基桩成孔后,灌注混凝土之前,在桩内预埋若干根声测管作为声波发射和接收换能器的通道,在桩身混凝土灌注若干天后开始检测,用声波检测仪沿桩的纵轴方向以一定的间距逐点检测声波穿过桩身各横截面的声学参数,然后对这些检测数据进行处理、分析和判断,确定桩身混凝土缺陷的位置、范围、程度,从而推断桩身混凝土的连续性、完整性和均匀性状况,评定桩身完整性等级。
当声波在传播过程中从一种介质到达另一种介质时,在两种介质的分界面上,一部分声波被反射,仍然回到原来的介质中,称为反射波;另一部分声波则透过界面进入另一种介质中继续传播,称为折射波(透射波)。
声波透射法是检测混凝土灌注桩桩身缺陷、评价其完整性的一种有效方法,当声波经混凝土传播后,它将携带有关混凝土材料性质、内部结构与组成的信息,准确测定声波经混凝土传播后各种声学参数的量值及变化,就可以推断混凝土的性能、内部结构与组成情况。
混凝土质量检测中常用的声学参数为声速、波幅、频率以及波形。但是用波速来推算混凝土强度是不可取的,规范也不要求推定强度。声波波速反映了混凝土的弹性性质,混凝土的弹性性质与混凝土的强度具有相关性,因此混凝土声速与强度之间存在相关性。另一方面,对组成材料相同的构件(混凝土),其内部越致密,孔隙率越低,则声波波速越高,强度也越高。
一、基桩声波透射法完整性检测的基本原理
用人工的方法在混凝土介质中激发一定频率的弹性波,该弹性波在介质中传播时,遇到混凝土介质缺陷会产生反射、透射、绕射、散射、衰减,从而造成穿过该介质的接收波波幅衰减、波形畸变、波速降低等。由接收换能器接收的波形,对波的到时、波幅、频率及波形特征进行分析,判断混凝土桩的完整性及缺陷的性质、位置、范围及缺陷的程度。
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