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声测管作为换能器的通道检查桩基

2020-05-14

    声波透射法由于检测精度高、不受桩长、桩径条件限制、测试无盲区等优点,在混凝土基桩检测中的应用越来越普及f}l。特别是公路、铁路、港口码头等工程领域,国家出台了《公路工程基桩动测技术规程》(JTG/TF 81-01-2004),明确要求声波透射法的检测数量不少于50%,对一些重要工程要求100%使用声波透射法进行基桩检测。

    然而,在现场检测工作中,一方面由于一些施工单位对声测管的认识不是十分明确,施工过程中可能会出现一些问题,比如声测管堵管、弯曲等,可能会影响对基桩进行检测,造成工作的被动。另一方面,由于检测人员经验不足,可能会将声测管接头加工问题引起的声参数或波形异常误判为桩身缺陷。因此,本文主要对声波透射法检测基桩中声测管加工、堵管处理等问题进行探讨。

1、声测管的埋设及要求

声测管埋设数量及布置
    声测管的埋设数量由桩径大小决定(以公路工程为例),如图1所示。

    在检测时沿线路前进方向开始将声测管沿顺时针方向编号。这样编号的好处在于:一方面,在对检测数据有疑问或对结果存在争议时对受检桩进行复检,使各个剖面在复检时不至混淆;另一方面,当桩身存在缺陷时,便于有关方根据检测报告对缺陷处作出准确定位,为验证试验或桩身补强指明方向。

声测管管材、规格
    声测管检测管材质的选择以透声率大、便于安装、费用较低为原则。一般采用钢管、钢质波纹管、硬塑管等。目前许多大直径灌注桩均采用钢管作为声测管,长度一般为6m一节,但钢管的价格较贵。为保证换能器移动顺畅,管径大于换能器的直径,一般以内径50}60mm为宜。

声测管的连接与埋没
    当受检桩较长时,需把管材一段一段地联结,通常有两种联结方式:螺纹联结和套筒联结(如图2t3}所示),也有施工单位直接采用焊接联结的。

    声测管一般采用焊接或绑扎的方式固定在钢筋笼架立筋上,位于钢筋笼箍筋内侧。声测管应一直埋到桩底,声测管底部应密封,如果受检桩不是通长配筋,则在无钢筋笼处的声测管间应设加强箍,以保证声测管的平行度。安装完毕后,声测管的上端应用螺纹盖或木塞封口,以免落人异物,阻塞管道。

声测管异常及处理措施

换能器无法下到声测管底部
    在检测过程中,只有保证声测管畅通,换能器才能由桩底同时往上依次检测,遍及各个截面。而现实中,由于各种原因仍会出现换能器无法下到声测管底部的情况。究其原因主要有:一是声测管上端封口不严,泥砂或异物进人声测管中;二是焊接接头的声测管内焊渣过厚,换能器无法通过;三是声测管漏浆,水泥砂浆进人到声测管中造成的堵管;还有钢筋笼吊装过程造成的声测管接头错位等。上述原因造成的换能器无法下到声测管底部在实际检测过程中的具体表现有所不同,解决措施也是各有针对性。

    如果检测中换能器尚未达到声测管底部出现无法下沉,而采用长钢筋可以下到底部。根据现场经验,基本可以排除由于漏浆造成的堵管这一因素。如果是声测管上端封口严,造成泥砂或异物进人声测管中,这种情况一般可通过向声测管中注人清水将泥砂置换出来解决。更重要的是加强施工现场,做好声测管上部封口,防止泥砂进人声测管。如果是焊渣过厚或者接头错位造成的换能器无法通过,则可以采用接长的细钢筋顶端加焊脚手架顶托的螺纹段(如图3所示),通过上下抽动顶托的螺纹段将磨去焊渣或者接头处错位的橡皮圈。

    如果检测中采用长钢筋仍不能下到声测管底部,则基本可以确定是由于漏浆造成的堵管。根据统计,现场很大一部分换能器无法下到底部都是这种情况。如果同一基桩上只有一根声测管堵管,有些项目允许通过补以动测,有些项目则要求在被堵声测管附近钻孔作为换能器通道。不管采用哪种方法处理,检测费用都将显著提高。另外,钻孔处理时间比较长,会影响工期。对此,除了加强现场施工管理以外,对于长桩一方面可以在灌注混凝土之前,向声测管内灌入清水以平衡管内外压力差,减少漏浆的可能性;另一方面,可以借鉴预应力钢筋的施工经验,灌注混凝土前在声测管内插人塑料管,待混凝土初凝后再拔出。实践证明,以上采取措施现场应用效果较好。

声浏管接头处信号异常
    由于担心声测管漏浆造成堵管,现场检测中还发现有些施工单位在接头处缠绕胶带,如果缠绕胶带过长、过厚将引起接头处采集的波幅、声时等声参数出现异常。如图4所示,在某桥梁基桩检测中,距桩顶3.30m, 9:30m, 15.55m等多处声学参数异常,如果检测人员经验不足,仅从图中波形判断,该桩为断桩,桩身完整性类别为W类桩。
    从图4看出,波形异常部位的间距是6m,这刚好是一节声测管的管长,有可能是声测管接头处胶带缠绕过多造成。通过现场开挖验证(如图5所示),显示位于声测管接头处缠绕着一层透明胶带,缠绕长度约20cm,桩身其余被测区域完整。

    至于距桩顶9.30m, 15.55m处是否也因受声测管接头处胶带影响造成声参数异常,由于其所处位置较深,采用开挖验证实施难度较大。对此,有经验的检测人员在平测中发现某测线测值异常,会进行斜测,如图6}3}所示。如果斜测线中通过异常平测点发收处的测线测值异常,而穿过两声测管连线中间部位的测线测值正常,则可判断桩中心部位是正常混凝土,缺陷应出现在声测管附近。这样结合上部浅层开挖验证,可以初步判断该桩质量良好,无明显缺陷。

    声测管作为换能器的通道,对声波透射法检测基桩具有重要意义。本文针对声波透射法检测基桩中声测管加工、堵管处理等问题,结合现场实际进行相关探讨,得出了以下几点结论:
    a)换能器无法下到声测管底部造成的原因有多种,现场要根据实际情况采取不同措施予以处理;
    b)对于声测管漏浆引起的堵管,只能采用补以动测或以取芯孔代替声测管的方法处理,其他原因造成的堵管,可根据实际情况,采用清水置换或者接长的细钢筋顶端加焊脚手架顶托的螺纹段处理;
    c)声测管接头引起的声参数异常,可通过浅部开挖验证与深部斜侧相结合的方法排除。


来源:http://www.57269.net/news/2020514436.html
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