桩内单孔透射法,在某些特殊情况下只有一个孔道可供检测使用,例如在钻孔取芯后,我们需进一步了解芯样周围混凝土质量,作为钻芯检测的补充手段,这时可采用单孔检测法,此时,换能器放置于一个孔中,换能器间用隔声材料隔离(或采用的一发双收换能器)。超声波从发射换能器出发经耦合水进入孔壁混凝土表层,并沿混凝土表层滑行一段距离后,再经耦合水分别到达两个接收换能器上,从而测出超声波沿孔壁混凝土传播时的各项声学参数。需要注意的是,运用这一检测方式时,运用信号分析技术,排除管中的影响干扰,当孔道中有钢质套管时,由于钢管影响超声波在孔壁混凝土中的绕行,故不能用此法。
桩外孔透射法,当桩的上部结构已施工或桩内没有换能器通道时,可在桩外紧贴桩边的土层中钻一孔作为检测通道,检测时在桩顶面放置一发射功率较大的平面换能器,接收换能器从桩外孔中自上而下慢慢放下,超声波沿桩身混凝土向下传播,并穿过桩与孔之间的土层,通过孔中耦合水进入接收换能器,逐点测出透射超声波的声学参数,根据信号的变化情况大致判定桩身质量。由于超声波在土中衰减很快,这种方法的可测桩长十分有限,且只能判断夹层、断桩、缩颈等。
随着探头沿整个桩长提升,依次测取各测点超声脉冲穿过两管道之间的混凝土,通过实测超声波在混凝土介质中传播的声时、波幅和频率等参数的相对变化来检测声测管之间混凝土的缺陷位置及影响程度,判定桩身完整性类别。混凝土是由多种材料组成的多相非匀质体。对于正常的混凝土,声波在其中传播的速度是有一定范围的,当传播路径遇到混凝土有缺陷时,如断裂、裂缝、夹泥和密实度差等,声波要绕过缺陷或在传播速度较慢的介质中通过,声波将发生衰减,造成传播时间延长,使.声时增大,计算声速降低,波幅减小,波形畸变,利用超声波在混凝土中传播的这些声学参数的变化,来分析判断桩身混凝土质量。该检测法在桥梁基桩完整性评价中是比较准确可靠的,其检测结果,可对有缺陷的部位实施处理措施时进行指导。
桩底声测管弯曲,因施工不当,造成桩底声测管向内弯曲,间距变小,使发射与接收换能器不保持平行,超声脉冲声速异常偏高,波幅降低,声速曲线不正常。由于桩底是缺陷易发生部位,根据此类曲线很难判定桩底是否存在缺陷,很可能发生漏判、误判,给工程留下安全隐患。
桩身声测管倾斜或弯曲变形,声测管绑扎不牢或绑扎间距过大,在浇筑混凝土过程中,声测管受混凝土挤压发生倾斜或弯曲变形,管间距离变大或变小,直接影响检测结果的分析判定,甚至无法给出桩身完整性类别,只能采取钻芯或其他可靠的方法进行检测,影响正常的施工。
声测管连接处套管过长,由于钢套管过长,焊接质量较好,密封在内部的空气不能排出,声波信号要绕行很长距离或穿过空气层才能被接收到,造成声波信号的严重异常,影响桩身完整性的判定。 声测管管径过大,一般假设换能器位于声测管的中心位置,如果声测管的直径较大,换能器在管内摆动范围较大,使耦合水层延迟增大,对声波传播的时问影响也更大,对检测结果的影响就较大。