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公路施工过程中声测管的安装方法

2020-05-16

    由于声波透射法检测混凝土基桩完整性时检侧精度高,不受桩长、桩径条件限制,测试无盲区,检测信号易分析,在混凝土基桩检测中应用越来越普及。特别是在公路工程、交通工程等领域,《公路工程基桩动测技术规程》明确要求使用声波透射法的检测数量要求,对一些重要工程要求50%使用声波透射法进行基桩检测。
    但是由于一些施工单位对该方法的认识不是很明确,在施工过程中可能会出现一些问题,并可能影响对基桩的检测,造成工作的被动。本文从检测角度,详细介绍施工过程中声测管的安装方法及其对检测结果的影响,并提出了一些合理的意见和建议。

    声测管是检测的重要通道,使用声波透射法检测基桩完整性时,需要根据桩径在桩内预埋一定数量的声测管。检测时,管内注满清水,把声波换能器(俗称探头)放到声测管内,由下向上逐个剖面进行检测。当声测管安装工艺较差时,可能造成漏浆、断裂、弯曲、下沉、堵塞、卡管等事故的发生,对用声波透射法检测基桩完整性的检测结果产生较大影响,甚至无法检测或判定基桩完整性类型。对声测管总的要求是:连接牢靠不脱开,密封良好不漏水,连接平整不打折,管间平行不弯曲,管内通畅无异物。

    根据桩径大小,一般埋设2一4根声测管,依据检测规范不同,对桩径的要求略有区别。目前常用的检测技术规范主要有:(建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003(以下简称《建筑规范》)、《公路工程基桩动测技术规程》JTG/T F81-01-2004(以下简称《公路规范》),《超声法检测混凝土内部缺陷技术规程》CECS21:2000<以下简称《测缺规程》),这3本规范对桩径的要求如表1所示。

声测管材质选择
    声测管材料要有足够的机械强度,保证在灌注混凝土过程中不变形,且与混凝土粘结良好,不致在声测管和混凝土间产生裂缝,影响测试。因此最好选用钢管。当桩长在15m以下时,为了节省材料,降低成本,有的规范也允许采用PVC管、塑料管或金属波纹管。

声测管的尺寸
    目前常用的换能器均为30一601cHz圆管式径向换能器,其直径一般在30mm左右或更小。规范规定声测管内径比换能器直径大10一20mm,因此,一般选用40号钢管(外径48mm,内径42mm)或50号钢管(外径60mm,内径54mm) 。

声测管的连接
    由于常用的钢管均是6m段,需要将一段段钢管连接起来。对连接的要求是:有足够的强度,保证声测管不致受力弯曲脱开;连接应有足够的水密性,保证在孔内水压下不漏水。

    连接方式主要有套筒连接、螺纹连接、对接焊连接,最常用的方式是套筒连接,效果比较好。
    套筒诈接如图1所焊接钢套管声侧管示,选1段长80mm左右的钢套筒,套筒内径略大于声测管外径,将2根声测管套起来,用电焊将套筒与声测管上下两端焊接起来。既要保焊接钥套管声侧管图1声测管外加钢管连接方式证焊接不漏水,又不要将声测管焊通,阻塞换能器的上下移动。

    声测管预先固定在钢筋笼内。用点焊或铁丝绑扎的方法固定在架立筋(竖向钢筋)内侧,也可以采用U形钢筋环焊接在架立筋上的方式。铁丝绑扎的间距(2m。为了保证声测管相互平行,可以在声测管间点焊三角形钢筋架支撑。
    声测管一直埋到桩底。底部要封死,上部要加盖,防止进人泥浆或异物。
    在钢筋笼的吊装过程中,钢筋笼的底部拖动时,如果绑扎不牢,声测管容易发生弯曲变形,声测管间距变小。有时桩底钢筋笼直径变小,为了保证声测管的平直,声测管就要穿到钢筋笼外侧,而不是把声测管册弯放到钢筋笼内。如果不采取加固措施,很容易使声测管压弯或打折,甚至折断。当声测管超出钢筋笼底1一2m(设计桩底有一段素混凝土)时,也存在类似情况。
    如图2所示,桩长18.0m左右,埋设3根声测管,3个检测剖面中,16.0一18.0m区段声速曲线均明显向右(高声速方向)翘起,声速异常偏高,其它区域曲线基本正常。推断桩底声测管弯曲变形,间距变小,计算的波速异常偏高。由于桩底是缺陷易发生部位,根据此类曲线很难判定桩底是否存在缺陷,很可能发生漏误,给工程留下安全隐患。

    声测管绑扎不牢或绑扎间距过大,在浇筑混凝土过程中,声测管受混凝土挤压发生弯曲变形,管间距离变大或变小,直接影响检测结果的分析判定,甚至无法给出桩身完整性类别。
    如图3所示,桩长18.0m,埋设3根声测管。从图3可以看出,工、班剖面深度曲线基本正常,n剖面中上部的声速曲线向上弯曲,声速严重异常。推定是声测管受挤压变形,互相靠近,导致计算声速严重异常。根据深度曲线也很难划定该桩的完整性类别,只能采取其它方法补充检测。声测管的弯曲还导致声速异常值判定区间太大,易造成漏判。

    声测管的连接一般采取外套钢管方式进行。钢套管直径不宜太大,一般比声测管略大即可,焊接起来比较容易,封闭性也比较好。钢套管也不能太长,一般80~左右,对检测结果几乎无影响。钢套管的作用仅仅是把两段声测管连接成来,并没有什么特殊的工艺要求。

    如图4所示,某工程所有基桩均埋设3根声测管,检测后发现部分桩存在严重信号异常,且1根桩上3个检测剖面均有多处缺陷(图4中一5.6m和一11 .6m处),从信号上分析是严重断桩。

    由于多根桩在同一位置附近都存在类似的信号,且一根桩上异常信号的高度约6.0m左右,缺陷区域高度约0.6一0.8m。在进行了深人调研后发现,施工单位使用的钢套管长度约80cm。分析形成异常信号的原因是钢套管的影响。由于钢套管较长,焊接质量很好,密封在内部的部分空气不能排出,声波信号要绕行很长距离或穿过空气层后才能被接收到,造成声波信号的严重异常。为了验证分析结果,在其中的2根有典型代表性的桩上进行钻芯验证,结果表明,桩身混凝土完整无异常。根据钻芯结果,此类桩判定为二类桩。

    声测管是声波透射法基桩完整性检测的重要通道,如果埋设不好,就达不到检测基桩质量的目的,可能影响工程的整体进度。因此,在预埋声测管时,应注意埋设的质量,以便于质量检测工作的正常进行。


来源:http://www.57269.net/news/2020516438.html
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