一種低應(yīng)變配合超聲波進(jìn)行基樁完整性檢測(cè)的方法，用于基樁的完整性檢測(cè)，屬于基樁檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法：低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法是使用小錘敲擊樁頂，通過粘接在樁頂?shù)膫鞲衅鹘邮諄碜詷吨械膽?yīng)力波信號(hào)，采用應(yīng)力波理論來研究樁土體系的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，反演分析實(shí)測(cè)速度信號(hào)、頻率信號(hào)，從而獲得樁的完整性。該方法檢測(cè)簡(jiǎn)便，且檢測(cè)速度較快，但如何獲取好的波形，如何較好地分析樁身完整性是檢測(cè)工作的關(guān)鍵。測(cè)試過程是獲取好信號(hào)的關(guān)鍵，測(cè)試中應(yīng)注意：①測(cè)試點(diǎn)的選擇。測(cè)試點(diǎn)數(shù)依樁徑不同、測(cè)試信號(hào)情況不同而有所不同，一般要求樁徑在120cm以上，測(cè)試3～4點(diǎn)。②錘擊點(diǎn)的選擇。錘擊點(diǎn)宜選擇距傳感器20～30cm處不必考慮樁徑大小。③傳感器安裝。傳感器根據(jù)所選測(cè)試點(diǎn)位置安裝，注意選擇好粘貼方式，一般有石蠟、黃油、橡皮泥在保證樁頭干燥，沒積水的情況下。④盡量多采集信號(hào)。一根樁不少于10錘，在不同點(diǎn)，不同激振情況下，觀測(cè)波形的一致性，以保證波形真實(shí)且不漏測(cè)。如果測(cè)量長(zhǎng)樁或嵌巖樁時(shí)，對(duì)樁低的缺陷判斷不準(zhǔn)確。
超聲檢測(cè)法：非金屬超聲檢測(cè)儀，是采用超聲回彈綜合法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度、混凝土內(nèi)部缺陷的檢測(cè)和定位、混凝土裂縫深度檢測(cè)(采用優(yōu)化跨縫檢測(cè)方式)混凝土裂縫寬度檢測(cè)、自動(dòng)讀數(shù)帶拍照超聲透射法自動(dòng)檢測(cè)、判定樁基完整性(具有一發(fā)雙收功能)。當(dāng)為三根聲測(cè)管時(shí)，基樁的中心點(diǎn)就是檢測(cè)盲區(qū)，從而造成缺陷判斷不準(zhǔn)確的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足之處提供了一種低應(yīng)變配合超聲波進(jìn)行基樁完整性檢測(cè)的方法，解決現(xiàn)有技術(shù)中低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法測(cè)量長(zhǎng)樁或嵌巖樁時(shí)，對(duì)樁低的缺陷判斷不準(zhǔn)確，以及用超聲檢測(cè)法時(shí)，選用三根聲測(cè)管測(cè)量基樁，基樁的中心點(diǎn)就是檢測(cè)盲區(qū)，從而造成缺陷判斷不準(zhǔn)確的問題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
一種低應(yīng)變配合超聲波進(jìn)行基樁完整性檢測(cè)的方法，其特征在于，如下步驟：
(1)埋設(shè)帶聲測(cè)管的基樁，獲得符合超聲波檢測(cè)和低應(yīng)變檢測(cè)的基樁；
(2)對(duì)埋設(shè)的帶聲測(cè)管的基樁進(jìn)行超聲波檢測(cè)，對(duì)基樁是否存在缺陷進(jìn)行初步判斷，如果不存在缺陷，執(zhí)行步驟(3)，否則得到帶聲測(cè)管基樁缺陷的大小、性質(zhì)、位置等信息，再執(zhí)行步驟(3)；
(3)通過低應(yīng)變檢測(cè)設(shè)備，利用應(yīng)力波在基樁中的傳播，得到基樁缺陷的大小、性質(zhì)、位置等信息。
進(jìn)一步，所述步驟(2)的具體步驟如下：
(21)給聲測(cè)管編號(hào)，測(cè)量各聲測(cè)管之間的距離以、每個(gè)聲測(cè)管的外壁內(nèi)距、聲測(cè)管外露長(zhǎng)度、聲測(cè)管外徑、內(nèi)徑和管距是否符合超聲波檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，如果符合，執(zhí)行步驟(23)；
(22)測(cè)量聲測(cè)管是否通暢，如果通暢，執(zhí)行步驟(23)，否則進(jìn)行清理；
(23)通過換能器到達(dá)對(duì)應(yīng)編號(hào)的聲測(cè)管的底部，通過向上移動(dòng)的同時(shí)，用測(cè)量設(shè)備檢測(cè)基樁的各檢測(cè)剖面聲速值；
(24)通過聲速臨界值計(jì)算異常判斷值，對(duì)基樁是否存在缺陷進(jìn)行初步判斷，并輸出基樁的缺陷。
進(jìn)一步，所述步驟(24)的具體步驟如下：
(241)將同一檢測(cè)剖面的聲速由大到小依次進(jìn)行排序，具體如下：
v1≥v2≥…≥vi≥…≥vn-k≥…≥vn-1≥vn,
其中，vi表示按序列排列后的第i個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲速測(cè)量值，n表示某檢測(cè)剖面的測(cè)點(diǎn)數(shù)，k表示逐一去掉vi序列尾部最小數(shù)值的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)；
(242)去掉vi序列中最小值，對(duì)去掉vi序列中最小值后余下的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，計(jì)算公式如下：
v0＝vm-λsv,
其中，v0表示異常判斷值，vm表示n-k個(gè)數(shù)據(jù)的平均值，sv表示n-k個(gè)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差，λ表示與n-k相對(duì)應(yīng)的系數(shù)；
(243)將vn-k與v0進(jìn)行比較，當(dāng)vn-k≤v0時(shí)，vn-k及vn-k以后的數(shù)據(jù)均為異常；
(244)去掉vn-k及以后的異常數(shù)據(jù)后，重復(fù)步驟(242)和步驟(243)，直到vi序列中余下的全部數(shù)據(jù)滿足vi>v0；
(245)如果基樁存在缺陷，通過步驟(241)至步驟(245)，可判斷帶聲測(cè)管基樁缺陷的大小、性質(zhì)、位置信息。
進(jìn)一步，所述步驟(3)的具體計(jì)算如下：
其中,c，表示應(yīng)力波速，z表示波阻抗，a表示基樁橫截面積，p表示密度。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：
一、本發(fā)明結(jié)合了低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法和超聲檢測(cè)法，不僅可以測(cè)量50m的長(zhǎng)樁或嵌巖樁，而且可精確的對(duì)樁低的缺陷判斷，同時(shí)克服了選用三根聲測(cè)管進(jìn)行超聲測(cè)量基樁時(shí)，基樁的中心點(diǎn)是檢測(cè)盲區(qū)，從而造成缺陷判斷不準(zhǔn)確的問題。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的框架示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
一種低應(yīng)變配合超聲波進(jìn)行基樁完整性檢測(cè)的方法，其中基樁長(zhǎng)50m，如下步驟：
(1)埋設(shè)帶聲測(cè)管的基樁，獲得符合超聲波檢測(cè)和低應(yīng)變檢測(cè)的基樁，即進(jìn)場(chǎng)測(cè)試前首先應(yīng)獲得該工程的成樁工藝、樁長(zhǎng)、樁徑、成樁日期、砼強(qiáng)度等，進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)觀察、敲擊樁頭，了解其實(shí)際施工質(zhì)量，如是否樁頭潮濕、夾泥、樁頭疏松、含有泥漿等現(xiàn)象，樁頭版頭條須達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，清理干凈，應(yīng)保證樁頭平整、完好無破損、并用砂輪打磨出3-4個(gè)直徑8-10cm的光面，作為激振點(diǎn)并利于安裝傳感器；
(2)對(duì)埋設(shè)的帶聲測(cè)管的基樁進(jìn)行超聲波檢測(cè)，對(duì)基樁是否存在缺陷進(jìn)行初步判斷，如果不存在缺陷，執(zhí)行步驟(3)，否則得到帶聲測(cè)管基樁缺陷的大小、性質(zhì)、位置等信息，再執(zhí)行步驟(3)；具體步驟如下：
(21)給聲測(cè)管編號(hào)，測(cè)量各聲測(cè)管之間的距離以、每個(gè)聲測(cè)管的外壁內(nèi)距、聲測(cè)管外露長(zhǎng)度、聲測(cè)管外徑、內(nèi)徑和管距是否符合超聲波檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，即樁基聲波檢測(cè)管應(yīng)采用鋼管或者鋼質(zhì)波紋管，其內(nèi)徑不宜小于50mm，管壁厚不應(yīng)小于3mm，檢測(cè)管下端應(yīng)封閉，上端應(yīng)加蓋，管內(nèi)無異物；檢測(cè)管應(yīng)綁扎在鋼筋籠內(nèi)側(cè)，不允許采用焊接方式與鋼筋籠連接牢固(以免燙傷檢測(cè)管，在澆筑樁基時(shí)，水泥漿進(jìn)入檢測(cè)管，造成檢測(cè)管杜塞或者檢測(cè)管變形等)；檢測(cè)管與檢測(cè)管連接應(yīng)采用螺紋連接方式進(jìn)行，連接牢固，密封，有必要時(shí)應(yīng)對(duì)連接處做閉水試驗(yàn)，檢查是否漏水、漏漿，杜絕連接處斷裂和堵管現(xiàn)象；連接處應(yīng)光滑，不漏水、不漏漿，杜絕檢測(cè)管變形，如變形，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行更換。檢測(cè)管在預(yù)埋時(shí)，綁扎結(jié)實(shí)，避免由于混凝土重力將檢測(cè)管位移，保證檢測(cè)管在成樁后相互平行。檢測(cè)管底部應(yīng)與鋼筋籠底部保持齊平，檢測(cè)管口應(yīng)高出樁頂100mm以上，且各檢測(cè)管管口高度應(yīng)保致在澆筑混凝土?xí)r，隨時(shí)檢查檢測(cè)管上端是否加蓋嚴(yán)實(shí)，避免混凝土進(jìn)入檢測(cè)
管，超聲波探頭無法正常進(jìn)入。在破樁頭時(shí)應(yīng)保護(hù)好檢測(cè)管，既要防止檢測(cè)管被破壞，又要防止水泥塊、雜物等進(jìn)入檢測(cè)管內(nèi)，影響超聲波探頭的正常進(jìn)入。樁徑小于2.5m時(shí)埋置3根檢測(cè)管，檢測(cè)管成等三角形狀分布，管與管之間應(yīng)相互平行；樁徑大于2.5m時(shí)埋置4根檢測(cè)管，檢測(cè)管成正方形狀分布，管與管之間應(yīng)相互平行，如果符合，執(zhí)行步驟(23)；
(22)測(cè)量聲測(cè)管是否通暢，如果通暢，執(zhí)行步驟(23)，否則進(jìn)行清理；
(23)通過換能器到達(dá)對(duì)應(yīng)編號(hào)的聲測(cè)管的底部，通過向上移動(dòng)的同時(shí)，用測(cè)量設(shè)備檢測(cè)基樁的各檢測(cè)剖面聲速值；
(24)通過聲速臨界值計(jì)算異常判斷值，對(duì)基樁是否存在缺陷進(jìn)行初步判斷。具體步驟如下：
(241)將同一檢測(cè)剖面的聲速由大到小依次進(jìn)行排序，具體如下：
v1≥v2≥…≥vi≥…≥vn-k≥…≥vn-1≥vn,
其中，vi表示按序列排列后的第i個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲速測(cè)量值，n表示某檢測(cè)剖面的測(cè)點(diǎn)數(shù)，k表示逐一去掉vi序列尾部最小數(shù)值的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)；
(242)去掉vi序列中最小值，對(duì)去掉vi序列中最小值后余下的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，計(jì)算公式如下：
v0＝vm-λsv,
其中，v0表示異常判斷值，vm表示n-k個(gè)數(shù)據(jù)的平均值，sv表示n-k個(gè)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差，λ表示與n-k相對(duì)應(yīng)的系數(shù)；
(243)將vn-k與v0進(jìn)行比較，當(dāng)vn-k≤v0時(shí)，vn-k及vn-k以后的數(shù)據(jù)均為異常；
(244)去掉vn-k及以后的異常數(shù)據(jù)后，重復(fù)步驟(242)和步驟(243)，直到vi序列中余下的全部數(shù)據(jù)滿足vi>v0；
(245)如果基樁存在缺陷，通過步驟(241)至步驟(245)，可判斷帶聲測(cè)管基樁缺陷的大小、性質(zhì)、位置信息。
(3)通過低應(yīng)變檢測(cè)設(shè)備，利用應(yīng)力波在基樁中的傳播，得到基樁缺陷的大小、性質(zhì)、位置等信息，并輸出基樁的缺陷。具體計(jì)算如下：
其中,c，表示應(yīng)力波速，z表示波阻抗，a表示基樁橫截面積，p表示密度。