测试（包括斜测或 扇形扫测）后确定的缺陷范围，按铁路工程基桩检测技术规程 TB10218-2019、建筑基桩检测技术规范JGJ106-2014表10. 5. 11 进行判定。6检测报告编制6. 1检测报告应包括：1、委托方名称，工程名称、地点，建设、勘察、设计、监理和 施工单位，基础、结构型式，层数，设计要求，检测目的，检测依据, 检测数量，检测日期；2、地质条件描述；3、受检桩的桩号、桩位和相关施工记录4、检测方法，检测仪器设备，检测过程表达；5、受检桩的检测数据，实测与计算分析曲线、表格和汇总结果;6、与检测内容相应的检测结论；7、桩身波速取值；8、桩身完整性描述，缺陷的位置及桩身完整性类别；9、声测管布置图；10、受检桩每个检测剖面声速-深度曲线、波幅-深度曲线，并将第8页共9页11、当采用主频值或PSD值进行辅助分析判定时，绘制主频深度曲线或PSD曲线，12、缺陷分布图示。第9页共9页
