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声波透射法对桥基桩质量检测的判别及分析
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【有关钢结构的论文】摘要:本文讨论桥梁基桩工程中超声波透射法检测的原理、方法,对桩基缺陷和完整性进行判别及分析,对缺陷桩进行承载力校核等。关键词:超声波透射法 桩基检测 桩的完整性 1 概述 超声波(简称声波)透射法测试是弹性波测试方法的一种,其理论基础建立在固体介质中弹性波的传播理论上,以人工激振的方法向介质(岩石、岩体、混凝土构筑物)发射声波,在一定的空间距离上接收介质物理物性调制的声波,通过观测和分析声波在不同介质中的传播速度、振幅、频率等声学参数,解决一系列岩土工程中的有关问题。 某高速公路桥梁的基桩验收过程中,全部基桩都采用超声波进行桩身质量检测,评价桩身介质的完整性。笔者长期从事检测工作,对声波透射法检测桥基桩质量的测试方法和判别规定进行了分析、研究,积累了一些工程经验。 2 测试原理 声波在桩体砼中的传播特性反映了砼材料的结构、密度及应力应变关系。根据波动理论,知跨孔对穿测试其弹性波的波速可近似为: (1) 式中:E—介质的动态弹性模量;ρ—密度;μ—泊桑比。 声波在桩体砼中的传播参数(声时、声速、波幅、频率等)与混凝土介质的物理力学指标(动弹模、密度、强度等)之间的相联关系就是声波透射法检测的理论依据。当混凝土介质的构成材料、均匀度、养护方法、施工条件等因素基本一致时,声波在桩体传播中运动学特征和动力学特征一致;反之在施工中由于塌孔、离析、夹泥等现象出现,声波在传播中,必将在运动学特征和动力学特征上发生变化。 3 测试方法 某高速公路的中小桥一般采用1.2m的桩径,大桥特大桥一般采用1.5m的桩径,甚至2.0m以上的桩径。施工时,在桩体中预埋3根孔径50mm的钢管做声测管,预埋管绑扎在钢筋笼的内测,且沿基桩平行设置,管底密封,管内注满清水。桩基混凝土养护期超过7天,方可进行跨孔对穿测试。 检测前将三根测管按顺序进行编号(A、B、C),得到A—B、A—C、B—C三条测线(也称为剖面),量测两测管中心之间的距离,然后分别对A—B、A—
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