桥梁工程试验检测(5-7)论述.ppt

大家好！ 桥梁灌注桩检测技术 概述 超声波法和反射波法 超声波法和反射波法的优缺点 静荷载试验法 基桩检测方法分类 静载试验 静载试验 动载试验 (大应变和小应变) 2.1、超声法（CECS 21:2000） 超声脉冲波检测混凝土缺陷的原理 ① 超声脉冲波在混凝土中遇到缺陷时产生绕射，可根据声时及声程的变化，判别和计算缺陷的大小； ② 超声脉冲波在缺陷界面产生散射和反射，到达接收换能器的声波能量(波幅)显著减小，可根据波幅变化的程度判断缺陷的性质和大小； ③ 超声脉冲波中各频率成份在缺陷界面衰减程度不同，接收信号的频率明显降低，可根据接收信号主频或频率谱的变化分析判别缺陷情况； ④ 超声脉冲波通过缺陷时，部分声波会产生路径和相位变化，不同路径或不同相位的声波叠加后，造成接收信号波形畸变，可参考畸变波形分析判断缺陷。 检测方式 根据声测管埋置的不同情况，可以有如下三种检测方式： （1）双孔检测 （2）单孔检测 （3）桩外孔检测 检测数据的处理与桩身完整性判定 （1）概率法 正态分布 ①小误差比大误差出现的机会多，即小误差的概率大。 ②大小相等而符号相反的误差出现的概率相等，故误差分布曲线对称于纵。 ③极大的正负误差出现的概率非常小。故大误差一般不会出现。 标准误差越小，曲线中部升得越高，两旁下降得越快，曲线突起，说明观测值集中，相反，当标准误差大时，曲线变得越加扁平，说明观测值分散。所以标准误差标志着一组数据的观测精度，越小则精度越高，越大则精度越低。 桩身完整性类别判定 Ⅰ类桩：各声测剖面每个测点的声速、波幅均大于临界值，波形正常。 Ⅱ类桩：某一声测剖面个别测点的声速、波幅略小于临界值，但波形基本正常。 Ⅲ类桩：某一声测剖面连续多个测点或某一深度桩截面处的声速、波幅值小于临界值，PSD值变大，波形畸变。 Ⅳ类桩：某一声测剖面连续多个测点或某一深度桩截面处的声速、波幅值明显小于临界值，PSD值突变，波形严重畸变。 实测曲线分析与判定 （1）反射波波形规则，波列清晰，桩底反射波明显，易于读取反射波到达时间及桩身混凝土平均波速较高的桩为完整性好的单桩。 （2）反射波到达时间小于桩底反射波到达时间，且波幅较大，往往出现多次反射，难以观测到桩底反射波的桩，系桩身断裂。 （3）桩身混凝土严重离析时，其波速较低，反射波幅减少，频率降低。 （4）缩径与扩径的部位可按反射历时进行估算，类型可按相位特征进行判别，同相为缩径，反相为扩径。 桩身完整性类别 Ⅰ类桩：桩端反射较明显，无缺陷反射波，振幅谱线分布正常，混凝土波速处于正常范围。 Ⅱ类桩：桩端反射较明显，但有局部缺陷所产生的反射信号，混凝土波速处于正常范围。 Ⅲ类桩：桩端反射不明显，可见缺陷二次反射波信号，或有桩端反射但波速明显偏低。 Ⅳ类桩：无桩端反射信号，可见因缺陷引起的多次强反射信号，或按平均波速计算的桩长明显短于设计桩长。 反射波法和超声波法比对检测 寺泉沟中桥1-2桩在7.3～8.1m处取出的芯样 刘江互通立交桥7-5桩在6.6m处取出的芯样 典型缺陷桩 反射波法和超声波法的优缺点研究 4.1超声波法的优缺点 优点 （1）判定桩身缺陷的准确性高，这其中包括缺陷的性质（断桩、夹杂、混凝土离析、混凝土密实度差等）和缺陷的位置（距桩顶高度、在桩身截面分布）以及缺陷的大小； （2）当一条桩在不同高度和不同截面位置有多处缺陷时，检测过程互不影响，可以分别准确检测出来； （3）对桩身缺陷的判定与地质地貌无任何关系，只与实测声学参数有关，这就使缺陷性质的判定比较容易； （4）适用于检测桩径大于0.8米以上的各种类型灌注桩，对桩长没有限制，因此是长大桩完整性检测的唯一最有效的方法。 缺点 （1）需要预埋声测管，这既增加了工程造价，又给施工带来了许多麻烦； （2）当声测管由于各种原因堵塞后，检测无法进行； （3）现场检测工作量大，工作效率低； （4）数据处理工作量大，必须借助相应分析处理软件。 优点 （1）现场检测工作量小，工作效率高； （2）对桩的施工过程不增添任何工序，不需要预埋声测管，因此不会增加工程造价； （3）数据处理比较快捷； （4）当桩身缺陷位置不很深时（其深度与地质情况比较密切），反射波法能检测出缺陷的存在。 缺点 （1）仅测出广义波阻抗的相对变化，可以区分缩颈类与扩颈类，?也可以计算缺陷位置，但却不能确定缺陷性质、缺陷方位； （2）缺陷程度的定量分析很难达到理想效果，目前定量分析仍仅仅停留在指导阶段，缺陷程度也只能定性给出； （3）波速与振源