沧州诚晟管道设备有限公司

　　超声测桩

　　概述

　　混凝土为当今建筑材料中应用*广泛、使用量的一种材料。对于结构混凝土的质量检测，虽然包括的内容不少，但主要检测的项目是混凝土强度和内部缺陷。结构混凝土强度检测，目前虽有回弹法、钻芯法、拔出法等，这些方法只能单纯地检测混凝土强度，不能反映其缺陷情况。而超声波既可以检测混凝土强度同时又可以发现或专门检测内部缺陷情况；用超声波和回弹仪综合检测混凝土强度，它用多个参数，内外结合，能更全面地反映混凝土强度质量；有时结构或构件的表面不能进行回弹、钻芯和拔出等检测时，超声波就更显示它的优越性了。

　　仪器设备：

　　超声波仪是混凝土灌注桩缺陷检测的基本装置。它的作用是产生重复的电脉冲并激励发射换能器。发射换能器发射的超声波经耦合进入混凝土，在混凝土中传播后被接收换能器接收并转换为电信号，电信号送至超声仪，仪器绘制并记录下波形。

　　混凝土声波检测设备主要包含了声波仪和换能器两大部分。用于混凝土检测的声波频率一般在20～250kHz范围内，属超声频段，因此，通常也可称为混凝土的超声波检测，相应的仪器也叫超声仪。

　　混凝土声波仪的功能（基本任务），是向待测的结构混凝土发射声波脉冲，使其穿过混凝土，然后接收穿过混凝土的脉冲信号。仪器显示声脉冲穿过混凝土所需时间、接收信号的波形、波幅等。根据声脉冲穿越混凝土的时间（声时）和距离（声程），可计算声波在混凝土中的传播速度；波幅可反映声脉冲在混凝土中的能量衰减状况，根据所显示的波形，经过适当处理后可对被测信号进行频谱分析。

　　超声仪的发展

　　模拟机：代

　　20世纪50年代出现了电子管声波仪，主要是国外的

　　1964年同济大学研制出我国台超声仪。

　　70年代后期，国内一些单位又研制出一批晶体管分离元件的超声仪。代表仪器：CTS一25型和SYC一2型超声仪

　　数字机：第二代

　　1990年，天津建筑仪器厂首先研制成功了我国台数字化的超声仪。这种超声仪受数字采集与传输速度等方面的限制，无法实时动态显示波形。

　　从90年代中科院武汉岩土力学研究所生产的RSM-SY5声波仪问世。

　　基桩超声波自动测桩仪 第三代

　　在数字化超声仪的基础上为提高基桩透射法的工作效率和测试精度，增加了深度自动记录的功能。

　　代表仪器：RSM-SY6 ZBL-520A RS-ST01（C）

　　基桩多跨孔超声波自动循测仪 第四代

　　实现了多通道自发自收设计，可以一次提升同时完成四管六剖面的测试工作，又将检测效率提高六倍，大幅降低了现场检测强度。

　　代表仪器：RSM-SY7、RSM-SY7W RS-ST06D

　　基桩多跨孔超声波自动循测仪 第五代

　　一次完成整桩6剖面平测及12剖面斜测并配备桩基三维CT成像软件，可对测试结果生成各类三维动态图，将混凝土超声检测仪推向了一个新的高度 。

　　第五代基桩多跨孔超声波自动循测仪

　　三维动态图

　　仪器要求

　　规范对超声波仪的技术要求（TB10218-2008）

　　1）具有实时显示和记录接受信号的时程曲线以及频谱分析功能。

　　2）声时显示范围大于2000μs，精度优于或等于0.5μs。

　　3）声波发射脉冲宜为阶跃或矩形脉冲，电压幅值不小于500V。

　　4）系统频带频带为5-200kHz。

　　5）声波幅值测量范围不小于80dB，声时声幅测量相对误差小于5%。

　　6）系统动态范围不小于100dB。

　　7）采集器模-数转换精度不应低于12bit，采样间距应小于1μs，采用长度不应小于1024点。

　　规范对超声波仪的技术要求（JTG/T F81-01 2004）

　　1）检测仪应具有一发双收功能

　　2）声波发射应该采用高压阶跃或矩形脉冲

　　3）接收放大器的频带为5-200kHz

　　4）增益不应小于100dB,波幅测量范围80dB

　　5）计时显示范围大于2000μs，精度优于0.5μs

　　6）采集器模-数转换精度不应低于8bit

　　7）采集频率不应小于10MHz

　　8）采集长度不应低于32k

　　规范对超声波仪的技术要求（JGJ 106-2014）

　　1）具有实时显示和记录接收信号的时程曲线以及频率测量或频谱分析的功能。

　　2）*小采样时间间隔小于或等于0.5μs，声波幅值测量相对误差小于5%，系统频带宽度为5～200kHz，系统动态范围不小于100dB。

　　3）声波发射脉冲为阶跃或矩形脉冲，电压幅值为200～1000V。

　　4）具有首波实时显示功能。

　　5）具有自动记录声波发射与接收换能器位置功能。

　　检测原理

　　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。

　　检测原理图

　　桩内跨孔透射法三种方法的运用：

　　现场的检测过程一般首先是采用平测法对全桩各个检测剖面进行普查，找出声学参数异常的测点。

　　然后，对声学参数异常的测点采用加密平测测试、斜测或扇形扫测等细测方法进一步检测，这样一方面可以验证普查结果，另一方面可以进一步确定异常部位的范围，为桩身完整性类别的判定提供可靠依据。

　　平测

　　以相同的标高同步升降，完成整桩检测

　　、

　　平测示意图

　　斜测

　　将发射换能器和接受换能器置于不同高度上同步提升，分析两次测试的声学参数异常的测线，来进一步更的确定缺陷范围。

　　斜测示意图

　　扇测

　　一只换能器固定在某高程不动，另一只换能器逐点移动，测线呈扇形分布。要注意的是，扇形测量中各测点测距是各不相同的，虽然波速可以换算，相互比较，但振幅测值却没有相互可比性（波幅除与测距有关，还与方位角有关，且不是线性变化），只能根据相邻测点测值的突变来发现测线是否遇到缺陷。

　　扇测示意图

　　传统CT检测

　　这种传统的声波CT方法优点是射线数量多，成像精度较高。

　　这种方法缺点也比较明显。突出的缺点是野外采集速度慢，另外，这种采集方法数据量大，室内资料处理需要大内存计算机，成像速度也慢，对计算机的性能要求较高。另外，当发射声波换能器与接收声波换能器距离较远时，透射声波能量损失较大。

　　传统CT检测示意图

　　改进型CT检测

　　换能器的相对高差较小，透射声波的波幅衰减较小，采集的声波数据质量高。

　　这种方法的优点是野外采集速度快，数据量也不大，成像速度也较快，可以达到野外实时成像。

　　改进型CT检测

　　现场检测

　　检测准备工作

　　1）了解有关技术资料及施工资料

　　2）系统零时校正

　　3）在桩顶测量相应声测管外壁间净距离

　　4）将各声测管内注满清水，检查声测管畅通情况；换能器应能在全程范围内正常升降。

　　5）现场采集系统架设

　　6）换能器放到管底后检查管口深度是否一致。

　　7）逐一收紧各管换能器电缆，观察管口深度，保证换能器在同一深度。

　　8）打开深度计数器盖将换能器电缆顺序放置进深度计数器线槽中，并向下压紧锁住深度计数器盖。

　　9）将深度编码器接头连接仪器，延长接头放置在干燥处。

　　仪器参数的设置及现场采集

　　1）确定管的编号并正确的与仪器相应通道接口连接。

　　2）确定了管的编号后，将探头放入相应的管中，再按管的编号将探头接在仪器对应的通道上，并一一对应，如管1或管A的探头接到仪器一通道上，以此类推。

　　3）打开采集软件，在设置中填入被测桩资料。如工程名称、桩号、测试长度、跨距等。

　　4）设置延迟，增益等设置。

　　5）将发射和接收换能器分别置于声测管的底部，点击采样，观察下仪器设置是否合理，如感觉波形显示不佳，可重新调整延迟，增益，等来达到效果。

　　6）确定调整到效果并再次确认探头放在管底后；点击新存，选择保存文件名。

　　7）分别对所有检测剖面完成检测，注意对应管的数量有一定的剖面需要检测，不要漏测。

　　8）现场保存完数据后，可点击打开查看一下刚刚测试的数据，如发现该数据中存在信号大面积异常，可将探头重新放回管底，注意各探头管口深度一致，再重新提升测试一次。

　　9）在桩身质量可疑的测点周围，可采用加密测点，或采用斜测、扇形扫测进行复测，进一步确定桩身缺陷的位置和范围。

　　青岛新机场(亚洲机场)超声测桩现场

　　用户评论

　　Neway的视频赶紧上啊0

　　武汉中岩科技

　　好的，想看关于什么方面的，可以踊跃留言，我们更新

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　　Neway低应变，高应变，静载(各种实验)，等等，把的视频附上去0

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