摘要：本文探討了混凝土灌注樁超聲波無(wú)損檢測(cè)的方式以及及其檢測(cè)系統(tǒng)，并對(duì)混凝灌注樁樁身質(zhì)量判據(jù)做了簡(jiǎn)要說(shuō)明，結(jié)合東莞市域東南部公路工程某段實(shí)例討論了各種參數(shù)對(duì)混凝土無(wú)損檢測(cè)結(jié)果的影響。
　　關(guān)鍵詞：混凝土灌注樁；超聲波；無(wú)損檢測(cè)
　　
　　混凝土灌注樁的缺陷是指因技術(shù)管理不善和施工疏忽，造成結(jié)構(gòu)混凝土內(nèi)部存在空洞、局部疏松、夾雜物、頸縮、施工縫，或由于工藝違章、配料錯(cuò)誤造成的低強(qiáng)度區(qū);嚴(yán)重的分離離析造成組織構(gòu)造的不均勻性;使用過(guò)程產(chǎn)生裂隙以及化學(xué)侵蝕、凍害的損壞層等。為了探測(cè)結(jié)構(gòu)內(nèi)部和表面缺陷，并對(duì)缺陷的類型、性質(zhì)、數(shù)量、形狀、位置、尺寸、分布及其變化等作出判斷和評(píng)價(jià)。在不損傷混凝土結(jié)構(gòu)的前提下，無(wú)損檢測(cè)技術(shù)就是利用結(jié)構(gòu)內(nèi)部異常或缺陷存在所引起的對(duì)熱、聲、光、電、磁等反應(yīng)的變化，對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行“無(wú)損”檢測(cè)。
　　1混凝土缺陷的超聲波檢測(cè)系統(tǒng)
　　混凝土灌注樁的缺陷是指因技術(shù)管理不善和施工疏忽，造成結(jié)構(gòu)混凝土內(nèi)部存在空洞、局部疏松、夾雜物、頸縮、施工縫，或由于工藝違章、配料錯(cuò)誤造成的低強(qiáng)度區(qū);嚴(yán)重的分離離析造成組織構(gòu)造的不均勻性;使用過(guò)程產(chǎn)生裂隙以及化學(xué)侵蝕、凍害的損壞層等。混凝土缺陷的超聲波檢測(cè)系統(tǒng)如圖1所示。
　　
　　圖1混凝土缺陷的超聲波檢測(cè)系統(tǒng)
　　
　　2混凝灌注樁樁身質(zhì)量判據(jù)
　　（1）用聲速判斷缺陷的概率法判據(jù)：由于混凝土質(zhì)量的隨機(jī)波動(dòng)不可避免，其質(zhì)量波動(dòng)符合正態(tài)分布，則反映正常混凝土質(zhì)量的指標(biāo)(如聲速)是服從正態(tài)分布的隨機(jī)變量。確定隨機(jī)變量的臨界值，也就是確定區(qū)分隨機(jī)波動(dòng)與過(guò)失誤差的一個(gè)判斷標(biāo)準(zhǔn)，凡低于這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的取值就認(rèn)為偏離了正態(tài)分布規(guī)律，是異常值。
　　（2）用聲時(shí)判斷缺陷的PSD判據(jù)：根據(jù)樁身某一檢測(cè)面的實(shí)測(cè)聲時(shí)tc()，及測(cè)點(diǎn)高程z(mm)，可得到一個(gè)以tc為因變量，z為自變量的函數(shù)tc=f(z)。當(dāng)該樁身完好時(shí)f(z)應(yīng)是連續(xù)可導(dǎo)函數(shù)，即。
　　（2）聲幅判劇：接收波首波波幅是判定混凝土灌注樁樁身缺陷的一個(gè)重要參數(shù)，首波波幅對(duì)缺陷的反應(yīng)比聲速更敏感，但波幅的測(cè)試值受儀器、測(cè)距等許多缺陷因素的影響，因而其測(cè)值沒(méi)有波速穩(wěn)定。聲波波幅與正態(tài)分布的偏離更遠(yuǎn)，采用基于正態(tài)分布規(guī)律的概率法來(lái)計(jì)算波幅臨界值缺乏可靠的理論依據(jù)。
　　（3）主頻判據(jù)：由于用主頻作為判據(jù)，會(huì)遇到和聲幅作為判據(jù)時(shí)類似的問(wèn)題，因此一般應(yīng)用不多，只是作為其它判據(jù)之外的一種輔助手段。
　　（4）實(shí)測(cè)聲波波形：實(shí)測(cè)波形可以作為判斷樁身混凝土缺陷的一個(gè)參考，前面所述的聲速、聲時(shí)、聲幅只與接收波的首波有關(guān)，接收波的后續(xù)部分是發(fā)、收換能器之間各種路徑聲波疊加的結(jié)果，對(duì)其做定量分析比較困難，但后續(xù)波的強(qiáng)弱在一定程度上反映了收、發(fā)換能器之間聲波在樁身混凝土內(nèi)各種聲波傳播路徑上總的能量衰減。
　　3實(shí)證研究
　　3.1 工程概況
　　東莞市鎮(zhèn)街聯(lián)網(wǎng)路21號(hào)路處于東莞市域東南部，包括大嶺山、大朗、常平、黃江、樟木頭、清溪、塘廈、鳳崗等八鎮(zhèn)，道路總長(zhǎng)度約44.05公里。東莞市域東南部公路工程中涉及橋梁數(shù)座，樁基礎(chǔ)眾多。按照要求，所有的樁基礎(chǔ)必須進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，并對(duì)己測(cè)樁進(jìn)行30%的隨機(jī)復(fù)檢，工程量較大，工作難度較高。樁身的完整性檢測(cè)全部采用超聲波透射法進(jìn)行檢測(cè)。
　　3.2現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)
　　樁底標(biāo)高-27m,C20混凝土翻漿灌注，鋼管聲測(cè)管采取三角形布置方式，a-b剖面兩聲測(cè)管外壁距離80cm,a-c剖面兩聲測(cè)管外壁距離81cm,b-c音四面兩聲測(cè)管外壁距離80cm。檢測(cè)前聲測(cè)管內(nèi)注滿清水作為藕荷劑。
　　以下將給出用聲時(shí)、聲幅和聲速(判據(jù)的建立如前所述)作為判據(jù)所得出的判據(jù)曲線，各剖面的判據(jù)曲線如圖2所示。

　　
　　圖2各剖面的數(shù)據(jù)曲線
　　
　　從圖2各剖面判據(jù)曲線，首先可以對(duì)該樁的質(zhì)量作以粗略的判斷:在a-b剖面利用聲時(shí)、聲速作為判據(jù)時(shí)，可以看出，各個(gè)測(cè)點(diǎn)的最小值均沒(méi)有超出相應(yīng)的判據(jù)值，樁身質(zhì)量較好，不存在明顯缺陷；而利用聲幅作為判據(jù)時(shí)，在距樁頂12.2m,16.3m,17.9m,20.3m,24.3m處聲幅值明顯超出相應(yīng)的判據(jù)，說(shuō)明在這些測(cè)點(diǎn)處可能存在一定的缺陷。對(duì)于a-c剖面，利用聲時(shí)、聲速作為判據(jù)時(shí)，也可以看出，各個(gè)測(cè)點(diǎn)的最小值均沒(méi)有超出相應(yīng)的判據(jù)值，同樣表明樁身質(zhì)量較好，不存在明顯缺陷；而利用聲幅作為判據(jù)時(shí)，在樁頂以下O-5.5m以及20.4m,23.1m,24m處的聲幅值超出判據(jù)值，說(shuō)明在這些地方可能存在一定的缺陷。對(duì)于b-c剖面，利用聲時(shí)、聲速作為判據(jù)時(shí)，在樁頂以下0-3.6m范圍內(nèi)，聲時(shí)、聲速值均低于相應(yīng)的判據(jù)值，其他部分均在判據(jù)值以上，這說(shuō)明在這一范圍可能存在缺陷，而在4m左右到12.5m左右這一段范圍內(nèi)聲速明顯偏高，則說(shuō)明在這一區(qū)段可能出現(xiàn)了聲測(cè)管發(fā)生側(cè)移。利用聲幅作為判據(jù)時(shí)，同樣可看出，在0-3.6m區(qū)段內(nèi)及11.2m,24.6m處出現(xiàn)聲幅異常。結(jié)合聲時(shí)、聲速的判斷，可推斷出:在b-c剖面的0-3.6m區(qū)段內(nèi)存在一定程度的缺陷。
　　4結(jié)束語(yǔ)
　　由于混凝土超聲波非破損檢測(cè)，具有操作快捷簡(jiǎn)便、數(shù)據(jù)的分析判斷較為直觀，因而可以加快施工進(jìn)度，節(jié)約成本。本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證超聲波在混凝土非破損檢測(cè)的可行性和可靠性，為混凝土樁基礎(chǔ)的非破損檢測(cè)提供依據(jù)。結(jié)合不同的判劇，提供了較為全面的檢測(cè)判斷方法，對(duì)實(shí)際工程施工及己有結(jié)構(gòu)的缺陷檢測(cè)具有指導(dǎo)作用。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
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　　[3]林維正，蘇勇，洪有根.混凝土裂縫深度超聲波檢測(cè)方法.無(wú)損檢測(cè)，2001年8月
　　
　　
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