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声波透射法检测桩基时声测管的质量控制核心思路分析任维

发表时间：2020/9/15 来源：《基层建设》2020年第15期作者：任维

[导读] 摘要：桩基的作用是非常大的，主要作用就是承担建设工程上部荷载，所以会直接影响整个工程的安全性，因此我们要意识到桩基检测的重要性。

        武汉华中智能建筑技术有限公司湖北武汉 430000
        摘要：桩基的作用是非常大的，主要作用就是承担建设工程上部荷载，所以会直接影响整个工程的安全性，因此我们要意识到桩基检测的重要性。就目前情况来看，检测桩身完整性的最常见的一种方法就是工程基桩声波透射法，这种方法通过预埋声测管之间接收和发射声波，其中在混凝土介质中传播实测声波的频率和波动大小的相关数据都是有所变化的，然后正确判断出桩身质量。本文主要从作者实际工作经验入手，探讨声波透射法检测桩时的声测管质量控制，希望对有关从业人员带来帮助。
        关键词：声波透射法；桩基检测；质量控制；声测管
        前言
        桩基是建筑工程质量控制的关键部分，在现场进行检测时设备仪器检测能力和数据采集的可能性是比较重要的，另外声测管作为检测通道及其安装工作，会直接影响到检测成果与否，下面就分析声波透射法检测基桩过程的声测管质量控制。
        1声波透射法的应用原理
        因为超声脉冲发射源主要是在混凝土内激发高频弹性脉冲波，并且采用高精度接收系统记录该脉冲波在混凝土的内部传输阶段，表现出波动的特点。在混凝土的内部存在着不连续或者是破损界面的时候，缺陷面就会形成波阻抗界面，波在达到该界面的时候，产生波的透射、反射，使得接收到透射能量的明显降低，在混凝土内部存在着松散、蜂窝、孔洞等缺陷的时候，就会产生波的散射、绕射。按照波的初至达到时间、波的能量衰减特点、频率变化、波形畸变程度等特点，获取测区范围内的混凝土声学参数，测试记录不同测试剖面、不同高度的超声波动特征，经过处理分析，判断测区内混凝土参考强度、内部存在缺陷的性质、大小、空间位置等等。
        声波衰减因为传递介质的吸收，介质内的散射、扩散作用所引起的，由此得知声波检测作用在桩身的时候，桩身材料特点就会影响到声速的传播，将其归纳成下面几点：第一，材料越密实，波速就越高，材料的强度越高，反之就越低。第二，材料越均匀，那么传播过程的能量衰减比较少，有空洞或者是不连续的时候，波速的衰减就越厉害。按照以上原理分析得知，声波检测仪沿着桩的纵轴方向逐点的检测声波穿过桩身各横截面声学参数，之后对其检测数据进行处理、分析、判断，进而确定出桩身混凝土缺陷位置、范围、程度，进而推断出桩身混凝土连续性、完整性和均匀性的状况，评定桩身的完整性等级。
        2声测管的应用现状
        声测管管材、管件在我国呈现出快速增长的趋势，是各种塑料管道中消费量比较大的品种，我国声测管的管材在经过几年宣传推广，尤其是国家有关政策支持下，声测管的管材生产和应用取得长远的发展，声测管的管材产量已经占据塑料管材总产量的一半以上，广泛的应用在工业、建筑、农业等许多行业。在通用的树脂生产阶段，以声测管树脂耗乙烯量大，生产成本高，国内生产每吨声测管都需要耗费乙烯0.5314吨，而每吨聚乙烯平均耗乙烯1.042吨，国内每吨声测管树脂的乙烯耗量比聚乙烯少消耗约50%。而生产声测管用的原料氯气，是平衡生产烧碱产生氯气的重要途径，烧碱是国民经济必不可少的十分重要原料。另外，从塑料制品角度看，声测管与各种助剂相容性好，在生产管材中可加入大量低廉的填料，使生产成本大大降低。声测管管材与金属管材相比，生产每立方米声测管和生产每立方米钢及铝计算，钢的能耗为316KJ/m3，铝的能耗是619KJ/m3，声测管的能耗为70KJ/m3，即钢的能耗是声测管的4.5倍，铝的能耗是声测管的8.8倍。而生产声测管管的加工能耗也仅为同口径金属管材的三分之一。同时由于声测管管壁光滑，不结腐蚀瘤，输水效率高，用于输液可节电20%左右。声测管管材有很好的力学性能，且具备极好的耐腐蚀性，使用过程中重量轻，安装方便，不需维护，而使用钢铁作公用工程的下水管道，在使用过程中由于易腐蚀，必须经常涂敷涂料，维护费用高。一般建筑及公用工程用金属管道20年左右就需更换，而作用加工良好的声测管管道，使用寿命长达50年等。因此，声测管管材是一种生产成本低、强度高，耐腐蚀的良好塑料制品。
        一般来讲，在排污、废水和通风管道方面，声测管管道比使用铸铁管节约安装和劳务费用约16-37%；作导线管比使用金属导线套管节约费用30-33%；而作用氯化聚氯乙烯管在冷热水方面，比使用相同尺寸的铜管节约费用为23-44%。因此，由于声测管管材的优势，各国均在积极发展和推广湖北测管管材。

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自八十年代以来，我国先后引进不同型号的声测管管挤压生产线上千条，涌现出象大连实德、浙江永高、上海汤臣和湖北等较大的管材生产厂家。
        3声测管的堵管常见原因
        3.1副笼刚度比较低，声测管在正式施工作业的时候，容易产生碰撞变形，按照设计及相关检测规范桩基应采用超声波检测法进行检测，当桩长较长时桩基钢筋笼分为主副笼两段，钢筋主笼下的副笼只有加强圈、声测管、三根接地钢筋所组成，强度、刚度都不是很大。
        3.2在钢筋笼的运输装卸过程中，碰撞会使得声测管容易受到撞击造成变形的问题出现，在钢筋笼的下放过程中，因为桩孔的倾斜或是吊放的不居中，经常会产生声测管和孔壁撞击的现象，在导管的下放或者是桩基的灌注过程中，偶尔会产生导管撞击声测管的现象，致使声测管出现弯曲变形的问题。
        3.3声测管的接头连接方式不当，桩基声测管的接头方式主要是采用了插入式接头连接，这个连接方式刚度的不足，上下两节声测管的连接拉力全靠铁丝进行提供，若是遇到了撞击的问题，那么铁丝就会产生形变或者是断掉，套管之间塑料垫域渗入的混凝土浆就会横担在上下两道管之间，致使产生堵管的现象。
        4加强对声测管堵塞问题的解决措施
        4.1顶部堵管的处理
        不及时封闭声测管上口，造成混凝土桨体的流入，就会产生声测管的上口堵塞、实心的问题出现，而这个实心部分是含有一定沙、小石子的水泥桨体，若是声测管中注水充分，那么桨体就会呈现出塑状的形式，采用高压水泵或者是一般的水泵进行冲洗干净，如果声测管中没有注水，桨体硬化，这种堵管一般是不会很长的，准备3.5米、2米、1米的螺纹22钢筋、40厘米长的錾子各一根，1米、2米、3.5米的螺纹22钢筋冲击堵塞部分，2米和3.5米钢筋因为长度比较长，可以先用锚具进行锚固，大锤击打锚具的方式进行打入钢筋，为避免夹片受到振动脱落，那么夹片采用铁丝进行绑扎在一起，在夹片下部采用数根铁丝进行绑扎紧固定好夹片。
        4.2上部堵管处理
        上部堵管的处理方式是采用实心钢柱制作1米、50厘米长的錾子各一个，直径在32厘米，前端加工成尖锥形并且硬化处理，后有圆孔，穿100米直径4毫米的钢丝绳进行绑扎固定，钢丝绳缠绕在转轮上，用以冲洗堵管处，每次冲击在20分钟左右，再用水泵将其碎状物进行冲洗出来，之后接着冲击、冲洗，反复进行。
        4.3声测管中部堵管处理
        可以采用1米或者是50厘米长的实心钢錾冲击配合水泵冲洗的方式进行疏通，考虑到声测管的堵塞位置是比较深，可能存在着局部弯曲情况，致使产生水泵将处理碎状物进行冲洗出来。如此往复，20米深度以下的堵塞情况也可能会采用钢筋冲击的方式，用长100米直径4毫米的钢丝绳吊着长3.5米直径22毫米的螺纹钢上下往返冲击，配合水泵将其冲击碎屑冲洗出声测管，因为钢筋相对32厘米的实心钢柱比较细，并且有着弯折弹性，虽然说比较长，但是不容易产生卡管的问题。
        结束语
        总的来说，声波法检测建立理论模型和计算方法，就声测管的安装欠缺和通管的不畅等，只要出现一种类似的情况，都会影响到声波法检测结果，在实际项目中，我们的检测人员还需仔细研究数据，并且分析其原因，采取多种检测的方法进而判断被测桩的完整性，以避免误判、漏判的情况出现。
        参考文献
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