超声波检测方法与原理

　　超声波检测方法与原理

　　采用声波透射法。它将超声发射探头和接收探头分别下进预先埋入桩身且充满水的不同钢管中，发射探头产生的超声波经过水耦合穿透桩身混凝土到达另一个钢管中的接收探头，接收探头将接收到的信息传入仪器，通过综合分析接收到的超声波在混凝土中的信号：如声速、声幅、频率和波形诸参量的特征，而对桩身混凝土质量做出评价。它的基本依据是：当混凝土中存在缺陷时，超声波声速、声幅、频率和波形诸参量都有反映。首先是当混凝土内部存在缺陷时，在超声波发一收通路上形成了不连续介质，低频超声波将绕过缺陷向前传播，在探测距离内，其绕射到达所需的“声时"比超声波在无缺陷的混凝土中直接传播时所需的“声时" 长，反映出超声波的声速减小。其次是由于存在缺在缺陷时，超声波在混凝土中传播时声能衰减加大，接收信号的首波幅度下降。第三是由于混凝土存在缺陷时，高频成分比低频成分消失快，接收信号的频率总是比通过相同测距的无缺陷混凝土接收到的频率低。最后，由于超声波在缺陷界面上的复杂反射、折射，使声波传播的相位发生差异，叠加的结果导致接收信号的波形发生畸变。据此即可对混凝土内部的质量情况作出判断。

　　检测要点

　　2、预埋检测管：

　　(1)桩径0.6-0.8m应埋设双管;桩径0.8-2.0m应埋设三根管;桩径2.0m以上应埋设四根管，根据赤峰桥具体情况，桩基可埋设三根管。

　　(2)声波检测管宜采用钢管、塑料管或钢质波纹管，其内径宜为50～60mm。检测管连接处应光滑过渡，管口应高出桩顶100mm以上，且各检测管管口高度应一致，管的下端应封闭，上端应加盖，管内不得有异物，管身不得有破损。

　　(3)检测管可焊接或捆扎在钢筋的内侧，检测管之间应互相平行。

　　(4)在检测管内应注满清水。

　　3、现场检测

　　(1)现场检测前测定声波监测仪发射至接受系统的延迟时间t。并计算声时修正值。

　　(2)测量时发射与接收探头应以相同标高或保持固定高差同步升降。

　　(3)测量点距为40cm，当发现异常时再加密到20cm.

　　(4 )选择适当的发射电压和放大器增益，并再测试过程中保持不变。

　　(5)实时显示和记录接收信号的时程曲线。

　　(6)将多根声测管以两根为一个检测剖面进行全组合，分别对多有剖面完成检测。

　　(7)每组检测管测试完成后，测试点应随机重复抽测10%，其声时相对标准差不应大于5%;波幅相对标准差不应大于10%。

　　4、资料整理

　　执行《建筑桩基检测技术规范》(JGJ106-2003J256-2003)

　　5、桩身完整性判定

　　依据下表判定

　　声波透射法桩身完整性判定表

　　类别 特征

　　Ⅰ 各检测剖面的声学参数均无异常，无声速低于低限值异常

　　Ⅱ 某一检测剖面个别测点声学参数出现异常，无声速低于低限值异常

　　Ⅲ 某一检测剖面连续出现多个测点的声学参数异常;两个或两个以上检测剖面在同一深度测点的声学参数出现异常;局部混凝土声速出现低于低限值异常

　　Ⅳ 某一检测剖面连续出现多个测点的声学参数明显异常;两个或两个以上检测剖面在同一深度测点的声学参数出现明显异常;桩身混凝土声速出现普遍低于低限值异常或无法检测首波或首波接收信号严重畸变。