1、河南省杰翱地球物理工程檢測有限公司作業(yè)指導(dǎo)書文件編號：JAGS/G-m 19 2013版本/修訂：第G版/第0次修訂第1頁共7頁標(biāo)題：基樁聲波透射法實施細(xì)則頒布日期：2013年3月31日1刖言為嚴(yán)格執(zhí)行低應(yīng)變檢測規(guī)范(規(guī)程)，不斷提高基樁低應(yīng)變檢測水平，使相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 的執(zhí)行更具有可操作性，特按安全作業(yè)管理程序(JAGS/Cn 162013)、現(xiàn)場檢測控制程序(JAGS/Jn 17 2013)編制本作業(yè)指導(dǎo)書，并作為質(zhì)量手冊的一部分， 與其一并頒布執(zhí)行。本作業(yè)指導(dǎo)書則應(yīng)和相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一同執(zhí)行使用。適用范圍本方法適用于已預(yù)埋聲測管的混凝土灌注樁樁身完整性檢測。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JGJ 106-2003

2、 )。中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范檢測目的檢測樁身結(jié)構(gòu)的完整性，判定樁身是否存在缺陷、缺陷的程度及其位置。檢測原理聲波是彈性波的一種，若視混凝土介質(zhì)為彈性體，則聲波在混凝土中的傳播服從彈性 波傳播規(guī)律，由發(fā)射探頭發(fā)射的聲波經(jīng)水的耦合傳到測管，再在樁身混凝土介質(zhì)中傳播后， 到接收端的測管，再經(jīng)水耦合，最后到達(dá)接收探頭。由于液體或氣體沒有剪切彈性，只能傳 播縱波，因此超聲波測樁 技術(shù)采用的是縱波分量。探頭發(fā)射的聲波會在發(fā)射點(diǎn)和接收點(diǎn)之間形成復(fù)雜的聲場，聲波將分別沿不同的路徑傳播，最終到達(dá)接收點(diǎn)，其走時都不盡相同。但在所有的傳播路徑中總有一條路徑，聲波走時 最短，接收探頭接收到該聲波時

3、，形成信號波形的初始起跳，一般稱為“初至”，當(dāng)樁身完 好時，可認(rèn)為這條路徑就是發(fā)射探頭和接收探頭的直線距離，是已知量；而初至對應(yīng)的聲時 扣去聲波在測管、水之間的傳播時間以及儀器 系統(tǒng)延遲時間，可得聲波在兩測管間混凝土介 質(zhì)中傳播的實際聲時，并由此可計算出所對應(yīng)的聲速。當(dāng)樁身存在斷裂、離析等缺陷時，破壞了混凝土介質(zhì)的連續(xù)性，使聲波的傳播路徑復(fù)雜化， 聲波將透過或繞過缺陷傳播，其傳播路徑大于直線距離，引起聲時的延長，而由此算出的波 速將降低。另外，由于空氣和水的聲阻抗遠(yuǎn)小于混凝土的聲阻抗，聲波在混凝土中傳播過程 中，遇到蜂窩、空洞或裂縫等缺陷時，在缺陷界面發(fā)生反射和散射，聲能衰減，因此接收信河南省

4、杰翱地球物理工程檢測有限公司文件編號：JAGS/C-m 192013作業(yè)指導(dǎo)書版本/修訂：第C版/第0次修訂丄二日百卡十士Jrh、耒白厶E Erl第2頁共7頁標(biāo)題：基樁聲波透射法實施細(xì)則頒布日期：2013年3月31日號的波幅明顯降低，頻率明顯減小。再者，透過或繞過缺陷傳播的脈沖波信號與直達(dá)波信號 之間存在聲程和相位差，疊加后互相干擾，致使接收信號的波形發(fā)生畸變。綜上所述，當(dāng)樁 身某一段存在缺陷時，接收到的聲波信號會出現(xiàn)波速降低、振幅減少、波形畸變、接收信號 主頻發(fā)生變化等特征。超聲波透射法樁基檢測就是根據(jù)混凝土聲學(xué)參數(shù)測量值的相對變化，分析、判別其缺陷的位置和范圍，評定樁基混凝土質(zhì)量類別。6檢

5、測儀器6.1聲波發(fā)射與接收換能器應(yīng)符合下列要求:6.1.16.1.26.1.36.1.4圓柱狀徑向振動，沿徑向無指向性；外徑小于聲測管內(nèi)徑，有效工作段長度不大于150mm諧振頻率為3050kHz; 水密性滿足1MPa水壓不滲水。6.2聲波檢測儀應(yīng)符合下列要求：6.2.1具有實時顯示和記錄接收信號的時程曲線以及頻率測量或頻譜分析功能；2001000乂6.2.2聲時測量精度優(yōu)于或等于 0.5卩s，聲波幅值測量相對誤差小于 5%系統(tǒng)頻帶寬 度為1200kHz,系統(tǒng)最大動態(tài)范圍不小于 100dB;6.2.3聲波發(fā)射脈沖為階躍或矩形脈沖，電壓幅值為6.3本公司應(yīng)用于檢測儀器為ZBL-U520型非金屬超聲

6、檢測分析儀。6.4儀器設(shè)備的管理執(zhí)行設(shè)施和環(huán)境條件控制程序(JAGS/C-U 15 2013)。6.5檢測必須使用經(jīng)標(biāo)定的儀器，并且檢測(使用)日期必須在標(biāo)定的有效日期之內(nèi)。 (即儀器三色管理標(biāo)簽為“綠色”標(biāo)簽狀態(tài)下的儀器。)7現(xiàn)場檢測7.1收集資料按建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范(JGJ 106-2003 )第3章的要求及基樁檢測業(yè)務(wù)聯(lián)系單表 式收集項目資料。河南省杰翱地球物理工程檢測有限公司作業(yè)指導(dǎo)書文件編號：JAGS/C-m 192013版本/修訂：第C版/第0次修訂第3頁共7頁標(biāo)題：基樁聲波透射法實施細(xì)則頒布日期：2013年3月31日7.2人員保證為保證工作質(zhì)量，檢測工作至少應(yīng)有 2人參加，參加

7、人員均應(yīng)有上崗資格。檢測人員檢 測前應(yīng)取得內(nèi)容完整和任務(wù)明確的檢測任務(wù)(委托)單，并對檢測任務(wù)計劃進(jìn)行設(shè)置。7.3現(xiàn)場檢測7.3.1聲測管埋設(shè)應(yīng)按建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范GJ106-2003附錄H的規(guī)定。7.3.2現(xiàn)場檢測前準(zhǔn)備工作應(yīng)符合下列規(guī)定:1)采用標(biāo)定法確定儀器系統(tǒng)延遲時間。2)計算聲測管及耦合水層聲時修正值。3)在樁頂測量相應(yīng)聲測管外壁間凈距離。a.平測法b.斜測法c.；扇形掃測法4)將各聲測管內(nèi)注滿清水，檢查聲測管暢通情況；換能器應(yīng)能在全程范圍內(nèi)正常升降。7.3.3現(xiàn)場檢測步驟應(yīng)符合下列規(guī)定:將發(fā)射與接收聲波換能器通過深度標(biāo)志分別置于兩根聲測管中的測點(diǎn)處。發(fā)射與接收聲波換能器應(yīng)以相同標(biāo)

8、高或保持固定高差同步升降，測點(diǎn)間距不應(yīng)大于250mm實時顯示和記錄接收信號的時程曲線，讀取聲時、首波峰值和周期值，宜同時顯示頻譜曲線及主頻值。將多根聲測管以兩根為一個檢測剖面進(jìn)行全組合，分別對所有檢測剖面完成檢測。在樁身質(zhì)量可疑的測點(diǎn)周圍，應(yīng)采用加密測點(diǎn)，或采用斜測扇形掃測進(jìn)行復(fù)測，進(jìn)一步 確定樁身缺陷的位置和范圍。在同一檢測剖面的檢測過程中，聲波發(fā)射電壓和儀器設(shè)置參數(shù)應(yīng)保持不變。 平測、斜測和扇形掃測示意圖。河南省杰翱地球物理工程檢測有限公司作業(yè)指導(dǎo)書文件編號：JAGS/C-m 192013版本/修訂：第C版/第0次修訂第6頁共7頁標(biāo)題：基樁聲波透射法實施細(xì)則頒布日期：2013年3月31日7

9、.4原始記錄檢測人必須認(rèn)真執(zhí)行現(xiàn)場檢測控制程序（JAGS/G-U 172013）,認(rèn)真填寫“基樁 超聲波檢測現(xiàn)場記錄表。返回公司后，將檢測所得的數(shù)據(jù)拷貝到計算機(jī)中備檔，另外拷貝一份到光盤（或其他電 子載體）。檢查原始記錄和拷貝的光盤無誤后在原始記錄上簽字，一起交校核人。校核人應(yīng) 對原始記錄表和光盤中的內(nèi)容在全面校核的基礎(chǔ)上重點(diǎn)對有否漏、錯和不規(guī)范之處進(jìn)行檢查（如有，應(yīng)退還檢測人改正），確認(rèn)無誤后在原始記錄上簽字，以示負(fù)責(zé)。*可在“現(xiàn)場檢測工作記錄”中的記載的其他信息有：樁身的傾斜程度、鋼筋在樁頂以上的外露長度、PHC樁孔內(nèi)水位高度、淺部土層土性等，均可為實測波形的判斷提供幫助。7.5環(huán)境要求按

10、程序文件設(shè)施和環(huán)境條件控制程序（JAGS/C-n -15 2013）的規(guī)定執(zhí)行并滿足建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)程（JGJ 106-2003 ）對環(huán)境的要求。8數(shù)據(jù)處理及報告編寫8.1各測點(diǎn)的聲時tc、聲速V、波幅Ap及主頻f應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場檢測數(shù)據(jù)，按下列各式計 算，并繪制聲速-深度（V-Z ）曲線和波幅-深度（Ap-z）曲線，需要時可繪制輔助的主頻- 深度（f-z ）曲線：iVi一tci測點(diǎn)聲時（tci ti to t式中tci第i第i測點(diǎn)聲時測量值（Api20lg 邑a。£ 1000fiti儀器系統(tǒng)延遲時間（卩s）;幾何因素聲時修正值（卩s）;每檢測剖面相應(yīng)兩聲測管的外壁間凈距離to(mm ；

11、lvi第i測點(diǎn)聲速（km/s ）;Api第i測點(diǎn)波幅值（dB）;ai 第i測點(diǎn)信號首波峰值（V）；aO零分貝信號幅值（V）；fi 第i測點(diǎn)信號主頻值（kHz）,也可由信號頻譜的主頻求得;河南省杰翱地球物理工程檢測有限公司作業(yè)指導(dǎo)書文件編號：JAGS/C-m 192013版本/修訂：第C版/第0次修訂第6頁共7頁標(biāo)題：基樁聲波透射法實施細(xì)則頒布日期：2013年3月31日Ti 第i測點(diǎn)信號周期(卩s)。8.2聲速臨界值應(yīng)按下列步驟計算：8.2.1將同一檢測剖面各測點(diǎn)的聲速值Vi由大到小依次排序，即V1> v2V n-k A vn-1 > vn式中V 按序排列后的第i個聲速測量值；n 檢

12、測剖面測點(diǎn)數(shù)；k 從零開始逐一去掉式(10.4.2-1)vi序列尾部最小數(shù)值的數(shù)據(jù)個數(shù)。8.2.2對從零開始逐一去掉式(10.4.2-1)vi序列中最小數(shù)值后余下的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計計算。當(dāng)去掉最小數(shù)值的數(shù)據(jù)個數(shù)為k時，對包括vn-k在內(nèi)的余下的數(shù)據(jù)v1vn-k按下列公 式進(jìn)行統(tǒng)計計算：vmvO=vm-入 *sxn k1 vin k i 1卩 彳 n k SX ki1 vi vm2式中vO異常判斷值;vm(n-k)sx(n-k)入由表個數(shù)據(jù)的平均值；個數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差；10.4.2 查得的與(n-k )相對應(yīng)的系數(shù)。統(tǒng)計數(shù)據(jù)個數(shù)(n-k)與對應(yīng)的入值n-k20222426283032343638入1.6

13、41.691.731.771.801.831.861.891.911.94n-k40424446485052545658入1.961.982.002.022.042.052.072.092.102.11n-k60626466687072747678入2.132.142.152.172.182.192.202.212.222.23n-k80828486889092949698入2.242.252.262.272.282.292.292.302.312.32n-k100105110115120125130135140145入2.332.342.362.382.392.412.422.432.452

14、.46n-k150160170180190200220240260280入2.472.502.522.542.562.582.612.642.672.69河南省杰翱地球物理工程檢測有限公司作業(yè)指導(dǎo)書文件編號：JAGS/C-m 192013版本/修訂：第C版/第0次修訂第6頁共7頁標(biāo)題：基樁聲波透射法實施細(xì)則頒布日期：2013年3月31日8.2.3將vn-k與異常判斷值vO進(jìn)行比較，當(dāng)vn-k < vO時，vn-k及其以后的數(shù)據(jù)均 為異常，去掉vn-k及其以后的異常數(shù)據(jù)；再用數(shù)據(jù) v1vn-k-1重復(fù)式的計算步驟，直到 vi序列中余下的全部數(shù)據(jù)滿足：v i > Vo此時，vO為聲速的

15、異常判斷臨界值vc。8.2.4聲速異常時的臨界值判據(jù)為：v i < vc當(dāng)上式成立時，聲速可判定為異常。8.2.5 當(dāng)檢測剖面n個測點(diǎn)的聲速值普遍偏低且離散性很小時，宜采用聲 速低限值判據(jù)：vi < vl式中 vi 第i測點(diǎn)聲速（km/s ）;vL聲速低限值（km/s ），由預(yù)留同條件混凝土試件的抗壓強(qiáng)度與聲速對 比試驗結(jié)果，結(jié)合本地區(qū)實際經(jīng)驗確定。當(dāng)上式成立時，可直接判定為聲速低于低限值異常。8.3波幅異常時的臨界值判據(jù)應(yīng)按下列公式計算：(4.4-1)(4.4-2)(4.5-1)(4.5-2)nAm Ap in i 1A)i < Am - 6式中Am波幅平均值（dB）;（4

16、.4-2 ）成立時，波幅可判定為異常。當(dāng)采用斜率法的PSD值作為輔助異常點(diǎn)判據(jù)時，PSD值應(yīng)按下列公式n檢測面測點(diǎn)數(shù)。當(dāng)式8.4計算：PSD= K? Attcitci1Kzz1At = t ci t ci -1(4.5-3)式中tci 第i測點(diǎn)聲時(卩s);河南省杰翱地球物理工程檢測有限公司作業(yè)指導(dǎo)書文件編號：JAGS/C-m 192013版本/修訂：第C版/第0次修訂第6頁共7頁標(biāo)題：基樁聲波透射法實施細(xì)則頒布日期：2013年3月31日tci 1第i 1測點(diǎn)聲時（卩S）;zi 第i測點(diǎn)深度（m）zi 1第i 1測點(diǎn)深度（m）。根據(jù)PSD值在某深度處的突變，結(jié)合波幅變化情況，進(jìn)行異常點(diǎn)判定。8

17、.5當(dāng)采用信號主頻值作為輔助異常點(diǎn)判據(jù)時，主頻 -深度曲線上主頻值明顯降低可判 定為異常。8.6樁身完整性類別應(yīng)結(jié)合樁身混凝土各聲學(xué)參數(shù)臨界值、PSD判據(jù)、混凝土聲速低限值以及樁身質(zhì)量可疑點(diǎn)加密測試（包括斜測或扇形掃測）后確定的缺陷范圍，按本規(guī)范表 3.5.1的規(guī)定和表4.7的特征進(jìn)行綜合判定。樁身完整性判定類別特征I各檢測剖面的聲學(xué)參數(shù)均無異常，無聲速低于低限值異常n某一檢測剖面?zhèn)€別測點(diǎn)的聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)異常，無聲速低于低限值異常m某一檢測剖面連續(xù)多個測點(diǎn)的聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)異常；兩個或兩個以上檢測剖面在同一深度測點(diǎn)的聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)異常；局部混凝土聲速出現(xiàn)低于低限值異常IV某一檢測剖面連續(xù)多個測點(diǎn)的聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)明顯異常；兩個或兩個以上檢測剖面在同一深度測點(diǎn)的聲學(xué)參數(shù)出現(xiàn)明顯異常；樁身混凝土聲速出現(xiàn)普遍