CN101418579A - 地下连续墙接缝夹泥的检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种判断地下连续墙接缝是否存在夹泥的检测方法，属于建筑工程领域。深基坑开挖过程中，经常会出现地下连续墙接缝因夹泥而发生渗漏水，如果封堵不住会造成基坑周围地表沉陷。通过对地下连续墙接缝夹泥检测，可采取补救措施以避免基坑开挖风险。其具体工艺如下：首先利用地下连续墙接缝两侧的注浆管，使超声波发射与接收传感器能够从两个注浆管中同步下放并发射声波，一旦接缝出现夹泥等异物，由于夹杂的泥土中富含水，而且水中声速相对比混凝土中要低许多，利用超声波这种传播时间差的物理现象可用来检测地下连续墙接缝夹泥的存在与否。这种检测方法准确有效、操作方便，适合于所有地下连续墙围护结构的基坑工程。

Description

地下连续墙接缝夹泥的检测方法

技术领域

本发明涉及一种地下结构质量检测方法，尤其涉及一种地下连续墙接缝夹泥的检测方法，属于建筑施工领域。

背景技术

地下连续墙具有结构刚度大、整体性、抗渗性和耐久性好的特点，可作为永久性的挡土挡水和承重结构；能适应各种复杂的施工环境和水文地质条件，可紧靠已有建筑物施工，施工时基本无噪音、无震动，对邻近建筑物和地下管线影响较小；能建造各种深度(10～100m)、宽度(30～150cm)和形状的地下墙。由于地下连续墙具有一系列的优点，所以，在城市地铁和深基础工程中得到越来越广泛的应用。

地下连续墙作为基坑的围护工程其防水性能至关重要，有很多围护工程因在基坑开挖过程中围护结构发生严重渗漏水、流砂的现象造成基坑外的水土流失，引起周围地表沉陷，从而影响到基坑周边的管线、道路、房屋建筑的安全，甚至发生灾难性的后果。

在基坑开挖后地下连续墙发生渗漏水的地方大多位于地下连续墙接缝处，虽然地下连续墙接缝质量可以通过在地下连续墙施工过程中严格执行刷壁、接缝特殊处理工艺等措施进行优化，但是由于接缝处理是在有泥浆环境中进行的，因此只能凭借施工方案要求的步骤和经验来判断接缝处是否清理干净，而且在后期浇灌混凝土的过程中因沉渣厚度增加或操作不当也会造成地下连续墙接缝处的夹泥。

总之，为消除地下连续墙接缝夹泥而存在的渗漏水隐患，确保基坑开挖与周围环境的安全，必须要有对已施工好的地下连续墙接缝质量进行检测的有效手段。如果有则可以在基坑开挖前对存在夹泥接缝的围护结构外侧进行水泥单液注浆或旋喷桩止水的措施，避免基坑开挖过程中接缝发生渗漏水，确保基坑开挖安全。

经对现有技术的文献检索，还未发现任何针对地下连续墙接缝夹泥进行探测的技术方案及相关文献记载。

发明内容

本发明针对地下连续墙接缝处可能存在夹泥，会给后续基坑开挖安全带来隐患的技术问题，而现有技术又没有合适的方案在基坑开挖前对其进行检查并做预先处理的情况，提供了一种新颖的地下连续墙接缝夹泥的检测方法。这种技术方案可在地下连续墙施工完成后，运用超声波原理对地下连续墙接缝进行探测，可有效地检测出地下连续墙接缝处存在夹泥的位置。根据检测结果可在基坑开挖前对夹泥处地下连续墙接缝外侧进行加固止水处理，以保证基坑开挖的安全。

本发明是通过采用超声波装置对地下连续墙的接缝夹泥进行检测。超声波(或者声波)可以在固体、流体和气体介质中传播，其传播的速度与介质的特性有关。比如在空气中的声速一般在340m/s，在水中的声速在1480m/s，而在混凝土中的声速在4000m/s左右。另外，超声波在非均匀介质中传播时会产生反射和投射现象，在两种不同介质的分界面上超声波会发生反射和透射，其中有一部分声波能量会被反射，而另一部分能量则穿过界面继续前行。正是由于超声波有这样的特性，所以超声波常常被用于无损探伤或工业检测方面，比如医院用的B超检测，地下连续墙垂直度检测用的超声波检测仪等都是基于超声波的这种物理现象。而对地下连续墙进行接缝夹泥超声波检测，是一种运用已有的超声波技术在地下结构施工领域新的应用。

地下连续墙接缝处的夹泥现象，从物理上讲是由于混凝土中夹泥、沙，导致地下连续墙中本应均匀的混凝土结构中存在了非均匀现象。当超声波在其结构中传播时，如遇到混凝土中夹杂泥沙形成的界面时，将会按照一定能量衰减规律进行反射和透射，衰减后的超声波继续前行。由于夹泥中富含水，所以超声波在夹泥中的速度相对其在混凝土中要小很多，超声波的传播时间会由于夹泥的存在而增加，利用超声波产生的这种传播时间差的物理现象可用来判断地下连续墙接缝夹泥的存在与否。

其具体工艺步骤如下：

1)首先将定尺的注浆管连接成设计长度，然后将连接好的注浆管安放在钢筋笼中的指定位置。

2)在地下连续墙的接缝两侧预先各埋设一根已连接好的脚趾注浆管作为超声波的声测管及下放通道。注浆管安放必须与地面垂直，由于地下连续墙宽度不是很宽，为避免超声波反射影响检测质量，应尽量将两侧注浆管设于墙体的中间位置；两侧注浆管露出地面的长度相同，地下埋设长度与地下连续墙等高。

3)完成地下连续墙混凝土浇灌后，对两侧注浆管进行疏通清理，为保证超声波发射时的良好介质，疏通完毕后将两侧注浆管中注满水。

4)在两侧注浆管上端部安装导向滚轮。

5)通过电缆连接线和导向滚轮分别将超声波发射传感器与信号发生器、超声波接收传感器与信息处理系统连接起来，通过卷扬机将两侧电缆连接线缠绕在其滚筒上。超声波发射传感器与超声波接收传感器的外径应小于两侧注浆管的内径，以便下放。

6)从两侧注浆管中下放超声波发射传感器与超声波接收传感器，调整卷扬机滚筒，使两个传感器处于同一高度。

7)进行试测，启动信号发生器与信息处理系统，调整信号发生器控制界面的换能器增益等参数，保证得到比较良好的效果。

8)进行正式测量，通过转动卷扬机滚筒匀速下放超声波发射传感器与超声波接收传感器，下放至连续墙底部结束。探测出的数据以波长为单位直接反映在电脑上，由编制的对应软件将探测图形直接转换的PDF文件上，如超声波检测的图形明显反映有异常波动现象，根据图形可直接判断该地下连续墙接缝的某一深度上有夹泥的存在。

如产生夹泥现象，则应在基坑开挖前对存在夹泥接缝的围护结构外侧进行水泥单液注浆或旋喷桩止水的措施，来避免基坑开挖过程中接缝发生渗漏水，确保基坑开挖安全。

接缝两侧埋设的注浆管的内径应不小于40mm，注浆管在地下连续墙接缝两侧布置，间距为1.2m～1.6m。

注浆管的材料可为钢管或黑铁管.

注浆管连接是指丝压连接、电焊焊接：钢制脚手管可采用电焊连接，黑铁管和电线管一律要采用风焊连接。

注浆管进行疏通可用压力泵压清水，从注浆管头部压入，将注浆管内可能存在的杂物洗净，以保证超声波传感器能顺利从注浆管内下放。

接缝夹泥的检测时间应在一条接缝两边地下连续墙完成后的7天内对超声波接缝夹泥进行检测，以避免夹泥掺有混凝土等水泥浆液而产生凝固，影响超声波夹泥检测的准确性。

进行正式探测时，测量速度要求两根注浆管的超声波传感器必须匀速下放，使在整个下放过程中，两个超声波传感器都处于同一高度。

本发明具有突出的实质性特点和显著的进步，能够准确有效地检测到地下连续墙接缝处是否有夹泥的情况。该方法因地制宜地利用了地下连续墙中埋设的注浆孔作为检测通道，避免对地下连续墙进行结构改动，且检测方法简便、快捷，在实际施工过程中可操作性强，避免了后续基坑开挖过程中接缝发生渗漏水，确保了工程质量与安全。

附图说明：

图1为地下连续墙接缝夹泥检测方法的原理示意图

图中：1.地下连续墙墙体  2.超声波发射传感器  3.超声波接收传感器4.注浆管  5.导向滑轮  6.信号发生器  7.卷扬机  8.电缆连接线9.信息处理系统  10.地下连续墙接缝  11.夹泥

具体实施方式：

某基坑工程，基坑深24米，地下连续墙80幅，采用普通锁口管柔性接头形式，在地下连续墙1施工完成后，采用超声波夹泥检测仪，对所有的地下墙接缝10进行检测，施工步骤如下：

1)首先将定尺的注浆管连接成设计长度，然后将连接好的注浆4管安放在钢筋笼中的指定位置。

2)在地下连续墙的接缝10两侧预先各埋设一根已连接的脚趾注浆管4作为超声波的声测管及下放通道。注浆管4安放必须与地面垂直，由于地下连续墙宽度不是很宽，为避免超声波反射影响检测质量，应尽量将两侧注浆管4设于墙体的中间位置；两侧注浆管4露出地面的长度相同，地下埋设长度与地下连续墙1等高。

3)完成地下连续墙1混凝土浇灌后，对两侧注浆管4进行疏通清理，为保证超声波发射的良好媒质，疏通完毕后将两侧注浆管中注满水。

4)在两侧注浆管4上端部安装导向滚轮5。

5)通过电缆连接线8和导向滚轮5分别将超声波发射传感器2与信号发生器6、超声波接收传感器3与信息处理系统9连接起来，通过卷扬机7将两侧电缆连接线8缠绕在其滚筒上。超声波发射传感器2与超声波接收传感器3的外径应小于两侧注浆管4的内径，以便下放。

6)从两侧注浆管4中下放超声波发射传感器2与超声波接收传感器3，调整卷扬机7滚筒，使两个传感器处于同一高度。

7)进行试测，启动信号发生器6与信息处理系统9，调整信号发生器6控制界面的换能器增益等参数，保证得到比较良好的效果。

8)进行正式测量，通过转动卷扬机7滚筒匀速下放超声波发射传感器2与超声波接收传感器3，下放至地下连续墙1底部结束。探测出的数据以波长为单位直接反映在电脑上，由编制的对应软件将探测图形直接转换的PDF文件上，如超声波检测的图形明显反映有异常波动现象，即可直接判断该地下连续墙接缝10的某一深度上有夹泥11的存在。

如产生夹泥现象，则应在基坑开挖前对存在夹泥接缝10的围护结构外侧进行水泥单液注浆或旋喷桩止水的措施，来避免基坑开挖过程中接缝10发生渗漏水，确保基坑开挖安全。

接缝10两侧埋设的注浆管内径为40mm，注浆管4在地下连续墙接缝10两侧布置，间距为1.2m。

注浆管4的材料可为钢管或黑铁管.

注浆管4连接是指丝压连接、电焊焊接：钢制脚手管可采用电焊连接，黑铁管和电线管一律要采用风焊连接。

注浆管4进行疏通可用压力泵压清水，从注浆管头部压入，将注浆管内可能存在的杂物洗净，以保证超声波传感器能顺利从注浆管内下放。

接缝夹泥11的检测时间在一条接缝10两边地下连续墙1完成后的7天内对超声波接缝夹泥11进行检测，以避免夹泥11掺有混凝土等水泥浆液而产生凝固，影响超声波夹泥检测的准确性。

进行正式探测时，测量速度要求两根注浆管4的超声波传感器必须匀速下放，使在整个下放过程中，两个超声波传感器都处于同一高度。

通过检测，检测出六条接缝存在夹泥现象，地下墙接头有夹泥11的地方，超声波检测的图形明显的反映出来异常波动，其夹泥的高度和宽度以探测的波长为单位直接通过电脑打印出来，然后我们对存在夹泥的地下墙接缝外侧使用了旋喷桩进行防水处理，根据基坑开挖情况来看，夹泥现象和超声波测出来的结果一致，由于预先采取了防水措施，基坑开挖过程中没有发生渗漏水现象，基坑开挖的安全得到了保证。

Claims (7)

1.一种地下连续墙接缝夹泥的检测方法，其特征在于具体工艺如下：

①将定尺的注浆管连接成设计长度，将连接好的注浆管(4)安放在钢筋笼中指定位置；

②在地下连续墙的接缝(10)两侧预先各埋设一根已连接的脚趾注浆管(4)作为超声波的声测管及下放通道；两侧注浆管(4)安放必须与地面垂直，并尽量设置于地下连续墙墙体的中间位置；两侧注浆管(4)露出地面的长度相同，地下埋设长度与地下连续墙(1)等高；

③完成地下连续墙(1)混凝土浇灌后，对两侧注浆管(4)进行疏通清理，疏通完毕后将两侧注浆管中注满水，保证超声波发射时的良好介质；

④在两侧注浆管(4)上端部安装导向滚轮(5)；

⑤通过电缆连接线(8)和导向滚轮(5)分别将超声波发射传感器(2)与信号发生器(6)、超声波接收传感器(3)与信息处理系统(9)连接起来，通过卷扬机(7)将两处电缆连接线(8)缠绕在其滚筒上，超声波发射传感器(2)与超声波接收传感器(3)的外径应小于两侧注浆管(4)的内径；

⑥从两侧注浆管(4)中下放超声波发射传感器(2)与超声波接收传感器(3)，调整卷扬机(7)滚筒，使两传感器处于同一高度；

⑦进行试测，启动信号发生器(6)与信息处理系统(9)，调整信号发生器(6)控制界面的系统增益等参数；

⑧进行正式测量，通过转动卷扬机(7)滚筒匀速下放超声波发射传感器(2)与超声波接收传感器(3)，下放至地下连续墙(1)底部结束；探测出的数据以波长为单位直接反映在信息处理系统上，由编制的对应软件将探测图形直观地反映出来；如超声波检测的图形明显反映有异常波动现象，可直接判断该地下连续墙接缝(10)的某一深度上有夹泥(11)的存在。

2.根据权利要求1所述的地下连续墙接缝夹泥的检测方法，其特征在于：接缝两侧埋设注浆管(4)的内径应不小于40mm，两根注浆管(4)的间距为1.2m～1.6m。

3.根据权利要求2所述的地下连续墙接缝夹泥的检测方法，其特征在于：注浆管(4)的材料可为钢管或黑铁管。

4.根据权利要求1所述的地下连续墙接缝夹泥的检测方法，其特征在于：注浆管(4)连接是指丝压连接、电焊焊接。

5.根据权利要求1所述的地下连续墙接缝夹泥的检测方法，其特征在于：注浆管(4)进行疏通可用压力泵压清水，从注浆管头部压入，将注浆管内可能存在的杂物洗净，以保证超声波传感器能顺利从注浆管内下放。

6.根据权利要求1所述的地下连续墙接缝夹泥的检测方法，其特征在于：接缝夹泥的检测时间应在一条接缝两边地下连续墙(1)完成后的7天内对接缝夹泥(11)进行检测，以避免夹泥(11)掺有混凝土等水泥浆液而产生凝固现象，影响超声波夹泥检测的准确性。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的地下连续墙接缝夹泥的检测方法，其特征在于：进行正式检测时的测量速度要求两根注浆管的超声波传感器必须匀速下放，使在整个下放过程中，两超声波传感器都处于同一高度。

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