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聲測管的材料質量控制 聲測管的材料質量控制主要從外觀質量和材質要求兩方面進行控制。
3.1 聲測管的外觀要求 聲測管應順直,彎曲度不大于5 mm/m;聲測管兩端截面應與其軸線垂直,并應無毛刺;不允許有裂縫、結疤、折疊、分層、搭焊缺陷存在;管內應暢通無異物。
3.2 聲測管的材質要求 要求有足夠的機械強度,保證在灌注混凝土過程中不會變形且與混凝土粘結良好,不致在聲測管和混凝土間產生縫隙包裹不佳,影響測試結果。其力學性能、抗彎曲性能、耐壓扁性能、密封耐壓性能應滿足規范要求。 鋼薄壁聲測管的優點是便于安裝,可直接固定在鋼筋籠內側上,固定方式可用電焊或綁扎;鋼管剛度較大,埋置后可基本上體質其平行度和平直度。所以一般混凝土灌注樁使用鋼薄壁聲測管。
3.3 裝卸和貯存要求 聲測管聲測管在裝卸搬運過程中,應采用機械或人工將聲測管抬起運送至制定地點,嚴禁拋擲和滾動,以防聲測管變形彎曲。吊裝時宜用纖維吊裝帶并注意輕拿輕放,不能一頭著地, 以防泥土阻塞聲測管。聲測管在工地存放時,宜放入倉庫或料棚內,以防雨淋生銹。室外堆放時,應存放在干燥的地方,下墊枕木,上方不可壓重物,并有遮蓋物防雨防潮,存放時間不宜超過一個月。
4 聲測管的工藝質量控制 1 聲測管的埋置數量 聲測管的埋置數量,交通和建筑規范略有區別,交通部公路工程基樁動測技術規程規定如表1規定。 2 聲測管的直徑 超聲波檢測放入聲測管中的換能器直徑一般為30 mm左右或更小,規范規定聲測管內徑比換能器直徑宜大10 mm~20 mm,因此選用聲測管宜選用直徑40 mm~60 mm鋼管。 3 聲測管的壁厚 聲測管的壁厚要求,除能滿足工藝性能外,還要確保使用,宜符合表2要求。
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振搗依次順序停止,制止過振、漏振,曲至混凝土外表呈程度,不再顯著下沉、不再呈現氣泡、外表泛出灰漿為行。振搗時應制止振搗捧觸及構件側模、注漿管、管線、預埋件等。3.混凝土施工過程中應有專人負責關照鋼筋、模板、水電預留預埋,避免變形、移位等。并及時做好構件外表的壓光及疊合板外表拉毛等工序。4.混凝土出場應停止坍落度測試,同一批次同強度等級的混凝土造做很多于3組試件,一組用于尺度養護,另兩組停止同條件養護用以測定脫模及允許吊運時間。據了解,寶鋼還未實現部分高端品種的有效產能投放。機械加工聲測管在車銑等機械加工時也應注意防護,作業完成應清理干凈工件表面的油污鐵屑等雜物。成型加工在卷板折彎中,應采取有效措施避免造成聲測管表面劃傷和折。
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隨著無損檢測技術的迅速發展和日臻成熟,基樁的聲波透射法檢測已成為工程質量控制不可或缺的手段。它借助超聲檢測儀,獲取與混凝土性質有關的三個聲學參量,即聲時、波幅和波形,再根據這些聲學參量對混凝土灌注樁的樁身質量作出評價。
本文從超聲波透射法檢測的基本原理出發,結合大量現場檢測過程中出現的問題,經過整理分析,討論了樁基工程質量超聲波透射法檢測的若干影響因素。
超聲波檢測樁身、樁端混凝土的灌注質量,主要是通過測量在測距內超聲波傳播的平均聲速來了解混凝土的灌注質量的。作為從事檢測工作的技術人員必須熟悉影響聲速測量的主要因素,在檢測和數據分析處理中自覺排除這些影響。這類因素與混凝土本身無關,但又對聲速檢測帶來一定的影響。
01 測試路徑距離的影響
超聲檢測灌注樁之前首先是量測一下樁頂兩聲測管外壁間的距離,即聲波通過的兩管之間混凝土的距離。但由于預制鋼筋籠時兩管之間的距離并非與測量面兩管距離相等,尤其是在中長樁長達30m以上時很難保證。
因此在預制鋼筋籠時,除了要求管子焊接順直,平行外,在現場還應進行管距的量測。測試路徑量測精度的高低直接影響聲參量測量的準確性。某橋樁混凝土頂面與檢測工作面相差十米,空置部分聲測管導致量測的管距與實際距離相差較大,導致各剖面檢測結果參數相差較大。由于同批的預制鋼筋籠上的聲測管是均勻分布,以量測的聲測管管距代替現場的測量數據,有效地減小了檢測結果的差異性。
02 耦合劑的影響
在樁基超聲波透射法檢測過程中,往往在聲測管中注清水作藕合劑,但在一些工程實例中,發現管中注的是泥水或者是污水。在經過一段時間的靜置后,泥水發生沉淀,使探頭未能測試到管底;污水則會影響超聲波的傳播及接收。在某大橋的水中樁,直接注入污染的江水作聲測管耦合劑,導致無法正常檢測,當用清水置換管中污水之后,檢測得以順利進行。
03 檢測探頭的影響
用不同的換能器測量時,其波形相差很大。因此對樁基檢測的 狀增壓式探頭波形應作合理的分析。
04 樁基鋼筋的影響
鋼筋截面積較小,其接收信號遠小于混凝土信號。實際測試時,可通過儀器中的增益旋鈕抑制箍筋的接收信號:當有較粗的橫向鋼筋時,應從波形上加以區別。
05 聲測管管接頭的影響
由于中長樁需要幾節管子連接起來,通長到樁底,有時兩管連接工藝用10cm短管節,其內徑大于聲測管外徑3~5mm,套焊接而成。超聲檢測時,若換能器正好處在兩管節頭之處時,這樣就會造成聲時稍有增大,聲速下降不太明顯,但首波波幅下降很明顯,對于1.2米的測距大約會下降20dB左右。因此在檢測和分析數據時,深度—幅度曲線上如出現有規律的波幅突變時,應分析是否是管接頭的影響。
06 樁底聲測管彎曲的影響
在預制鋼筋籠的安裝以及混凝土灌注過程中,會造成聲測管底部彎曲變形,使管距增大或變小。有時設計的樁底鋼筋籠直徑縮小(變徑),為了保證聲測管的平直,聲測管就要穿到鋼筋籠外側。如果不采取加固措施,很容易使聲測管壓彎或打折,甚至折斷。當樁底聲測管彎曲時,其它區域曲線基本正常樁底部分聲速異常偏高或偏低,波幅總是降低。這是因為聲測管彎曲,使發射與接收換能器不再保持平行,造成波幅降低。由于樁底是缺陷易發生部位,根據此類曲線很難判定樁底是否存在缺陷,很可能發生漏判、誤判,給工程留下隱患。
07 泥漿護壁灌注樁泥漿比重過大的影響
當泥漿比重過大時,在局部聲測管周圍會附著薄層泥皮,兩聲測管之間發射換能器發射的聲波將穿過泥皮,聲波通過低聲速介質。當泥皮較薄時,對聲速影響不顯著;當泥皮較厚時,將使首波波幅大大地下降,嚴重時會出現丟波現象,有時還會造成首波誤判。
08 灌注樁樁底沉渣的影響
當超聲檢測到樁底時,有時會出現樁底聲速和首波幅度急劇下降的情況。可能是由于樁底沉渣沉淤太厚,超過0.3~0.6m,甚至更大。沉渣的聲速在2.0km/s以下,首波幅”下降25~30dB左右。
09 混凝土齡期影響
混凝土聲速隨齡期的增加而上升。但在硬化初期,聲速很低,與泥砂夾層難以區別。而且在硬化初期,混凝土對聲能的吸收系數較大,信號較低。試驗證明:混凝土強度達到設計標號60%以上時,便于明確地判斷缺陷的存在。
后,超聲法檢測樁基混凝土質量缺陷是很敏感的方法。在基樁的聲波透射法檢測的過程中,為準確地獲取超聲波在基樁混凝土中傳播的三個聲學參量,并以之判定基樁的樁身質量,除檢測人員必須具備相應的理論和一定的檢測經驗外,還需注意:
1)分析各聲學參量發生變化的原因,以避免誤判。
2)波形、聲速、衰減三參數法判斷的綜合應用是缺陷的基本判據和定量分析的依據。
3)對混凝土質量的完整評價應綜合考慮各方面的影響因素。
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