维普资讯 http://www.cqvip.com 麓 声波透射法在基桩检测中的应用 文０马宗治（广西水电科学研究） 声测管应沿桩截面外侧呈对称形状布 行基桩桩身完整性检测的基本原理、声测 置，按图１所示的箭头方向顺时针旋转依 管的埋设技术、现场检测方法及检测结 次编号。 果，并结合工程实例进行分析处理，对桩 基质量进行评定。 Ｎ 昌量圆 摘要：本文阐述了应用声波透射法进 关键词：声波透射法；基桩检测；完整 性检测 基桩是建筑工程中常用的基础形式， 桩身质量好坏直接影响着上部的建筑物。 随着社会经济的发展，建筑物规模有向 大、向高发展的趋势，桩径及桩长也相应 地要向大、向长发展。基桩工程属于隐蔽 工程，无法通过直接观测来检测其质量， 所以需要一些能对其长度、完整性、均匀 性等方面进行检测的方法，而声波透射法 正好具有许多其他方法不可比拟的优越 性，例如，对桩长及桩径无限制要求，测 试结果直观、可靠，检测原理简单、快速 无损，资料易于判读、准确度高。该方法 要求在桩身内预埋声测管，根据超声波波 速判断桩身混凝土的均匀性、完整性及缺 陷。 一⑨⑩ ｎ《联 ｍ ｌ￣００ｔ＇ｍ－《Ｄ《 Ｉ Ｄ》￣００Ｔｒｌｎｌ ｕ～ 界值。可见，在采用声波透射法检测时，对 该处用盛满清水的塑料桶所设置的桩身缺 陷反应比较明显。③ＡＢ剖面在４．０ｍ处声 速、波幅均大大低于临界值。可见，在采 用声波透射法检测时，对该处桩身严重夹 泥的缺陷反应非常明显。 图１ Ｓ１号基桩分析曲线图 冠 桩母 ｌ Ｉ试日期 Ｉ链妊 Ｉ ２ 目 棱母 真诚日期 ＾ 控怔 ｌ ∞ ＾－ｌ／苗距 辫椭 检测原理 声波透射法检测桩身结构完整性的基 本原理是：由超声脉冲发射源在混凝土内 激发高频弹性脉冲波，并用高精度的接收 系统记录该脉冲波在混凝土内传播过程中 表现的波动特征；当混凝土内存在不连续 或破损界面时，缺陷面形成波阻抗界面， 波到达该界面时，产生波的透射和反射， 使接收到的透射能量明显降低；当混凝土 桩基 营 桩径 设计桩 实测桩 声速平均 声速离异 砼匀质 桩基 内存在松散、蜂窝、孔洞等缺陷时，将产 整，与实际 编号 口 ＮＦ ４据值 完整 丐 长（】ＩＩ） 长（ｍ） 值Ｉ ０ 系数 性等级 性 生波的散射和绕射；根据波的初至到达时 制作的情 帅 １６００ ６０．０ ５０．０ ３．９４１ ０．０１５３ Ｉ 间和波的能量衰减特征、频率变化及波形 况一致。 １ Ａ．ｃ １５００ ５０．０ ５０．０ ４．０２９ ０．０２４８ Ｉ 备点均大千１ 完整 （二） 畸变程度等特性，可以获得测区范围内混 桩 Ｂ．ｃ １５００ ５０．０ ５０．０ ３．９０７ ０．０２０９ Ｉ 凝土的声学参数。测试记录不同测试剖 该模型桩 Ａ－且 １５００ ５０．０ ５０．０ ３．５４７ ０．１０４６ ＩＩＩ 面，不同高度上的超声波动特征，经过处 Ａ Ｂ剖面在 ２ ｌ４．５ 一１５．５拥部 缺陷 Ａ＿ｃ １５００ ５０．０ ５０．０ ３．７４３ ０．０６１５ ＩＩ 分测点小千１ 桩 理分析就能判别测区内部存在缺陷的性 制作时人 Ｂ—Ｃ １５００ ５０．０ ５０．０ ３．７５７ ０．０６９８ Ｉ１ 质、大小及空间位置。 为设置了３ 个缺陷，分别为：①在２．３ ｉｑｌ处放置一块 检测分析结果的声速一深度曲线，波 二，声测管的埋设技术 声测管是声波透射法测桩时径向换能 １ＯＯｍｍ Ｘ １ＯＯｍｍ Ｘ ２０ｒａｍ的长方形木块； 幅～深度曲线、ＰＳＤ曲线分别见图２和图３。 器的通道，其内径宜为５ ０～６ ０１１１１１１；下端 在３．３１１１处放置一个盛满５ｋｇ清水的塑料 桶；③在４．０１１１ ４．４１１１之间用粘土设置一 ——— 封闭，上端加盖，以防异物进入管内而影 寒；￥ —＝＝＝＝＝！ ≈＝＝＝ 错 响换能器的通行；连接处应光滑过渡，管 桩身严重夹泥的缺陷。亳 ——————— １３应高出桩顶１ ００１１１１１１以上，且各声测管管 实际检测的Ａ Ｂ剖面的声速 深度曲 巷 １３高度宜一致；另外，其埋设质量直接影 线、波幅 深度曲线、ＰｓＤ曲线分别如图 善 响测试结果，因此，埋没时应使声测管之 １所示。从检测数据可知，ＡＢ剖面在２．３１２１、３． 间保持平行。 ＾《警 盂 声测管材质的选择以透声率最大、便 ３１１１、４．０１１１处的声速及波幅值如表１所示。 工 寒 表１ 基桩检测结果表 于安装、费用低廉为原则，一般可采用钢 鼍 管、塑料管和波纹管等， Ｉ位置（－） ｌ声速（ 飒，ｓ）ｌ渡幅（ｄＢ） Ｂ 目前使用最多的是钢管。 ｌ＾Ｂ割面 声速临界值４Ｉ ２ ３ Ｉ ４，５１０ Ｉ Ｈ．Ｏ１ ５８诹ｍ，ｓ …………ｌ ３善 声测管的埋设数量应 ３ ｌ ４．ｄ２４ ｌ ７６，Ｔ９ ｌ ０ ｌ ４．２７５ ｌ∞ ６５ 舞唪● 根据桩径的大小来确定， 鑫 卷 ２ 应符合下列要求： 从表一比较看出：①ＡＢ剖面在２．３１１１ （一）Ｄ≤８００ｒａｍ时，２根管。 处声速、波幅稍低于临界值，由于在此处 （二）８００ｍｍ＜Ｄ≤２０００ｒａｍ时，不少于 所放置的木块材质较好，其声速与混凝土 声速差别不大，因此，在采用声波透射法 ３根管。 （三）Ｄ＞２０００ｍｍ时，不少于４根管。 检测时，不能很好的将木块区别出来。② ＡＢ剖面在３．３１１１ 处声速、波幅均低于临 图２ １号基桩分析曲线图（下转１ ７０页） 式中，Ｄ为受检桩设计桩径。 、， 图ｌ 声测管布置图 三，检测方法 本次检测采用水平同步测试法。即将 ） 发射与接收换能器通过深度标志分别置于 两根声测管的相同深度点处，然后以相同 的标高同步升降，测点间距为２ ０ ０～ ２ ５ ０ｍｍ。仪器为北京康科瑞工程检测技术 有限责任公司生产的ＮＭ一４Ａ型非金属超 声检测分析仪。 四、检测结果 本次检测的为本院自制的Ｓ １号模型 。∞ ４Ｏ ｌ 抽 舶 Ｉ桩ＡＢ、Ａ Ｃ两个剖面。桩长４．７５ Ｆｎ ，桩 临界值 手均僵；棒准莲 舞差镶 临界氆 平均氆 葫；； 簦 蔫整盈 径１ ０００ｍｍ，混凝土标号Ｃ３０。桩内预埋３ 条内径为５ ５Ｉ１３ｍ声测钢管，管距９９６Ｉｌｌｍ。 实际检测的ｓ１号模型桩ＡＢ、ＡＣ两个 剖面的声速一深度曲线、波幅一深度曲线、 五．工程实例 Ｐ ＳＤ曲线以及波列图分别如图１所示。 某高层建筑桩基采用声波透射法进行 （一）从图１可以看出，①Ａ Ｃ剖面声 检测，桩径１．５ｍ，在灌注桩内预埋Ａ、Ｂ、 速、波幅曲线均在声速临界值曲线、波幅 Ｃ ３根声测管，检测结果分析判断见表２。 临界值曲线以上；经综合分析判断，该剖 表２ 基桩检测结果表 面桩身完 ．嚣 ， ｉ 了 Ｉ ？ ＞ ）Ｉｆ ｝ ｛ ｆｋ ＼１ ， ；２ ～～ ……，．１６９ 维普资讯 http://www.cqvip.com 妻一‘毫ｎ － 虢谈建筑物的越謦维护与保养 文０鲍首君 摘要：本文简要闸述建筑物越冬期间 的维护与保养。 关键词：建筑物；越冬；维护；冻胀； 温差 ｌ、装配式厂房柱子吊装就位后，都应 按设计要求嵌固好；对于巳安装就位的屋 架、屋面板，应按设计要求予以固定，并 应按装上支撑系统，保证形成稳定的空间 体系。 ２、对于现场不能起吊的大型预制构 件，应保证胎具及支墩的稳固性。支墩不 要。 准坐落在回填土的冻胀土上，并应防止冻 在考虑建筑物的越冬维护与保养时， 融使地基土变形损坏构件。临时堆放的大 应重视以下几个问题： 型构件如吊车梁、薄腹梁、墙板等，要求 般要求 支点稳固，防止倾倒。 （一）凡是冬季有采暖要求而不能采 ３、对不能安装的预制构件，均应弹好 暖的新建工程、跨年度在建工程，在入冬 轴线，做好记录。对外露铁件应涂刷防锈 防止基底受冻。（四）支撑在基土上的雨蓬、阳台等悬 以前都必须认真查阅当地的气象、水文、 漆，螺栓应涂刷防腐油并包扎好，防止锈 臂构件的临时支柱，入冬后当不能拆除 地质资料，结合实际情况编制冬季维护措 蚀和损坏。 施，防止越冬工程发生冻害。 ４、对于独立的高耸结构，末封闭的维 时，其支点的地基土部位，应采取保温防 （二）几设计考虑采暖的建筑建成后， 护结构，入冬前应做好临时拉结或支撑加 冻胀措施，防止由于地基土冻胀使支柱顶 冬季无论使用与否，都必须保持室内温度 固措施。 起而顶坏上部结构。 在５℃以上。如不能保证，应采取措施，防 ５、越冬时，所有结构或构件上的施工 （五）室外地沟、阀门井、检查井等， 止地基土冻胀，使地坪和上部结构遭受冻 临时荷载均应撤掉，建筑垃圾应清除干 在入冬前除了回填土至设计标高外，尚应 害；对于水暖管线，都必须放净积水，防 净，并组织有关人员对已完成部分进行检 覆盖好盖板进行越冬维护。 止冻裂。 查鉴定，并做好记录。 （六）凡设计为采暖的房屋，越冬时不 （三）对施工场地，建筑物周围，入冬 ６、所有停、缓建工程均应由施工单 能采暖的地下室，室内温度应保持０℃以 前要做好排水，严防施工用水和雨、雪水 位、建设单位和工程监理部门，对已完工 上，基础及外侧面回填土应填至设计标 流入建筑物基础或基坑内。 程在入冬前进行检查和评定，并做好记录 高，当不具备回填条件时，（下转１ ７ １页） 一一在我国北方地区工程建设中，每年十 月中旬就进入冬季，常遇到跨年施工的在 建工程、缓建工程要越冬。究其原因，有 的是由于冬期施工费用增加问题，有的是 由于施工单位工序按排有问题，还有的是 缺少冬季施工经验，怕保证不了工程质 量。对于这些问题，很多施工单位往往缺 乏经验，或不重视，忽视建筑物的越冬维 护。 冬季由于地基的冻胀或温差作用，使 得建筑物在越冬期间遭受不同程度的破 坏，待第二年春暖复工后，不得不采取加 固措施，有的甚至拆除重建。这不仅在经 济上造成极大的损失，而且延长了施工工 期。为了减少和避免这类损失和浪费，重 视建筑物的越冬维护和保养显得极为重 （四）越冬维护与保养所用的材料，考 虑到就地取材与节约，可采用沪渣、草帘、 稻草和珍珠岩等保温材料。 二、对缓建停建工程要求 （一）基本要求 ｌ、 对于巳开挖的基坑（槽），不宜挖 到设计标高，应预留出２００ ３００毫米厚的 冻土层，过冬时应对基土进行保温维护， 待复工时再挖至设计标高。 ２、凡地下巳完工的基础，在停工时均 应弹上轴线，标出标高。杯形基础应将杯 口加盖板，然后用松土或炉渣覆盖。 （二）结构要求 存入施工档案。 ７、对有沉降要求的建筑物，应会同有 关部门作好沉降观测记录。 ８、停、缓建工程复工时，应首先根据 图纸对标高、轴线进行复测，并与原始记 录对应检查，当偏差超过允许限值时，应 分析原因，会同设计、建设、监理等单位 共同商定后，确定能否复工，或采取其他 措施。 ．三，对在建工程要求 （一）在冻胀性土地区建造的房屋，当 基础设计为浅埋基础时，一般都留有残留 冻土层，如设计为条形基础时，越冬期间 只砌完基础，上部结构末施工是，基础越 冬必须做保温处理，在基础外侧要装填１ ５ 厚的中粗砂层，深度为２／３的冻深，以消 除切向冻胀力对基础的影响。 （二）室内地坪、设备基础、地下沟道 及地基土末冻结时已施工完毕，且已坐落 在冻土层范围内，越冬时要用保温材料覆 盖维护。 （三）高层建筑深基础施工时，由于基 础底板施工期较长，越冬时，基坑和已浇 筑完混凝土部分结构，应进行保温维护， 比较简便方法可用袋装珍珠岩满铺保温， （上接１ ６ ９页） 常，为完整桩。２号桩声速平均值偏小，离 不准，波速测值有误差，相关曲线也没有。 姜￡ — —呐产—————一ｔＢ舢ｅ警 ℃《赳嘲吐Ｌ鹊 ，Ｌ２． ｋ，Ｂ譬 －＿ ＿ ＿ 崤Ｗ —一 哦黼 客 ＿＿—－ ’ 异系数偏大，砼均匀性等级较差。从基桩 七、结论 通过采用声波透射法对预制的混凝土 分析曲线图看２号桩在ｌ ４．５ｍ～ｌ ５．５ｍ之 间声速和波幅突变（降低），相邻点声时值 模型桩和工程桩的桩身完整性进行检测，变化速率大，即 值突变（增大），综合各 说明采用声波透射法对混凝土桩的桩身完 项参数判断２号桩为缺陷桩。通过钻芯法 整性进行检测，①准确性高，结论可靠，不 验证，该处混凝土交接较差，骨料分离，存 受桩长及桩径的限制；②对于桩身混凝土 中包裹材质较好的木块，其声速与混凝土 在许多气孔和离析。 六．在声波透射法检测过程中应注意 的声速差别不大，不能很好的区别出来；③对于桩身混凝土中包裹的盛满水的塑料 以下几个问题 桶有比较明显的声速．波幅异常反应；④ （一）在检测过程中发现有缺陷时，应 对于桩身混凝土中夹泥的情况，则有非常 加密测试，或通过斜测来进一步确定，避 明显的声速．波幅异常反应；⑤通过对工 免误判为成层状缺陷。 程桩的实际检测，效果良好。 （二）应充分利用声速和振幅及施工 的具体情况进行综合判断。因混凝土离 参考文献： ［１】刘福顺，汤明．无损检测基础［Ｍ】．北京航空 析，石子沉降，砂浆多，声速低，但振幅 不低，混凝土强度并不一定低。振幅低，声 速不低，往往是混凝土气泡多，不一定是 航天大学出版社，２ ｏ ｏ ２ ［２】罗骐先 桩基工程检测手册［Ｍ】．北京：人民 交通出版社，２ ｏ ｏ ５ ［５】陈久照．建筑基桩检测技术规范（培训讲义 超声波法）［Ｒ】．广东省建筑科学研究院．２ ｏ ｏ ５． ［４】陈凡．建筑基桩检测技术规范［Ｍ】中国建筑 —晕 ，— ——笪—— 。 氍瓣 Ｂ∞ 霉鄹 飘椰 ．撕 １鲤ｌ ‘ ∞ 毒０￡＝＝＝＝；＝ 撼 蛐 ＝＝ ＝ ＝＝ 啊＇砸 瓢瓣 图３ ２号基桩分析曲线图 测试结果表明，ｌ号桩各项参数均正 １７０ 严重缺陷。只有声速、振幅均突降，才是 夹泥、沉渣与断层。 工业出版社，２ ｏ ｏ ５． （三）波形反相时应加扶正器。 ［５】扬世如．超声波透射法在钻孔灌注桩检测中 （四）尽量不要提测定强度，因为管距 的应用ｌＪ】．上海地质．２ｏｏ ５（４ ４７－５１． —