声波透射法与反射波法在基桩检测中的应用探讨

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

丁旭

四川金通工程试验检测有限公司 四川成都 610000

摘要

在建筑项目中,基桩是其中的一项重要构件,可以说基桩的质量会对项目结构安全带来重要的影响。基桩检测是对基桩质量进行评估的重要措施,其中的反射波法和声波透射法因为具备了非常高的准确性且不会对基桩造成破坏而得到了广泛的应用。无论是声波透射法,还是反射波法都是应用了声波传播的特点,通过分析声波信号来对基桩的内部缺陷进行评估,可实现对基桩的有效检测。本文首先对基桩检测的必要性进行分析,从而对声波透射法和反射波法在基桩检测中的应用策略进行研究。希望通过本文的论述,能够为基桩检测工作的开展带来一些参考和帮助。


关键词

声波透射法;反射波法;基桩检测

正文


引言:随着工程建设发展,基桩在桥梁和港口码头等设施的建设中得到了十分广泛的应用,一般基桩会位于水下或者地下,存在着隐蔽性特征,在施工中会受到施工条件上的限制,所以难免会存在一定的质量问题。所以需要对基桩检测给予足够的重视,在检测中需要应用合理的方式方法,准确检测出缺陷的位置,保证基桩的质量和安全。反射波法和声波透射法是常用的检测手段,为了达到更好的检测效果,本文对这两种检测方法进行研究有着重要的意义。

1.基桩检测的必要性

基桩是建筑结构的根基,在建筑工程中发挥着关键作用,主要负责承载结构的荷载和重量。基桩的功能是将荷载通过桩身传递到深层岩石当中,从而保证上部结构的安全和稳定。在设计基桩的过程中,需要考虑到荷载、地质条件等多方面因素,当发生了基桩质量问题,例如倾斜和沉降等,会影响整个工程结构的稳定性,所以在设计和施工中需要对基桩质量进行严格控制,确保其能够达到设计需求。具体来看,基桩检测的必要性主要体现在以下几个方面:首先,在基桩施工当中因为设备之间存在的性能差异,以及地质条件较为复杂,再加上管理、技术水平上的差异,可能会导致基桩缺陷问题的发生,具体包括了离析、缩颈和桩身断裂等等,通过检测可及时发现这些缺陷问题并及时采取措施,保证基桩质量能够满足设计要求。其次,评估桩基性能,承载力是其中的关键指标,通过检测可准确的评估基桩承载力,确保结构的稳定安全,避免因为承载不足而造成工程事故问题的发生。与此同时,也为后续的施工和设计工作带来了重要的数据支持。第三,基桩检测结果能够为后续施工带来重要参考,结合检测结果可进行施工方案的优化和工艺调整,避免工程问题的发生。除此之外,也能够为基坑开挖等工作带来重要的数据支持。最后,因为基桩属于隐蔽性工程,所以难以通过直接观察的方式来对其质量进行判断,当发生了倾斜或者断裂问题时,会严重威胁整个工程的安全。通过基桩检测可及时发现这些问题,从而保证工程的安全。总之,基桩检测十分必要,需要对这项工作给予足够的重视,利用更为经济可靠的方式来进行准确评估。

2.声波透射法与反射波法在基桩检测中的应用策略

2.1声波透射法

声波透射法主要运用的是声波所具备的透射原理,通过声波在混凝土介质当中的传播的频率和波幅等参数来对基桩质量进行判断。基桩是工程项目质量控制工作中的重要环节,因为不能够对其质量进行直接检测,所以需要对其质量和完整性等方面进行检测,声波透射法可以满足检测的要求。当基桩存在缺陷问题时,会对混凝土介质连续性造成破坏,从而使得声波传输的声时延长。与此同时,因为混凝土所具备的声阻抗要比空气和水的更大,所以在声波散射和反射的过程中就会出现衰减的问题,从而显著降低信号波幅和频率。除此之外,当透过缺陷的脉冲信号和直达信号出现相位差时,在相互叠加后会出现干扰的情况,从而导致波形出现了畸变。总而言之,当基桩出现缺陷问题时,声波会出现变化。声波透射法通常是将接收和发射换能装置放置在检测管的下部,从而实现对基桩长度的检测,并在这个过程中将测点间距控制在200毫米。结合混凝土当中的波幅和声速变化来分析基桩混凝土强度和均质性,如果发现了其中存在了低速异常情况,就代表着其中存在着缺陷问题。根据换能装置的布置方式可将声波透射法分为桩外孔透射检测法、桩内跨孔透射法以及桩内单孔透射法。在实际的检测过程中,为了确保换能装置能够顺利的达到待检测位置,应该进行检测通道的预埋,并要在混凝土灌注之前做好声测管的预埋工作,这个步骤会对声波透射法的检测效果带来重要的影响,所以需要对其给予足够的重视。

2.2反射波法

反射波法也被称作为时域法,就是在时间域上进行基桩质量的分析,在对基桩进行瞬态激振后可对桩顶的变化曲线进行研究,以此来对基桩质量进行判断。具体采用的方式包括了用力敲击,再通过传感器来获得其中的振动曲线。因为该检测方法的操作简单且成本较低,所以当前应用的十分广泛。在具体的操作过程中,需要注意这样几个方面内容:首先,在采集信号时,要先做好桩头处理工作,很多时候工作人员会对这一点缺乏重视。因为多方面原因的影响,桩头会存在素混凝土,如果直接进行测试不管如何安装传感装置都难以获得理想的测试效果,因为在浅层位置会出现反向脉冲。所以需要对桩头进行合理的处置,确保其能够露出新鲜混凝土面,且要保证干净和平整。具体可用锤击的方式来处理桩头,从而为传感设备的安装提供便利条件。其次是对传感设备的安装,该步骤同样会影响信号的采集。从理论角度上来看,传感设备与桩面越近,会有越好的传递效果,在检测实心桩时,可将传感设备的位置控制在距离桩芯四分之三的半径位置。而在测试空心桩时,传感装置的安装位置应该和锤击点保持同一个水平面,并且要和桩的中心线成九十度角。在安装传感设备的过程中,需要应用到耦合剂,例如凡士林、橡皮泥、牙膏和口香糖等等。完成安装后可通过轻弹侧面的方式来进行检测,如果没有应用耦合剂,可能会导致信号振荡的情况发生,对基桩的分析带来不利影响。第三,信号采集会受到击振信号强度的影响,测试实心桩时应该把桩中心设为击振点,测试空心桩时应保证传感装置与锤击点保持在同一个水平面。在测试长大桩时,可用力棒进行击振,这样的击振方式不但衰减更小且频率更低,便于检测工作的开展,有着更强的信号反射,但同时对一些小型的缺陷问题也可能会造成误判。当发现信号异常,可利用钢筋来击振,可对浅层缺陷进行判断。一些工作人员利用小锤来进行击振,并反映无法对桩底反射进行测量,实际上这样的测量方法并不准确,因为小锤的脉冲较为狭窄,且衰减更快,所以信号传播可能还没有达到基桩的桩底就衰减完毕,很难有效的分析返回的信号。最后,从目前的情况来看,一些工作人员在利用反射波法来对基桩检测时,会应用到速度传感装置,该装置在采集信号时可能会受到振荡影响,无法准确的体现浅层缺陷。相比之下,加速度传感装置更为灵敏,可对缺陷进行准确的反应。

结束语:综上所述,无论是反射波法,还是声波透射法在进行基桩检测的过程中都有着重要的价值,除了能够提供基桩信息之外,也可避免对工程造成破坏,实现更为高效率的基桩检测工作,为基桩质量提供重要保障。未来随着科学技术的进一步发展,在基桩检测中,这两种检测方式会发挥重要的作用和价值,促进建筑行业的良好发展。

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