某橋梁工程基樁超聲波透射法檢測(cè)研究

楊曉強(qiáng)

1 工程概況

某新建橋梁工程橋梁寬12 m，其中機(jī)、非混合車道8 m，道路兩側(cè)各設(shè)置人行道2 m，橋梁跨徑為(17.75+22+17.75)m。基樁設(shè)計(jì)參數(shù):鉆孔灌注樁，樁徑1200 mm，3根樁長(zhǎng)14 m(0-1，0-2，0-3)，3根樁長(zhǎng) 15 m(3-1，3-2，3-3)，共 6 根樁，樁身混凝土強(qiáng)度C30。

根據(jù)委托單位提供的設(shè)計(jì)及施工資料，各檢測(cè)樁的情況見表1。

表1 檢測(cè)樁的設(shè)計(jì)、施工資料

2 超聲波透射法

2.1 基本原理

超聲波透射法檢測(cè)樁身結(jié)構(gòu)完整性的基本原理是:由超聲脈沖發(fā)射源向混凝土內(nèi)發(fā)射高頻彈性脈沖波，并用高精度的接收系統(tǒng)記錄該脈沖波在混凝土內(nèi)傳播過程中表現(xiàn)的波動(dòng)特性;當(dāng)混凝土內(nèi)存在不連續(xù)或破損界面時(shí)，缺陷面形成波阻抗界面，波到達(dá)該界面時(shí)，產(chǎn)生波的透射和反射，使接收到的透射波能量明顯降低;當(dāng)混凝土內(nèi)存在松散、蜂窩、孔洞等嚴(yán)重缺陷時(shí)，將產(chǎn)生波的散射和繞射;根據(jù)波的初至到達(dá)時(shí)間和波的能量衰減特性、頻率變化及波形畸變程度等特征，可以獲得測(cè)區(qū)范圍內(nèi)混凝土的密實(shí)度參數(shù)。測(cè)試記錄不同側(cè)面、不同高度上的超聲波動(dòng)特征，經(jīng)過處理分析就能判別測(cè)區(qū)內(nèi)混凝土存在缺陷的性質(zhì)、大小及空間位置。

2.2 檢測(cè)儀器

采用武漢巖海工程技術(shù)開發(fā)公司生產(chǎn)的RS-ST01C一體化數(shù)字超聲儀，包括φ35雙孔徑向換能器等。

2.3 檢測(cè)步驟

本工程單個(gè)基樁共設(shè)3根測(cè)管，共3個(gè)剖面。

1)將發(fā)射與接收換能器通過深度標(biāo)志分別置于兩根聲測(cè)管中的測(cè)點(diǎn)處;2)發(fā)射與接收聲波換能器以相同標(biāo)高同步上升，測(cè)點(diǎn)間距為250 mm;3)實(shí)時(shí)顯示和記錄接收信號(hào)的時(shí)程曲線，讀取聲時(shí)、首波峰值和周期值，并同時(shí)顯示頻譜及主頻值;4)在樁身質(zhì)量可疑的測(cè)點(diǎn)周圍，應(yīng)采用加密測(cè)點(diǎn);5)對(duì)另外的兩個(gè)剖面進(jìn)行上述步驟檢測(cè)。

表2 超聲波透射法樁身質(zhì)量完整性檢測(cè)結(jié)果表

2.4 樁身完整性判定

根據(jù)樁身混凝土的均勻性，是否存在缺陷及缺陷的嚴(yán)重程度，將樁身的完整性按四類劃分:Ⅰ類樁:各檢測(cè)剖面的聲學(xué)參數(shù)均無異常，無聲速低于低限值異常;Ⅱ類樁:某一檢測(cè)剖面?zhèn)€別測(cè)點(diǎn)的聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)異常，無聲速低于低限值異常;Ⅲ類樁:某一檢測(cè)剖面連續(xù)多個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)異常;兩個(gè)或兩個(gè)以上檢測(cè)剖面在同一深度測(cè)點(diǎn)的聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)異常;局部混凝土聲速出現(xiàn)低于低限值異常;Ⅳ類樁:某一檢測(cè)剖面連續(xù)多個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)明顯異常;兩個(gè)或兩個(gè)以上檢測(cè)剖面在同一深度測(cè)點(diǎn)的聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)明顯異常;樁身混凝土聲速出現(xiàn)普遍低于低限值異?；驘o法檢測(cè)首波或聲波，接收信號(hào)嚴(yán)重畸變。

3 檢測(cè)結(jié)果

超聲波透射法檢測(cè)各樁結(jié)果匯總于表2。本次檢測(cè)共檢測(cè)6根樁，其中Ⅰ類樁6根，占所測(cè)樁數(shù)的100%;沒有Ⅱ類、Ⅲ類、Ⅳ類樁。

4 結(jié)語

本次檢測(cè)共檢測(cè)6根樁，其中Ⅰ類樁6根，占所測(cè)樁數(shù)的100%;無Ⅱ類、Ⅲ類、Ⅳ類樁，滿足工程設(shè)計(jì)要求，檢測(cè)結(jié)果可供類似工程參考。

[1]JGJ 106-2003，建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范[S].

[2]JGJ 94-2008，建筑基樁技術(shù)規(guī)范[S].

[3]GB 50007-2002，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4]CECS 21∶2000，超聲波法檢測(cè)混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程[S].