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。

检测工作

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滑下即可。数据采集。发射、接收换能器通过放大器与声波检测仪连接好,打开仪器电源开关,设置参数后开始正式测试工作。先将两换能器放至声测管底部,由下而上每隔20~40cm测一点。将采集状态置于"采样",示意拉线人员拉起换能器,这样做的好处是可以看到动态的波形变化,直至一根桩检测结束。测完后,分析查看是否有异常测点(如波速波幅过低),若有应进行复测。所有要求试桩结束后,整理仪器及换能器。电缆线接口应保护好,可用软布外加一个塑料袋包扎起来防止接口进水或被污泥弄脏。

4.3 检测后数据处理

现场工作完成后,应将图形打印出来,并将数据传输至电脑保存。检测结果通过简报的形式报给有关单位。仪器也应妥善保管,注意防水防晒。

4.4 检测过程中常见问题及处理办法

(1)探头卡住 当卡住不太严重时,拉住电缆线轻轻上下抖动,待探头松动即可拉出来;或者用另一个探头轻放至卡住位置,提起往下轻轻冲击,待探头松动即可拉出来。有时这两个办法都不奏效,可试用8mm的钢筋焊接连起来往下捅,直至探头松动即可拉出来。

(2)没有波形 这时可检查是否断电或电缆被压住,若声时很大,该位置出现夹泥、离析等,其声波传播时间会大大增加。这时根据情况调节测值,直至出现波形为止。

(3)换能器故障 无意之中换能器碰撞声测管内壁或其他硬物导致裂痕进水。

(4)放大器出现故障 将两探头拉出来,放在水中进行采样,如果没有波出现,基本判断放大器故障。

(5)数据采集仪器出现故障 拿到室内,用平面换能器(不用放大器)检测,如正常说明仪器正常,反之为仪器出现故障。