CN107119729A - 一种低应变配合超声波进行基桩完整性检测的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低应变配合超声波进行基桩完整性检测的方法，属于基桩检测技术领域，解决现有技术中低应变动测法测量长桩或嵌岩桩时，对桩低的缺陷判断不准确，以及用超声检测法时，选用三根声测管测量基桩，基桩的中心点就是检测盲区，从而造成缺陷判断不准确的问题。本发明如下步骤：埋设带声测管的基桩，获得符合超声波检测和低应变检测的基桩；对埋设的带声测管的基桩进行超声波检测，对基桩是否存在缺陷进行初步判断，如果不存在缺陷，否则得到带声测管基桩缺陷的大小、性质、位置等信息；通过低应变检测设备，利用应力波在基桩中的传播，得到基桩缺陷的大小、性质、位置等信息。本发明用于基桩的完整性检测。

Description

一种低应变配合超声波进行基桩完整性检测的方法

技术领域

一种低应变配合超声波进行基桩完整性检测的方法，用于基桩的完整性检测，属于基桩检测技术领域。

背景技术

低应变动测法：低应变动测法是使用小锤敲击桩顶，通过粘接在桩顶的传感器接收来自桩中的应力波信号，采用应力波理论来研究桩土体系的动态响应，反演分析实测速度信号、频率信号，从而获得桩的完整性。该方法检测简便，且检测速度较快，但如何获取好的波形，如何较好地分析桩身完整性是检测工作的关键。测试过程是获取好信号的关键，测试中应注意：①测试点的选择。测试点数依桩径不同、测试信号情况不同而有所不同，一般要求桩径在120cm以上，测试3～4点。②锤击点的选择。锤击点宜选择距传感器20～30cm处不必考虑桩径大小。③传感器安装。传感器根据所选测试点位置安装，注意选择好粘贴方式，一般有石蜡、黄油、橡皮泥在保证桩头干燥，没积水的情况下。④尽量多采集信号。一根桩不少于10锤，在不同点，不同激振情况下，观测波形的一致性，以保证波形真实且不漏测。如果测量长桩或嵌岩桩时，对桩低的缺陷判断不准确。

超声检测法：非金属超声检测仪，是采用超声回弹综合法检测混凝土强度、混凝土内部缺陷的检测和定位、混凝土裂缝深度检测(采用优化跨缝检测方式)混凝土裂缝宽度检测、自动读数带拍照超声透射法自动检测、判定桩基完整性(具有一发双收功能)。当为三根声测管时，基桩的中心点就是检测盲区，从而造成缺陷判断不准确的问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足之处提供了一种低应变配合超声波进行基桩完整性检测的方法，解决现有技术中低应变动测法测量长桩或嵌岩桩时，对桩低的缺陷判断不准确，以及用超声检测法时，选用三根声测管测量基桩，基桩的中心点就是检测盲区，从而造成缺陷判断不准确的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种低应变配合超声波进行基桩完整性检测的方法，其特征在于，如下步骤：

(1)埋设带声测管的基桩，获得符合超声波检测和低应变检测的基桩；

(2)对埋设的带声测管的基桩进行超声波检测，对基桩是否存在缺陷进行初步判断，如果不存在缺陷，执行步骤(3)，否则得到带声测管基桩缺陷的大小、性质、位置等信息，再执行步骤(3)；

(3)通过低应变检测设备，利用应力波在基桩中的传播，得到基桩缺陷的大小、性质、位置等信息。

进一步，所述步骤(2)的具体步骤如下：

(21)给声测管编号，测量各声测管之间的距离以、每个声测管的外壁内距、声测管外露长度、声测管外径、内径和管距是否符合超声波检测标准，如果符合，执行步骤(23)；

(22)测量声测管是否通畅，如果通畅，执行步骤(23)，否则进行清理；

(23)通过换能器到达对应编号的声测管的底部，通过向上移动的同时，用测量设备检测基桩的各检测剖面声速值；

(24)通过声速临界值计算异常判断值，对基桩是否存在缺陷进行初步判断，并输出基桩的缺陷。

进一步，所述步骤(24)的具体步骤如下：

(241)将同一检测剖面的声速由大到小依次进行排序，具体如下：

V₁≥V₂≥…≥V_i≥…≥V_n-k≥…≥V_n-1≥V_n,

其中，V_i表示按序列排列后的第i个测点的声速测量值，n表示某检测剖面的测点数，k表示逐一去掉V_i序列尾部最小数值的数据个数；

(242)去掉V_i序列中最小值，对去掉V_i序列中最小值后余下的数据进行统计计算，计算公式如下：

V₀＝V_m-λS_V,

其中，V₀表示异常判断值，V_m表示n-k个数据的平均值，S_v表示n-k个数据的标准差，λ表示与n-k相对应的系数；

(243)将V_n-k与V₀进行比较，当V_n-k≤V₀时，V_n-k及V_n-k以后的数据均为异常；

(244)去掉V_n-k及以后的异常数据后，重复步骤(242)和步骤(243)，直到V_i序列中余下的全部数据满足V_i>V₀；

(245)如果基桩存在缺陷，通过步骤(241)至步骤(245)，可判断带声测管基桩缺陷的大小、性质、位置信息。

进一步，所述步骤(3)的具体计算如下：

其中,C，表示应力波速，Z表示波阻抗，A表示基桩横截面积，P表示密度。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一、本发明结合了低应变动测法和超声检测法，不仅可以测量50M的长桩或嵌岩桩，而且可精确的对桩低的缺陷判断，同时克服了选用三根声测管进行超声测量基桩时，基桩的中心点是检测盲区，从而造成缺陷判断不准确的问题。

附图说明

图1为本发明 的框架示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明 作进一步说明。

一种低应变配合超声波进行基桩完整性检测的方法，其中基桩长50M，如下步骤：

(1)埋设带声测管的基桩，获得符合超声波检测和低应变检测的基桩，即进场测试前首先应获得该工程的成桩工艺、桩长、桩径、成桩日期、砼强度等，进入现场观察、敲击桩头，了解其实际施工质量，如是否桩头潮湿、夹泥、桩头疏松、含有泥浆等现象，桩头版头条须达到设计标高后，清理干净，应保证桩头平整、完好无破损、并用砂轮打磨出3-4个直径8-10cm的光面，作为激振点并利于安装传感器；

(2)对埋设的带声测管的基桩进行超声波检测，对基桩是否存在缺陷进行初步判断，如果不存在缺陷，执行步骤(3)，否则得到带声测管基桩缺陷的大小、性质、位置等信息，再执行步骤(3)；具体步骤如下：

(21)给声测管编号，测量各声测管之间的距离以、每个声测管的外壁内距、声测管外露长度、声测管外径、内径和管距是否符合超声波检测标准，即桩基声波检测管应采用钢管或者钢质波纹管，其内径不宜小于50mm，管壁厚不应小于3mm，检测管下端应封闭，上端应加盖，管内无异物；检测管应绑扎在钢筋笼内侧，不允许采用焊接方式与钢筋笼连接牢固(以免烫伤检测管，在浇筑桩基时，水泥浆进入检测管，造成检测管杜塞或者检测管变形等)；检测管与检测管连接应采用螺纹连接方式进行，连接牢固，密封，有必要时应对连接处做闭水试验，检查是否漏水、漏浆，杜绝连接处断裂和堵管现象；连接处应光滑，不漏水、不漏浆，杜绝检测管变形，如变形，应对其进行更换。检测管在预埋时，绑扎结实，避免由于混凝土重力将检测管位移，保证检测管在成桩后相互平行。检测管底部应与钢筋笼底部保持齐平，检测管口应高出桩顶100mm以上，且各检测管管口高度应保致在浇筑混凝土时，随时检查检测管上端是否加盖严实，避免混凝土进入检测

管，超声波探头无法正常进入。在破桩头时应保护好检测管，既要防止检测管被破坏，又要防止水泥块、杂物等进入检测管内，影响超声波探头的正常进入。桩径小于2.5m时埋置3根检测管，检测管成等三角形状分布，管与管之间应相互平行；桩径大于2.5m时埋置4根检测管，检测管成正方形状分布，管与管之间应相互平行，如果符合，执行步骤(23)；

(22)测量声测管是否通畅，如果通畅，执行步骤(23)，否则进行清理；

(23)通过换能器到达对应编号的声测管的底部，通过向上移动的同时，用测量设备检测基桩的各检测剖面声速值；

(24)通过声速临界值计算异常判断值，对基桩是否存在缺陷进行初步判断。具体步骤如下：

(241)将同一检测剖面的声速由大到小依次进行排序，具体如下：

V₁≥V₂≥…≥V_i≥…≥V_n-k≥…≥V_n-1≥V_n,

其中，V_i表示按序列排列后的第i个测点的声速测量值，n表示某检测剖面的测点数，k表示逐一去掉V_i序列尾部最小数值的数据个数；

(242)去掉V_i序列中最小值，对去掉V_i序列中最小值后余下的数据进行统计计算，计算公式如下：

V₀＝V_m-λS_V,

其中，V₀表示异常判断值，V_m表示n-k个数据的平均值，S_v表示n-k个数据的标准差，λ表示与n-k相对应的系数；

(243)将V_n-k与V₀进行比较，当V_n-k≤V₀时，V_n-k及V_n-k以后的数据均为异常；

(244)去掉V_n-k及以后的异常数据后，重复步骤(242)和步骤(243)，直到V_i序列中余下的全部数据满足V_i>V₀；

(245)如果基桩存在缺陷，通过步骤(241)至步骤(245)，可判断带声测管基桩缺陷的大小、性质、位置信息。

(3)通过低应变检测设备，利用应力波在基桩中的传播，得到基桩缺陷的大小、性质、位置等信息，并输出基桩的缺陷。具体计算如下：

其中,C，表示应力波速，Z表示波阻抗，A表示基桩横截面积，P表示密度。

Claims (4)

1.一种低应变配合超声波进行基桩完整性检测的方法，其特征在于，如下步骤：

(1)埋设带声测管的基桩，获得符合超声波检测和低应变检测的基桩；

(2)对埋设的带声测管的基桩进行超声波检测，对基桩是否存在缺陷进行初步判断，如果不存在缺陷，执行步骤(3)，否则得到带声测管基桩缺陷的大小、性质、位置等信息，再执行步骤(3)；

(3)通过低应变检测设备，利用应力波在基桩中的传播，得到基桩缺陷的大小、性质、位置等信息，并输出基桩的缺陷。

2.根据权利要求1所述的一种低应变配合超声波进行基桩完整性检测的方法，其特征在于，所述步骤(2)的具体步骤如下：

(21)给声测管编号，测量各声测管之间的距离以、每个声测管的外壁内距、声测管外露长度、声测管外径、内径和管距是否符合超声波检测标准，如果符合，执行步骤(23)；

(22)测量声测管是否通畅，如果通畅，执行步骤(23)，否则进行清理；

(23)通过换能器到达对应编号的声测管的底部，通过向上移动的同时，用测量设备检测基桩的各检测剖面声速值；

(24)通过声速临界值计算异常判断值，对基桩是否存在缺陷进行初步判断。

3.根据权利要求2所述的一种低应变配合超声波进行基桩完整性检测的方法，其特征在于，所述步骤(24)的具体步骤如下：

(241)将同一检测剖面的声速由大到小依次进行排序，具体如下：

V₁≥V₂≥…≥V_i≥…≥V_n-k≥…≥V_n-1≥V_n,

其中，V_i表示按序列排列后的第i个测点的声速测量值，n表示某检测剖面的测点数，k表示逐一去掉V_i序列尾部最小数值的数据个数；

(242)去掉V_i序列中最小值，对去掉V_i序列中最小值后余下的数据进行统计计算，计算公式如下：

V₀＝V_m-λS_V,

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其中，V₀表示异常判断值，V_m表示n-k个数据的平均值，S_v表示n-k个数据的标准差，λ表示与n-k相对应的系数；

(243)将V_n-k与V₀进行比较，当V_n-k≤V₀时，V_n-k及V_n-k以后的数据均为异常；

(244)去掉V_n-k及以后的异常数据后，重复步骤(242)和步骤(243)，直到V_i序列中余下的全部数据满足V_i>V₀；

(245)如果基桩存在缺陷，通过步骤(241)至步骤(245)，可判断带声测管基桩缺陷的大小、性质、位置信息。

4.根据权利要求1所述的一种低应变配合超声波进行基桩完整性检测的方法，其特征在于，所述步骤(3)的具体计算如下：

<mrow> <mi>C</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <mi>Z</mi> <mrow> <mi>P</mi> <mo>&amp;times;</mo> <mi>A</mi> </mrow> </mfrac> <mo>,</mo> </mrow>

其中,C，表示应力波速，Z表示波阻抗，A表示基桩横截面积，P表示密度。