基礎部分無論是在路橋工程還是在房建工程中都是非常重要的(de)一個部(bù)分,在樁基工程完工之後,為了確保其穩固程度還需要進行一(yī)係列(liè)的檢測工作,今天小編就和大家一起來看看橋梁樁基無損檢測都使(shǐ)用了哪些方法以及和它相對應的(de)原理都是什麽!
1、反射波法檢測基(jī)樁完整性(xìng)概(gài)述
1.1 工(gōng)程樁的缺陷類型
施工中由於工藝因素、地層的地質因素、施工的人為因 素,樁身可能出現下列缺陷:
▼空洞(原地灌(guàn)注樁)
▼夾泥(原地灌注樁)
▼微裂(預製打入式樁、原地灌注樁)
▼斷、裂(liè)(預製打入式樁、原地灌注樁)
▼二次澆灌(guàn)麵(原地灌注樁)
▼縮徑(原地灌注樁)
▼沉渣
▼擴徑(原地灌注樁) ▼擴底
2、 反射波的基本原理
2.1 波阻抗界麵的反射
如介質是不(bú)連續(xù)的(de),存在界麵 n
其中:
當Z1≠Z2
縱波P垂直入射到界麵n時,
產生垂直向上的(de)反射波R
還有垂(chuí)直的透過波T
反射(shè)波R的大小取決於振速反射係數
入射到樁身內的半球(qiú)麵波隨(suí)傳播距離的(de)增加,球麵的半徑(jìng)增大,便可近(jìn)似按平麵波來計算處理。(注:平麵波的定義是:波振麵是平麵,特點是所有的聲線垂直(zhí)向一個方向傳播(bō)。)
5.樁身內樁底及缺陷的(de)反射波
6 反射波法的現(xiàn)場檢測技術要點
6 反射波法的現場(chǎng)檢測技術要點
B . 激振脈(mò)衝波的頻率與激(jī)振脈衝寬度有關,窄脈衝頻率高,寬脈衝頻率低。
(1)錘頭的材質軟,脈衝寬度寬;
(2)錘頭的麵(miàn)積大(dà)脈衝寬度寬;
(3)錘的(de)落距與脈衝(chōng)寬度關係不大;不同材質的錘墊,能(néng)調整脈衝寬度。
測長樁或深部缺陷:軟材質錘(chuí)頭,重錘慢擊,接觸麵積大,產生的信號脈衝寬度大(dà),低頻成(chéng)分(fèn)豐富,穿透能力強,但分辨率(lǜ)低ž測短樁或(huò)淺部缺(quē)陷(xiàn):硬材質錘(chuí)頭,輕錘快擊,接觸(chù)麵積小,產生的信號脈衝寬度窄,高頻成分豐富,分(fèn)辨率高,但穿透能(néng)力差
C.擊振的(de)錘(chuí)及力棒(bàng)
D . 錘擊是關鍵技術的實例
實例-1 荷蘭 TNO 的FPDS-4 + 中國的力棒
D . 錘擊是關鍵技術的實例(lì)
實例-1 荷蘭 TNO 的FPDS-4 + 中國的力棒(bàng)
實例-2
7、 接收傳感器的安裝與耦合
傳感器的安(ān)裝和耦合是能否(fǒu)能取得優質信號的關鍵問題,是(shì)檢測(cè)工作另一個重要環節。
應注意的問題有:
A.安裝的部位混凝土應完整、無鬆動,表麵(miàn)平整;
B. 傳感器安裝應與樁頂麵垂(chuí)直;
C. 用耦合劑粘結要粘牢,不可在激振(zhèn)時使其產生(shēng)附加振(zhèn)動;
D. 耦合劑可以是黃油、凡(fán)士林、牙膏、橡皮泥;
E. 使用加速度感器時用橡皮泥一類的耦合劑還可以起到機械濾波,將(jiāng)擊(jī)振的高頻幹擾成分濾除。
8 檢測的儀器的技術狀況
係統噪音 ≤ 2mV
采樣(yàng)時間間隔 2.0-512.0 (μs)
放大器(浮(fú)點)增益≥ 64 (dB)
A/D分辨率 :16(bit)
係統動態範圍 ≥136 dB
采樣長度:4K Byte
主要特點:
觸(chù)摸屏操作
TFT真彩(cǎi)液晶(jīng)顯示
USB盤實現存儲波形和軟件升級功能
配進口優質加速度傳感器
9、典型的檢測(cè)實例
9.1 檢測實例(lì)
9.2 特殊的缺陷反射(shè)-1 (擴徑實例-1)
(擴徑實例-2)
( 擴徑實例-3)
9.3 特殊的反射-2 (斷樁)
9.4特殊的“反射”-3 (樁頭斷)
9.5 KON-PIT(N) 測試實(shí)例-1
9.6 KON-PIT(N)測(cè)試實例-2
10 反射(shè)波的信號處理
目的:去除雜(zá)波、改善信號質量、使信號直觀、一般人員能看懂。
A.頻譜分析——用於了解幹擾波的頻率範(fàn)圍
B. 低通濾波——去處高頻幹(gàn)擾波
C. 多點平滑濾(lǜ)波——使波形(xíng)光滑
D. 去除直流成分——將信號中的直流去(qù)除
E. 積分處(chù)理——積分後振動加(jiā)速度(dù)可成為振動速度信號、振動速度信號可成為位移信號
F. 指數放大——波幅是按指數規律衰減,用隨時間按指數放大可突出深部缺陷及樁底信號
G. 波幅的歸一化處理——將波形中最大峰(fēng)值調到滿度,其他波峰按比例增加
H. 波形的編輯——對(duì)上述處理後的波形進行“平移”、“旋轉(zhuǎn)”
11 反射波法的頻域解釋
錘擊激勵還可以激勵起樁身軸線方向上下的多階振動,即軸向多階振動 。
u:沿軸向位(wèi)移(yí);E:彈性模(mó)量;A:樁(zhuāng)身截麵積;Kd:動剛度;hc:土的阻尼係數
12. 反(fǎn)射法的資料解釋需掌握樁施工過程中的相關資料(liào)
12.1.從樁身聲波傳播規(guī)律(lǜ)可由時域曲(qǔ)線(xiàn)推(tuī)斷評價樁身完整性(xìng)
▼直達波、 ▼樁底反射波、
▼缺陷反射波(bō)
▼波幅、 ▼頻率、
▼相位
僅從波形的聲參量異常判斷缺陷,存(cún)在多解性,例如:
(1)離析、空洞、二次澆灌麵、夾泥和樁身縮徑(jìng)反映大體一(yī)致;
(2)樁身漸擴後再縮徑,反射波曲線反應的是縮徑,出現誤判;
(3)地層變化的反射波和(hé)樁身缺陷的反射波無法(fǎ)區分,出現誤判
12.2.解決多解性(xìng)必須收集與掌握基樁施工過程的(de)全部技術資料、檔案,包括:
A 工程場(chǎng)地的(de)工程地質勘察報告、水文地質概況;
B 灌注樁的(de)成孔(kǒng)方式、工藝;
C 灌注樁的(de)澆灌環境(如是否是水下作業)、方式、工藝
正確(què)對樁身完整性、缺陷性質做出推斷解釋的方(fāng)法(fǎ)
由地層的岩性是否粘土層,可以判斷排除是否縮徑;
由地層是否是砂層(céng)來判斷是否(fǒu)擴徑,或可能是漸擴徑;
由成孔方式可推斷缺陷是否是夾泥;
由(yóu)地下水文地質條件及混凝土灌注方法、工藝來判斷是否可 能離(lí)析;
澆灌過程是否連續,判斷缺陷是否(fǒu)是二次澆灌麵或斷樁;
同一場地(dì),如許多樁都(dōu)在同一深度存在“缺陷”反射波時;需了解地層是否由軟突然變硬,或由硬突然變軟;
沒掌握施(shī)工時水下灌(guàn)注未用導管對樁(zhuāng)底離析出現的誤(wù)判(pàn);
13、樁身完整性(xìng)判別標準
14.反射法存在的不足
▼缺陷的上下界麵混(hún)疊,很難分(fèn)辨缺(quē)陷垂直方向的尺寸;
▼缺陷的水平方向尺寸無法定量確定;
▼嵌岩樁有可能推斷出孔底有無沉渣,但無法確定其厚度;
▼逐漸擴徑後(hòu)突然縮(suō)徑的缺陷很容易(yì)誤判為縮徑;
▼ 人(rén)工挖孔樁由於存在護壁上下間的差異易誤判為嚴重離(lí)析;
▼ 隻能了解樁身的平均聲(shēng)速,不可(kě)用聲速推定(dìng)樁身混凝土強度;
▼僅從反射波的時域波(bō)形不能推斷出缺陷的性質