中交路橋科技是從事工程檢測(cè)監(jiān)測(cè)、城市安全監(jiān)測(cè)預(yù)警與評(píng)價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
基礎(chǔ)部分無(wú)論是在路橋工程還是在房建工程中都是非常重要的一個(gè)部分，在樁基工程完工之后，為了確保其穩(wěn)固程度還需要進(jìn)行一系列的檢測(cè)工作，今天小編就和大家一起來(lái)看看橋梁樁基無(wú)損檢測(cè)都使用了哪些方法以及和它相對(duì)應(yīng)的原理都是什么！
1、反射波法檢測(cè)基樁完整性概述
1.1 工程樁的缺陷類型
施工中由于工藝因素、地層的地質(zhì)因素、施工的人為因 素，樁身可能出現(xiàn)下列缺陷：
▼空洞（原地灌注樁）
▼夾泥（原地灌注樁）
▼微裂（預(yù)制打入式樁、原地灌注樁）
▼斷、裂（預(yù)制打入式樁、原地灌注樁）
▼二次澆灌面（原地灌注樁）
▼縮徑（原地灌注樁）
▼沉渣
▼擴(kuò)徑（原地灌注樁） ▼擴(kuò)底
2、 反射波的基本原理
2.1 波阻抗界面的反射
如介質(zhì)是不連續(xù)的，存在界面 n
其中：
當(dāng)Z1≠Z2
縱波P垂直入射到界面n時(shí)，
產(chǎn)生垂直向上的反射波R
還有垂直的透過(guò)波T
反射波R的大小取決于振速反射系數(shù)
入射到樁身內(nèi)的半球面波隨傳播距離的增加，球面的半徑增大，便可近似按平面波來(lái)計(jì)算處理。(注：平面波的定義是：波振面是平面，特點(diǎn)是所有的聲線垂直向一個(gè)方向傳播。)
5.樁身內(nèi)樁底及缺陷的反射波
6 反射波法的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)要點(diǎn)
6 反射波法的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)要點(diǎn)
B . 激振脈沖波的頻率與激振脈沖寬度有關(guān)，窄脈沖頻率高，寬脈沖頻率低。
(1)錘頭的材質(zhì)軟,脈沖寬度寬；
(2)錘頭的面積大脈沖寬度寬；
(3)錘的落距與脈沖寬度關(guān)系不大；不同材質(zhì)的錘墊，能調(diào)整脈沖寬度。
測(cè)長(zhǎng)樁或深部缺陷：軟材質(zhì)錘頭，重錘慢擊，接觸面積大，產(chǎn)生的信號(hào)脈沖寬度大，低頻成分豐富，穿透能力強(qiáng)，但分辨率低ž測(cè)短樁或淺部缺陷：硬材質(zhì)錘頭，輕錘快擊，接觸面積小，產(chǎn)生的信號(hào)脈沖寬度窄，高頻成分豐富，分辨率高，但穿透能力差
C.擊振的錘及力棒
D . 錘擊是關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)例
實(shí)例－1 荷蘭 TNO 的FPDS-4 + 中國(guó)的力棒
D . 錘擊是關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)例
實(shí)例－1 荷蘭 TNO 的FPDS-4 + 中國(guó)的力棒
實(shí)例－2
7、 接收傳感器的安裝與耦合
傳感器的安裝和耦合是能否能取得優(yōu)質(zhì)信號(hào)的關(guān)鍵問(wèn)題，是檢測(cè)工作另一個(gè)重要環(huán)節(jié)。
應(yīng)注意的問(wèn)題有：
A.安裝的部位混凝土應(yīng)完整、無(wú)松動(dòng)，表面平整；
B. 傳感器安裝應(yīng)與樁頂面垂直；
C. 用耦合劑粘結(jié)要粘牢，不可在激振時(shí)使其產(chǎn)生附加振動(dòng)；
D. 耦合劑可以是黃油、凡士林、牙膏、橡皮泥；
E. 使用加速度感器時(shí)用橡皮泥一類的耦合劑還可以起到機(jī)械濾波，將擊振的高頻干擾成分濾除。
8 檢測(cè)的儀器的技術(shù)狀況
系統(tǒng)噪音 ≤ 2mV
采樣時(shí)間間隔 2.0－512.0 （μs）
放大器（浮點(diǎn)）增益≥ 64 （dB）
A/D分辨率 ：16（bit）
系統(tǒng)動(dòng)態(tài)范圍 ≥136 dB
采樣長(zhǎng)度：4K Byte
主要特點(diǎn)：
觸摸屏操作
TFT真彩液晶顯示
USB盤實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)波形和軟件升級(jí)功能
配進(jìn)口優(yōu)質(zhì)加速度傳感器
9、典型的檢測(cè)實(shí)例
9.1 檢測(cè)實(shí)例
9.2 特殊的缺陷反射－1 （擴(kuò)徑實(shí)例－1）
（擴(kuò)徑實(shí)例－2）
（ 擴(kuò)徑實(shí)例－3）
9.3 特殊的反射－2 （斷樁）
9.4特殊的“反射”－3 （樁頭斷）
9.5 KON－PIT(N) 測(cè)試實(shí)例－1
9.6 KON－PIT（N)測(cè)試實(shí)例－2
10 反射波的信號(hào)處理
目的：去除雜波、改善信號(hào)質(zhì)量、使信號(hào)直觀、一般人員能看懂。
A.頻譜分析——用于了解干擾波的頻率范圍
B. 低通濾波——去處高頻干擾波
C. 多點(diǎn)平滑濾波——使波形光滑
D. 去除直流成分——將信號(hào)中的直流去除
E. 積分處理——積分后振動(dòng)加速度可成為振動(dòng)速度信號(hào)、振動(dòng)速度信號(hào)可成為位移信號(hào)
F. 指數(shù)放大——波幅是按指數(shù)規(guī)律衰減，用隨時(shí)間按指數(shù)放大可突出深部缺陷及樁底信號(hào)
G. 波幅的歸一化處理——將波形中最大峰值調(diào)到滿度，其他波峰按比例增加
H. 波形的編輯——對(duì)上述處理后的波形進(jìn)行“平移”、“旋轉(zhuǎn)”
11 反射波法的頻域解釋
錘擊激勵(lì)還可以激勵(lì)起樁身軸線方向上下的多階振動(dòng)，即軸向多階振動(dòng) 。
u：沿軸向位移；E：彈性模量；A:樁身截面積；Kd：動(dòng)剛度；hc：土的阻尼系數(shù)
12. 反射法的資料解釋需掌握樁施工過(guò)程中的相關(guān)資料
12.1.從樁身聲波傳播規(guī)律可由時(shí)域曲線推斷評(píng)價(jià)樁身完整性
▼直達(dá)波、 ▼樁底反射波、
▼缺陷反射波
▼波幅、 ▼頻率、
▼相位
僅從波形的聲參量異常判斷缺陷，存在多解性，例如：
(1)離析、空洞、二次澆灌面、夾泥和樁身縮徑反映大體一致；
(2)樁身漸擴(kuò)后再縮徑，反射波曲線反應(yīng)的是縮徑，出現(xiàn)誤判；
(3)地層變化的反射波和樁身缺陷的反射波無(wú)法區(qū)分，出現(xiàn)誤判
12.2.解決多解性必須收集與掌握基樁施工過(guò)程的全部技術(shù)資料、檔案，包括：
A 工程場(chǎng)地的工程地質(zhì)勘察報(bào)告、水文地質(zhì)概況；
B 灌注樁的成孔方式、工藝；
C 灌注樁的澆灌環(huán)境（如是否是水下作業(yè)）、方式、工藝
正確對(duì)樁身完整性、缺陷性質(zhì)做出推斷解釋的方法
由地層的巖性是否粘土層，可以判斷排除是否縮徑；
由地層是否是砂層來(lái)判斷是否擴(kuò)徑，或可能是漸擴(kuò)徑；
由成孔方式可推斷缺陷是否是夾泥；
由地下水文地質(zhì)條件及混凝土灌注方法、工藝來(lái)判斷是否可 能離析；
澆灌過(guò)程是否連續(xù)，判斷缺陷是否是二次澆灌面或斷樁；
同一場(chǎng)地，如許多樁都在同一深度存在“缺陷”反射波時(shí)；需了解地層是否由軟突然變硬，或由硬突然變軟；
沒(méi)掌握施工時(shí)水下灌注未用導(dǎo)管對(duì)樁底離析出現(xiàn)的誤判；
13、樁身完整性判別標(biāo)準(zhǔn)
14.反射法存在的不足
▼缺陷的上下界面混疊，很難分辨缺陷垂直方向的尺寸；
▼缺陷的水平方向尺寸無(wú)法定量確定；
▼嵌巖樁有可能推斷出孔底有無(wú)沉渣，但無(wú)法確定其厚度；
▼逐漸擴(kuò)徑后突然縮徑的缺陷很容易誤判為縮徑；
▼ 人工挖孔樁由于存在護(hù)壁上下間的差異易誤判為嚴(yán)重離析；
▼ 只能了解樁身的平均聲速，不可用聲速推定樁身混凝土強(qiáng)度；
▼僅從反射波的時(shí)域波形不能推斷出缺陷的性質(zhì)
