1、声波透射法测桩检测技术铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇1.1.1.1.基桩概述基桩概述基桩概述基桩概述2.2.2.2.基本原理基本原理基本原理基本原理3.3.3.3.仪器设备仪器设备仪器设备仪器设备4.4.4.4.检测技术及影响因素检测技术及影响因素检测技术及影响因素检测技术及影响因素5.5.5.5.数据分析与判定数据分析与判定数据分析与判定数据分析与判定6.6.6.6.工程实例工程实例工程实例工程实例目目 录内容包括以下内容包括以下内容包括以下内容包括以下5 5 5 5个部分个部分个部分个部分铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 1 PART 1 基基桩桩概述概述第一2、部分 基桩概述PowerPoint 设计器根据幻灯片中的内容，为演示文稿提供专业的设计建议。设计器是订阅专属功能。如果你有 Office 365 订阅，下一张幻灯片会介绍如何在新的演示文稿中使用此功能。桩基础，主要基础形式，地下隐蔽工程，桩基础，主要基础形式，地下隐蔽工程，桩基础，主要基础形式，地下隐蔽工程，桩基础，主要基础形式，地下隐蔽工程，承受建筑物的全部荷载并将其传递给地基，承受建筑物的全部荷载并将其传递给地基，承受建筑物的全部荷载并将其传递给地基，承受建筑物的全部荷载并将其传递给地基，基桩质量的好坏直接关系到建筑物的安全。基桩质量的好坏直接关系到建筑物的安全。基桩质量的好坏直接关系到建3、筑物的安全。基桩质量的好坏直接关系到建筑物的安全。桩身缺陷会引起基础失稳。必须在结构桩身缺陷会引起基础失稳。必须在结构桩身缺陷会引起基础失稳。必须在结构桩身缺陷会引起基础失稳。必须在结构施工前找出并处理缺陷桩。施工前找出并处理缺陷桩。施工前找出并处理缺陷桩。施工前找出并处理缺陷桩。铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 1 PART 1 基基桩桩概述概述桩基分类u挤土桩u部分挤土桩u非挤土桩按成桩方法对土层影响分按成桩方法对土层影响分u木桩u混凝土桩u钢桩u组合桩按桩材分按桩材分按功能分按功能分u抗轴压桩：摩擦桩、端承桩、端承摩擦桩u抗剪桩u抗拔桩u打入桩u就地灌注桩u静压桩u螺旋4、桩u喷粉桩或搅拌桩按成桩工艺分按成桩工艺分铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 1 PART 1 基基桩桩概述概述a.水下混凝土灌桩的灌注过程水下混凝土灌桩的灌注过程灌注桩的成型混凝土通过导管注入，顶托封口混凝土或砂浆，排出孔中的水，逐渐灌满桩孔铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 1 PART 1 基基桩桩概述概述b.b.干孔灌注干孔灌注干孔混凝土灌注桩的灌注过程:混凝土通过导流管灌入，直至灌满。铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 1 PART 1 基基桩桩概述概述1水下混凝土灌注桩的常见缺陷:1.断桩（全断面夹泥或夹砂）2.局部截面夹泥或颈缩3.5、桩底沉渣4.集中性气孔5.分散性泥团及“蜂窝”状缺陷6.桩头低强区铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 1 PART 1 基基桩桩概述概述2干孔灌注桩的常见缺陷:1.因地下水涌入而形成的混凝土层状离析，严重时成断桩。2.混凝土局部严重离析。3.桩底沉渣。4.人为因素造成的质量缺陷铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 1 PART 1 基基桩桩概述概述总结缺陷成因1.浇灌砼不连续，隔水层凝固，后结砼无法下灌，上拔导管，泥浆进入形成断桩；若冲破隔水层，造成桩身局部低劣砼。2.泥浆比重不当，孔壁易坍塌3.清孔不干净，孔底沉渣太厚，影响桩端承载力发挥4.砼和易性不好，易离析6、5.导管连接处漏水，形成断桩6.成孔质量不合格铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 1 PART 1 基基桩桩概述概述成孔质量不合格例如：成孔垂直度不达标，易造成钢筋保护层缺失铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 2 PART 2 基本原理基本原理第二部分 基本原理铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 2 PART 2 基本原理基本原理1.对声波的一般传播规律掌握的不好；2.不注重掌握施工过程的相关资料（如对灌注桩 的成孔、成桩工艺 及工艺过程、工程地质资料、水文地质资料等）；3.缺少经验,多验证，积累经验。经常看到从事声波透射法检测基桩完整性的同志，7、对测试声参量的分析判断，力不从心。出现这种局面的原因可归纳为：铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 2 PART 2 基本原理基本原理（一）声波的性质一）声波的性质 超声波是一种机械波。也就是弹性介质内质点弹性振动引起的波动。分纵波，横波，表面波。混凝土声波检测主要应用纵波，即质点振动和传播方向相同的一种波动形式（另一种是传播方向与振动方向相垂直称为横波，暂不论述）。纵波波速大于横波纵波波速大于横波 声学基础声学基础声学理论要系统学的起来，内容太多，但把它的一些重要的、结论性的内容加以掌握和运用，还是可以解决问题的，现在就按这样一个原则来论述铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声8、波篇PART 2 PART 2 基本原理基本原理（二）声波的传播速度（二）声波的传播速度 由理论计算，可知无限体的纵波声速VP如下式（1）式中E 为弹性模量，为泊松比，为密度。一般的混凝土密度大约在2400KG/M,泊松比约为0.23 左右，弹性模量约在3.84104MPA 左右。灌注桩由于生产的特殊性，其纵波声速：水下灌注的在4000M/S上下;干作业灌注的在40004500M/S。铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 2 PART 2 基本原理基本原理一般情况一般情况:优质的、致密、坚硬的混凝土声速高；振捣不匀、疏松的、有缺陷的混凝土声速低；混凝土声速与混凝土强度的关系比较复9、杂，国内有关科研单位的研究结果表明，其影响因素与石子的材质、粒径、养护条件有关；在基桩完整性检测中，用声速直接确定混凝土强度是困难的，甚至是不科学的。铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 2 PART 2 基本原理基本原理（三）声波在灌注桩中的传播及特点（三）声波在灌注桩中的传播及特点 假设：混凝土是匀质性介质假设：混凝土是匀质性介质 在均匀介质中在均匀介质中,声波按着发射时的方向，一往无前的向前传播。声波按着发射时的方向，一往无前的向前传播。当遇到介质变化时，会发生当遇到介质变化时，会发生声波的折射、反射、绕射、叠加声波的折射、反射、绕射、叠加等现等现象象铭创科技工程检测技术培10、训系列教材 超声波篇PART 2 PART 2 基本原理基本原理当介质不均匀，例如混凝土中存在一个夹层当介质不均匀，例如混凝土中存在一个夹层当介质不均匀，例如混凝土中存在一个夹层当介质不均匀，例如混凝土中存在一个夹层,如图如图如图如图1 1 1 1中的中的中的中的2 2 2 2。当纵波。当纵波。当纵波。当纵波P P P P由介质由介质由介质由介质1 1 1 1入射到夹层入射到夹层入射到夹层入射到夹层2 2 2 2时，在时，在时，在时，在1 1 1 12 2 2 2的分界面处的分界面处的分界面处的分界面处会产生折射纵波会产生折射纵波会产生折射纵波会产生折射纵波PP,PP,PP,PP,夹层夹层夹层11、夹层2 2 2 2内的纵波内的纵波内的纵波内的纵波PPPPPPPP传播到另一个分界传播到另一个分界传播到另一个分界传播到另一个分界面面面面2 2 2 21 1 1 1时，同样要产生折射波时，同样要产生折射波时，同样要产生折射波时，同样要产生折射波PPP,PPP,PPP,PPP,并进入介质并进入介质并进入介质并进入介质1 1 1 1。产生上述折射的先决条件是：界面两边介质的声速产生上述折射的先决条件是：界面两边介质的声速C C和介和介 质的密度质的密度的乘积不相等，这就是的乘积不相等，这就是SnellSnell定律定律。图图 1 1 声波的传播声波的传播（1 1）声波的折射）声波的折射关于斯奈尔12、（关于斯奈尔（SNELLSNELL）定律）定律铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 2 PART 2 基本原理基本原理（2 2）声波的反射）声波的反射 当混凝土不均匀，存在一个分界面（如二次浇灌面、振当混凝土不均匀，存在一个分界面（如二次浇灌面、振当混凝土不均匀，存在一个分界面（如二次浇灌面、振当混凝土不均匀，存在一个分界面（如二次浇灌面、振捣不均、漏振、完全没有振捣、离析、夹泥、异物等与正常混捣不均、漏振、完全没有振捣、离析、夹泥、异物等与正常混捣不均、漏振、完全没有振捣、离析、夹泥、异物等与正常混捣不均、漏振、完全没有振捣、离析、夹泥、异物等与正常混凝土的分界面）如图凝土的分13、界面）如图凝土的分界面）如图凝土的分界面）如图2 2 2 2，界面两边的声速，界面两边的声速，界面两边的声速，界面两边的声速C C C C与密度与密度与密度与密度的乘积不相的乘积不相的乘积不相的乘积不相等时，入射的等时，入射的等时，入射的等时，入射的P P P P波，在界面处产生反射波波，在界面处产生反射波波，在界面处产生反射波波，在界面处产生反射波PPPPPPPP。（上层介质。（上层介质。（上层介质。（上层介质1 1 1 1的声的声的声的声速为速为速为速为C1C1C1C1，下层介质的声速为，下层介质的声速为，下层介质的声速为，下层介质的声速为C2C2C2C2）同样）同样）同样）同样,根据根据14、根据根据SNELL SNELL SNELL SNELL 定律，可知定律，可知定律，可知定律，可知入射角与反射角是相等的。入射角与反射角是相等的。入射角与反射角是相等的。入射角与反射角是相等的。图图 2 2 声波的反射声波的反射铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 2 PART 2 基本原理基本原理 （3 3）声波的绕射）声波的绕射关于惠更斯原理关于惠更斯原理 惠更斯原理说的是：弹性介质中，在某一时刻惠更斯原理说的是：弹性介质中，在某一时刻惠更斯原理说的是：弹性介质中，在某一时刻惠更斯原理说的是：弹性介质中，在某一时刻T T T T，声波，声波，声波，声波波前上的所有点，均可视为该15、时刻开始振动的新的点振源，波前上的所有点，均可视为该时刻开始振动的新的点振源，波前上的所有点，均可视为该时刻开始振动的新的点振源，波前上的所有点，均可视为该时刻开始振动的新的点振源，各点振源产生新的球面波，这些球面波经各点振源产生新的球面波，这些球面波经各点振源产生新的球面波，这些球面波经各点振源产生新的球面波，这些球面波经T+T+T+T+T T T T 后，波前的后，波前的后，波前的后，波前的包络迭加组合，形成新的球面波前，如此循环不已。包络迭加组合，形成新的球面波前，如此循环不已。包络迭加组合，形成新的球面波前，如此循环不已。包络迭加组合，形成新的球面波前，如此循环不已。图图3 3 声波的16、绕射声波的绕射铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 2 PART 2 基本原理基本原理（4 4）声波的叠加）声波的叠加叠加定律叠加定律 在声波的传播过程中，有时从不同路径传播的声波先后到在声波的传播过程中，有时从不同路径传播的声波先后到在声波的传播过程中，有时从不同路径传播的声波先后到在声波的传播过程中，有时从不同路径传播的声波先后到达接收点，如图达接收点，如图达接收点，如图达接收点，如图4 4 4 4中混凝土缺陷部位的绕射、折射、多次反射中混凝土缺陷部位的绕射、折射、多次反射中混凝土缺陷部位的绕射、折射、多次反射中混凝土缺陷部位的绕射、折射、多次反射的声波。这些不同路径来的声波17、脉冲，在接收点将按照到来的的声波。这些不同路径来的声波脉冲，在接收点将按照到来的的声波。这些不同路径来的声波脉冲，在接收点将按照到来的的声波。这些不同路径来的声波脉冲，在接收点将按照到来的先后时间顺序，叠加成新的脉冲声波，这就是叠加定律。不同先后时间顺序，叠加成新的脉冲声波，这就是叠加定律。不同先后时间顺序，叠加成新的脉冲声波，这就是叠加定律。不同先后时间顺序，叠加成新的脉冲声波，这就是叠加定律。不同路径到来的波，叠加的结果，会使接收波形复杂、畸变。路径到来的波，叠加的结果，会使接收波形复杂、畸变。路径到来的波，叠加的结果，会使接收波形复杂、畸变。路径到来的波，叠加的结果，会使接收波形复杂、畸18、变。图4 声波的叠加铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 2 PART 2 基本原理基本原理（四）声波波幅的衰减（四）声波波幅的衰减 在混凝土中声波波幅与混凝土内部结构特征的相关关系是有一定规在混凝土中声波波幅与混凝土内部结构特征的相关关系是有一定规在混凝土中声波波幅与混凝土内部结构特征的相关关系是有一定规在混凝土中声波波幅与混凝土内部结构特征的相关关系是有一定规律的，故波幅成为可用的声参量。律的，故波幅成为可用的声参量。律的，故波幅成为可用的声参量。律的，故波幅成为可用的声参量。声波在传播过程中，质点振动的幅度，随着传播距离的延伸，而逐声波在传播过程中，质点振动的幅度，随着传播19、距离的延伸，而逐声波在传播过程中，质点振动的幅度，随着传播距离的延伸，而逐声波在传播过程中，质点振动的幅度，随着传播距离的延伸，而逐渐减小，也就是波幅的衰减，其规律如下：渐减小，也就是波幅的衰减，其规律如下：渐减小，也就是波幅的衰减，其规律如下：渐减小，也就是波幅的衰减，其规律如下：铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 2 PART 2 基本原理基本原理衰减系数衰减系数衰减系数衰减系数 与介质的物理性能有关。与介质的物理性能有关。与介质的物理性能有关。与介质的物理性能有关。由此可见，声波是按指数规律衰减的。由此可见，声波是按指数规律衰减的。由此可见，声波是按指数规律衰减的。由此可20、见，声波是按指数规律衰减的。1.1.1.1.致密的混凝土衰减小；疏松的混凝土衰减大；致密的混凝土衰减小；疏松的混凝土衰减大；致密的混凝土衰减小；疏松的混凝土衰减大；致密的混凝土衰减小；疏松的混凝土衰减大；2.2.2.2.不均匀的混凝土衰减大；不均匀的混凝土衰减大；不均匀的混凝土衰减大；不均匀的混凝土衰减大；3.3.3.3.有缺陷的混凝土，因绕射、折射、反射因素衰减大有缺陷的混凝土，因绕射、折射、反射因素衰减大有缺陷的混凝土，因绕射、折射、反射因素衰减大有缺陷的混凝土，因绕射、折射、反射因素衰减大。Am 发射点的波幅 A 为传播了L距离后接收点的波幅 e 为自然对数的底 为声衰减系数 L 传播距21、离铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 2 PART 2 基本原理基本原理声波透射法检测基桩完整性的优点：声波透射法检测基桩完整性的优点：1.1.1.1.检测细致，结果准确可靠；检测细致，结果准确可靠；检测细致，结果准确可靠；检测细致，结果准确可靠；2.2.2.2.不受桩长、桩径限制；不受桩长、桩径限制；不受桩长、桩径限制；不受桩长、桩径限制；3.3.3.3.不需桩顶露出地面即可检测，方便施工；不需桩顶露出地面即可检测，方便施工；不需桩顶露出地面即可检测，方便施工；不需桩顶露出地面即可检测，方便施工；4.4.4.4.正因为如此，虽然该方法需要预埋声测管，用较高，但仍然得到广泛的采22、正因为如此，虽然该方法需要预埋声测管，用较高，但仍然得到广泛的采正因为如此，虽然该方法需要预埋声测管，用较高，但仍然得到广泛的采正因为如此，虽然该方法需要预埋声测管，用较高，但仍然得到广泛的采用，特别是桥梁、高层建筑的大型、特大型灌注桩的检测。用，特别是桥梁、高层建筑的大型、特大型灌注桩的检测。用，特别是桥梁、高层建筑的大型、特大型灌注桩的检测。用，特别是桥梁、高层建筑的大型、特大型灌注桩的检测。铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 2 PART 2 基本原理基本原理1 1 1 1、不适合检测水平裂缝、薄层状缺陷；、不适合检测水平裂缝、薄层状缺陷；、不适合检测水平裂缝、薄层状缺陷23、；、不适合检测水平裂缝、薄层状缺陷；2 2 2 2、声测管外、声测管外、声测管外、声测管外、桩径里的区域无法检测；桩径里的区域无法检测；桩径里的区域无法检测；桩径里的区域无法检测；3 3 3 3、桩基是立体的，声波透射法简化成、桩基是立体的，声波透射法简化成、桩基是立体的，声波透射法简化成、桩基是立体的，声波透射法简化成3 3 3 3个或者个或者个或者个或者6 6 6 6个面来评定立体的桩；个面来评定立体的桩；个面来评定立体的桩；个面来评定立体的桩；声波透射法检测基桩完整性的缺点声波透射法检测基桩完整性的缺点铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 2 PART 2 基本原理基本原理24、规规 范范目前，超声法检测灌注桩质量的方法已列入许多检测规范中。目前，超声法检测灌注桩质量的方法已列入许多检测规范中。目前，超声法检测灌注桩质量的方法已列入许多检测规范中。目前，超声法检测灌注桩质量的方法已列入许多检测规范中。作为全国性的规范有：作为全国性的规范有：作为全国性的规范有：作为全国性的规范有：1.1.1.1.建设部行业标准建设部行业标准建设部行业标准建设部行业标准建筑基桩检测技术规程建筑基桩检测技术规程建筑基桩检测技术规程建筑基桩检测技术规程JGJ 106-2014JGJ 106-2014JGJ 106-2014JGJ 106-20142.2.2.2.中国工程建设标准化协会标准中国25、工程建设标准化协会标准中国工程建设标准化协会标准中国工程建设标准化协会标准超声法检测混凝土缺陷技术规程超声法检测混凝土缺陷技术规程超声法检测混凝土缺陷技术规程超声法检测混凝土缺陷技术规程CECS 21CECS 21CECS 21CECS 21：20002000200020003.3.3.3.交通部行业标准交通部行业标准交通部行业标准交通部行业标准公路工程基桩动测技术规程公路工程基桩动测技术规程公路工程基桩动测技术规程公路工程基桩动测技术规程 JTG/T 35122020 JTG/T 35122020 JTG/T 35122020 JTG/T 35122020 4.4.4.4.铁路系统标准铁路系26、统标准铁路系统标准铁路系统标准TB 10218-2019TB 10218-2019TB 10218-2019TB 10218-2019铁路工程基桩检测技术规程铁路工程基桩检测技术规程铁路工程基桩检测技术规程铁路工程基桩检测技术规程铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 3 PART 3 仪仪器器设备设备第三部分 仪器设备铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 3 PART 3 仪仪器器设备设备仪器的组成1 1 1 1、主机、主机、主机、主机2 2 2 2、径向换能器、径向换能器、径向换能器、径向换能器3 3 3 3、管口轮、管口轮、管口轮、管口轮4 4 4 4、计数器、27、计数器、计数器、计数器5 5 5 5、三脚架、三脚架、三脚架、三脚架铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 3 PART 3 仪仪器器设备设备1 1、主机发射高压脉冲至发射换能器，、主机发射高压脉冲至发射换能器，发射换能器将电能转换位声能传入被测发射换能器将电能转换位声能传入被测结构。结构。2 2、接收换能器将接收到的声波信号转、接收换能器将接收到的声波信号转换为电信号被主机系统采集，声波信号换为电信号被主机系统采集，声波信号在传播过程中携带了大量被测介质的声在传播过程中携带了大量被测介质的声参量信息，由于声参量与被测介质的性参量信息，由于声参量与被测介质的性质具有一定的相关性，通28、过信号分析处质具有一定的相关性，通过信号分析处理评价被测介质的性能。理评价被测介质的性能。高压脉冲发射高压脉冲发射A/D转换转换显示屏系统总线键盘数据采集系统数据采集系统程控系统程控系统直流高压程控直流高压程控打印机专用计算机系统铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 3 PART 3 仪仪器器设备设备跟检测有关的几个重要参数：跟检测有关的几个重要参数：跟检测有关的几个重要参数：跟检测有关的几个重要参数：1 1、发射电压发射电压发射电压发射电压：50v 250v 500v 1000v50v 250v 500v 1000v2 2、采样周期采样周期采样周期采样周期：0.5us0.5us29、，1us1us3 3、增增增增 益益益益 ：信号放大的倍数信号放大的倍数信号放大的倍数信号放大的倍数4 4、声声声声 时时时时 ：声波传播的时间声波传播的时间声波传播的时间声波传播的时间5 5、波波波波 幅幅幅幅 ：声波传播过程中能量的衰减情况声波传播过程中能量的衰减情况声波传播过程中能量的衰减情况声波传播过程中能量的衰减情况铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 3 PART 3 仪仪器器设备设备首波：接收的超声波的第一个波谷首波：接收的超声波的第一个波谷(向下向下)或波峰或波峰(向上向上)。是声参量判读的前提是声参量判读的前提 首波及其判定首波及其判定1、完整的接收波完整的接收30、波 首波自动增大到一定幅度（首波自动增大到一定幅度（1/41/4波形区），后续波波形区），后续波削波。削波。波形清晰。波形清晰。基线较干净、平直。基线较干净、平直。铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 3 PART 3 仪仪器器设备设备2、不正常的波 延时过小延时过小 增益过小增益过小铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 3 PART 3 仪仪器器设备设备零声时零声时电延迟时间电延迟时间电延迟时间电延迟时间(仪器内部电路及信号线仪器内部电路及信号线仪器内部电路及信号线仪器内部电路及信号线)电声转换时间电声转换时间电声转换时间电声转换时间(传感器传感器传感器传感器)声31、延迟时间声延迟时间声延迟时间声延迟时间声波在声测管中传播的时间声波在声测管中传播的时间声波在声测管中传播的时间声波在声测管中传播的时间声波在水中传播的时间声波在水中传播的时间声波在水中传播的时间声波在水中传播的时间铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 3 PART 3 仪仪器器设备设备 零声时零声时t0t0的标定方法的标定方法:时距曲线法：该部分在规范中已介绍时距曲线法：该部分在规范中已介绍时距曲线法：该部分在规范中已介绍时距曲线法：该部分在规范中已介绍 t=t0+bl t=t0+bl t=t0+bl t=t0+bl 记录不少于记录不少于记录不少于记录不少于4 4 4 4个点，个32、点，个点，个点，t0t0t0t0为零时，为零时，为零时，为零时，b b b b为为为为斜率斜率斜率斜率直接对测法：一般认为，只要将发射与接收直接对测法：一般认为，只要将发射与接收直接对测法：一般认为，只要将发射与接收直接对测法：一般认为，只要将发射与接收传感器直接耦合即可读出传感器直接耦合即可读出传感器直接耦合即可读出传感器直接耦合即可读出t0t0t0t0。即当测距为零。即当测距为零。即当测距为零。即当测距为零时，声时也应当为零。时，声时也应当为零。时，声时也应当为零。时，声时也应当为零。铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 3 PART 3 仪仪器器设备设备举例说明：举例说明：33、举例说明：举例说明：如桩径为如桩径为如桩径为如桩径为1.5M1.5M1.5M1.5M，埋设三根声测管，声测管管距为，埋设三根声测管，声测管管距为，埋设三根声测管，声测管管距为，埋设三根声测管，声测管管距为1.126M1.126M1.126M1.126M，取混凝土声速为，取混凝土声速为，取混凝土声速为，取混凝土声速为4500M/S4500M/S4500M/S4500M/S。此时，声波传。此时，声波传。此时，声波传。此时，声波传播时间约为播时间约为播时间约为播时间约为250S250S250S250S，水中声速水中声速水中声速水中声速V V V V水水水水1.5KM/S 1.5KM/S 1.5KM/34、S 1.5KM/S 钢材中声速钢材中声速钢材中声速钢材中声速V V V V钢钢钢钢5.8KM/S 5.8KM/S 5.8KM/S 5.8KM/S 换能器直径换能器直径换能器直径换能器直径D D D D26MM 26MM 26MM 26MM 声测管外径声测管外径声测管外径声测管外径外外外外60MM60MM60MM60MM，内径，内径，内径，内径内内内内54MM 54MM 54MM 54MM 铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 3 PART 3 仪仪器器设备设备水平面无指向性。水平面无指向性。水平面无指向性。水平面无指向性。铅垂面指向性，铅垂面指向性，铅垂面指向性，铅垂面指向性，它35、的辐射声场实际是以换能器纵轴它的辐射声场实际是以换能器纵轴它的辐射声场实际是以换能器纵轴它的辐射声场实际是以换能器纵轴为回转轴的一个回转体。因此斜测角度要保证信号有为回转轴的一个回转体。因此斜测角度要保证信号有为回转轴的一个回转体。因此斜测角度要保证信号有为回转轴的一个回转体。因此斜测角度要保证信号有良好的接收条件下，尽量选大的斜测角度。良好的接收条件下，尽量选大的斜测角度。良好的接收条件下，尽量选大的斜测角度。良好的接收条件下，尽量选大的斜测角度。径向换能器径向换能器常用频率常用频率常用频率常用频率50KHZ50KHZ50KHZ50KHZ，波长，波长，波长，波长810CM810CM810CM36、810CM铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 3 PART 3 仪仪器器设备设备计量计量 为保证基桩检测数据的为保证基桩检测数据的为保证基桩检测数据的为保证基桩检测数据的可靠性可靠性可靠性可靠性，和，和，和，和可追溯性可追溯性可追溯性可追溯性，检测所用的仪器必须送，检测所用的仪器必须送，检测所用的仪器必须送，检测所用的仪器必须送至省级法定计量检测单位进行检定。证书在有效期内。至省级法定计量检测单位进行检定。证书在有效期内。至省级法定计量检测单位进行检定。证书在有效期内。至省级法定计量检测单位进行检定。证书在有效期内。铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 4 PAR37、T 4 现场检测现场检测技技术术方法及影响因素方法及影响因素第四部分 现场检测技术方法及影响因素铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 4 PART 4 现场检测现场检测技技术术方法及影响因素方法及影响因素现场检测原理现场检测原理声测线遇到缺陷会引起声参量的突变声测线遇到缺陷会引起声参量的突变声测线遇到缺陷会引起声参量的突变声测线遇到缺陷会引起声参量的突变为什么会突变？因为介质发生了变化为什么会突变？因为介质发生了变化为什么会突变？因为介质发生了变化为什么会突变？因为介质发生了变化具体表现为：具体表现为：具体表现为：具体表现为：1 1 1 1、PsdPsdPsdPsd突变突变突变突38、变2 2 2 2、声速突变、声速突变、声速突变、声速突变3 3 3 3、波幅突变、波幅突变、波幅突变、波幅突变铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 4 PART 4 现场检测现场检测技技术术方法及影响因素方法及影响因素声测管的根数依据桩的直径而定，目的是在保证所有剖面声场的覆盖范围，占桩的截面积一声测管的根数依据桩的直径而定，目的是在保证所有剖面声场的覆盖范围，占桩的截面积一定比例的前提下，尽可能节省费用、提高检测效率。定比例的前提下，尽可能节省费用、提高检测效率。建筑规范建筑规范：桩径小于等于：桩径小于等于800MM800MM，两根声测管。，两根声测管。桩径大于桩径大于800839、00、小于等于、小于等于1600MM1600MM，三根声测管。，三根声测管。桩径大于桩径大于1600MM1600MM，四根声测管。，四根声测管。2 2 2 2、声测管布置示意图、声测管布置示意图、声测管布置示意图、声测管布置示意图铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 4 PART 4 现场检测现场检测技技术术方法及影响因素方法及影响因素3.3.3.3.声测管的安装声测管的安装声测管的安装声测管的安装检测管材质的选择以透声率大，便于安装，费用较低检测管材质的选择以透声率大，便于安装，费用较低为原则。一般采用钢管。为原则。一般采用钢管。管径大于换能器的直径，一般以内径管径大于换能器的40、直径，一般以内径5060MM5060MM为宜。为宜。管子一般采用与钢筋笼架立筋焊接或绑扎的方式固定。管子一般采用与钢筋笼架立筋焊接或绑扎的方式固定。安装管子时应注意管子接头应不漏浆，内壁光滑平顺，安装管子时应注意管子接头应不漏浆，内壁光滑平顺，管底密封。管底密封。管子之间力求平行。管子之间力求平行。铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 4 PART 4 现场检测现场检测技技术术方法及影响因素方法及影响因素4 4 4 4、声测管的联接声测管的联接声测管的联接声测管的联接 联接方式主要有：套筒联接、螺纹联接、对接联接方式主要有：套筒联接、螺纹联接、对接焊联接三种方式，最常用的方式是套41、筒联接，焊联接三种方式，最常用的方式是套筒联接，效果比较好。效果比较好。注意：管距测量，声测管外边缘到外边缘的距注意：管距测量，声测管外边缘到外边缘的距离离铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 4 PART 4 现场检测现场检测技技术术方法及影响因素方法及影响因素5 5 5 5、检测前的准备工作、检测前的准备工作、检测前的准备工作、检测前的准备工作 收集资料，工程地质资料、基桩设计图纸和施工记录、收集资料，工程地质资料、基桩设计图纸和施工记录、监理日志等。监理日志等。了解工艺及施工过程中出现的异常情况。了解工艺及施工过程中出现的异常情况。制定相应的检测方案。制定相应的检测方案。检42、测方案包括：检测方案包括：l l工程概况工程概况l l目的与任务目的与任务l l方法与技术方法与技术l l仪器设备仪器设备l l检测场地要求检测场地要求l l检测人员和时间安排检测人员和时间安排l l检测报告检测报告铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 4 PART 4 现场检测现场检测技技术术方法及影响因素方法及影响因素l l检测时间应满足检测时间应满足龄期龄期要求；要求；l l检测前应冲洗声测管，在孔中注满清水作为耦合剂检测前应冲洗声测管，在孔中注满清水作为耦合剂l l标定超声仪从发射至接收的系统零声时；标定超声仪从发射至接收的系统零声时；l l用直径大于换能器的假探头对声测43、管疏通并记录深用直径大于换能器的假探头对声测管疏通并记录深度，以保证换能器在全程范围内移动通畅；度，以保证换能器在全程范围内移动通畅；l l准确测量并记录声测管内、外径和各个声测剖面两准确测量并记录声测管内、外径和各个声测剖面两声测管外壁间的距离，精度为声测管外壁间的距离，精度为1MM1MM。铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 4 PART 4 现场检测现场检测技技术术方法及影响因素方法及影响因素测试方法测试方法测试方法测试方法依据收发换能器的相对位置关系，有依据收发换能器的相对位置关系，有平测、斜测、扇测平测、斜测、扇测铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 4 44、PART 4 现场检测现场检测技技术术方法及影响因素方法及影响因素1 1）平测法）平测法一般先用平测法，一对换能器分别置于两个对应的一般先用平测法，一对换能器分别置于两个对应的声测管中，位于同一高度；相邻两测点间距不大于声测管中，位于同一高度；相邻两测点间距不大于10CM10CM。平测法速度快、效率高，可作为是否存在缺陷的初平测法速度快、效率高，可作为是否存在缺陷的初步判断依据；步判断依据；铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 4 PART 4 现场检测现场检测技技术术方法及影响因素方法及影响因素2）斜测法将一对换能器分别置于两个对应的声测管中，换能器保将一对换能器分别置于两个对45、应的声测管中，换能器保持一定的高程差。持一定的高程差。由于平测有局限性，对于缺陷范围及其严重程度进行判由于平测有局限性，对于缺陷范围及其严重程度进行判定时，应至少结合斜测加以综合判定定时，应至少结合斜测加以综合判定铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 4 PART 4 现场检测现场检测技技术术方法及影响因素方法及影响因素3 3）扇测法扇测法扇形扫测是将一对换能器分别置于两个对应的扇形扫测是将一对换能器分别置于两个对应的声测管中，保持一个换能器高度位置固定，另声测管中，保持一个换能器高度位置固定，另一个以一定的高程差上下移动进行测试。一个以一定的高程差上下移动进行测试。a.a.扇测46、法工作量大扇测法工作量大b.b.没有公认判据没有公认判据铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 4 PART 4 现场检测现场检测技技术术方法及影响因素方法及影响因素4 4）平测平测 斜测斜测 特点特点平测平测只能分辨缺陷在只能分辨缺陷在桩轴向上桩轴向上的位置和大小，的位置和大小，无法分辨缺陷在无法分辨缺陷在桩径向上的桩径向上的位置和大小位置和大小。斜测加平测，近似一个二维坐标，能定位缺斜测加平测，近似一个二维坐标，能定位缺陷在剖面（平面）上大小和位置。陷在剖面（平面）上大小和位置。铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 5 PART 5 数据分析与判定数据分析与判定第47、五部分 数据分析与判定铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 5 PART 5 数据分析与判定数据分析与判定数据分析处理数据分析处理数据分析处理数据分析处理首波判定错误的要重新改判首波判定错误的要重新改判管斜的进行自动纠偏管斜的进行自动纠偏 ，严重管斜的应改用其他方法判定，严重管斜的应改用其他方法判定铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 5 PART 5 数据分析与判定数据分析与判定轻微管斜轻微管斜轻微管斜轻微管斜使用管斜修正功能使用管斜修正功能，并在报告上注明修正的范围并在报告上注明修正的范围铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 5 PART 5 数据48、分析与判定数据分析与判定严重管斜严重管斜依据规范不能采用声测的方法评定依据规范不能采用声测的方法评定铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 5 PART 5 数据分析与判定数据分析与判定判据判据主判据主判据l l波速波速 临界值概念临界值概念l l波幅波幅 临界值概念临界值概念辅助判决辅助判决l l频谱频谱 主频是否频散主频是否频散l lPSD PSD 是否突变是否突变铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 5 PART 5 数据分析与判定数据分析与判定波速临近值波速临近值计算方法复杂，先剔除异常计算方法复杂，先剔除异常值，再计算平均值、标准差值，再计算平均值、标准差铭49、创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 5 PART 5 数据分析与判定数据分析与判定波幅临近值波幅临近值平均值平均值6 6单位单位DBDB铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 5 PART 5 数据分析与判定数据分析与判定PSDPSD值值反映声速变化，比声速敏感反映声速变化，比声速敏感没有单位没有单位铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 5 PART 5 数据分析与判定数据分析与判定声参量与声参量与缺陷关系缺陷关系l l混凝土离析混凝土离析 粗骨料堆积的地方，声速不降低甚至偏高，幅值降低。粗骨料堆积的地方，声速不降低甚至偏高，幅值降低。砂浆多的低强区，其50、波速偏低，但幅值可能没有明显降低。砂浆多的低强区，其波速偏低，但幅值可能没有明显降低。l l坍塌形成的缩径、夹泥（砂）缺陷坍塌形成的缩径、夹泥（砂）缺陷 声速、幅度均有明显的下降。声速、幅度均有明显的下降。l l沉渣沉渣 波速和幅度的明显下降。波速和幅度的明显下降。l l 桩头低强区桩头低强区 波速和幅度明显或缓慢下降波速和幅度明显或缓慢下降l l 断桩断桩 二次浇筑二次浇筑 声速和幅度的急剧下降、波形严重畸变或无接收波形声速和幅度的急剧下降、波形严重畸变或无接收波形铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 5 PART 5 数据分析与判定数据分析与判定桩身完整性判断依据桩身完整性判51、断依据桩身完整性判断依据桩身完整性判断依据 建筑规范建筑规范铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 5 PART 5 数据分析与判定数据分析与判定类桩类桩类桩类桩 铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 5 PART 5 数据分析与判定数据分析与判定类桩类桩类桩类桩 铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 5 PART 5 数据分析与判定数据分析与判定类桩类桩类桩类桩 铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇PART 5 PART 5 数据分析与判定数据分析与判定类桩类桩类桩类桩 铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇uuPART 6 PART 6 工52、程工程实实例例第六部分 工程实例铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇uuPART 6 PART 6 工程工程实实例例某桥梁灌注桩检测，桩径某桥梁灌注桩检测，桩径1M1M，检测桩长，检测桩长26.6M26.6M。超声。超声波检测时发现平测数据波检测时发现平测数据1-21-2剖面在剖面在4.2M-4.9M4.2M-4.9M位置有缺位置有缺陷，陷，1-31-3剖面在剖面在4.2M-4.6M4.2M-4.6M有有缺陷缺陷案例一案例一铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇uuPART 6 PART 6 工程工程实实例例a.a.1-21-2剖面剖面做了斜测，绘制缺陷示意图做了斜测，绘制缺陷示意图53、b.b.初步判断缺陷在初步判断缺陷在1 1号管附件，大小约号管附件，大小约占占1-21-2剖面管距的四份之一剖面管距的四份之一c.c.决定采用开挖验证的方案决定采用开挖验证的方案60角度斜测铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇uuPART 6 PART 6 工程工程实实例例a.a.缺陷距离桩头缺陷距离桩头4M4M左右左右b.b.范围基本在范围基本在1 1号管附件号管附件c.c.与测试数据基本吻合与测试数据基本吻合现场开挖图片现场开挖图片铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇uuPART 6 PART 6 工程工程实实例例贵州某高速桥梁灌注桩，桩径贵州某高速桥梁灌注桩，桩径2.4M2.54、4M，检测桩长，检测桩长23.2M23.2M，在，在1717米和米和2020米有全断面缺陷，范围米有全断面缺陷，范围20-30CM20-30CMa.a.没有做斜测没有做斜测b.b.验证方案取芯验证方案取芯案例二案例二铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇uuPART 6 PART 6 工程工程实实例例取芯照片取芯照片一共取了一共取了3 3个孔个孔铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇uuPART 6 PART 6 工程工程实实例例取芯照片取芯照片 1 1号孔芯样号孔芯样铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇uuPART 6 PART 6 工程工程实实例例取芯照片取芯照片 2 2号孔55、芯样号孔芯样3 3个孔均没有取到缺陷，原因个孔均没有取到缺陷，原因？铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇uuPART 6 PART 6 工程工程实实例例贵州某高速桥梁灌注桩，贵州某高速桥梁灌注桩，设计桩径设计桩径2.42.4米，桩长米，桩长44.844.8米，设计水下灌注，实际米，设计水下灌注，实际干灌注，波列图干灌注，波列图a.a.层状缺陷层状缺陷b.b.多个缺陷多个缺陷c.c.没有做斜测没有做斜测案例三案例三铭创科技工程检测技术培训系列教材 超声波篇uuPART 6 PART 6 工程工程实实例例END更多检测技术请关注铭创课堂单单 位：南京铭创位：南京铭创 仇道刚仇道刚电话：电话：17714316360 17714316360 微信微信1581158765615811587656