1、河南省杰翱地球物理工程檢測有限公司作業指導書文件編號：JAGS/G-m 19 2013版本/修訂：第G版/第0次修訂第1頁共7頁標題：基樁聲波透射法實施細則頒布日期：2013年3月31日1刖言為嚴格執行低應變檢測規范(規程)，不斷提高基樁低應變檢測水平，使相應技術標準 的執行更具有可操作性，特按安全作業管理程序(JAGS/Cn 162013)、現場檢測控制程序(JAGS/Jn 17 2013)編制本作業指導書，并作為質量手冊的一部分， 與其一并頒布執行。本作業指導書則應和相應的技術標準一同執行使用。適用范圍本方法適用于已預埋聲測管的混凝土灌注樁樁身完整性檢測。技術標準(JGJ 106-2003

2、 )。中華人民共和國行業標準建筑基樁檢測技術規范檢測目的檢測樁身結構的完整性，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，若視混凝土介質為彈性體，則聲波在混凝土中的傳播服從彈性 波傳播規律，由發射探頭發射的聲波經水的耦合傳到測管，再在樁身混凝土介質中傳播后， 到接收端的測管，再經水耦合，最后到達接收探頭。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 技術采用的是縱波分量。探頭發射的聲波會在發射點和接收點之間形成復雜的聲場，聲波將分別沿不同的路徑傳播，最終到達接收點，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”，當樁身完 好時，可認為這條路徑就是發射探頭和接收探頭的直線距離，是已知量；而初至對應的聲時 扣去聲波在測管、水之間的傳播時間以及儀器 系統延遲時間，可得聲波在兩測管間混凝土介 質中傳播的實際聲時，并由此可計算出所對應的聲速。當樁身存在斷裂、離析等缺陷時，破壞了混凝土介質的連續性，使聲波的傳播路徑復雜化， 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作業指導書版本/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頁標題：基樁聲波透射法實施細則頒布日期：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生畸變。綜上所述，當樁 身某一段存在缺陷時，接收到的聲波信號會出現波速降低、振幅減少、波形畸變、接收信號 主頻發生變化等特征。超聲波透射法樁基檢測就是根據混凝土聲學參數測量值的相對變化，分析、判別其缺陷的位置和范圍，評定樁基混凝土質量類別。6檢

5、測儀器6.1聲波發射與接收換能器應符合下列要求: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聲時測量精度優于或等于 0.5卩s，聲波幅值測量相對誤差小于 5%系統頻帶寬 度為1200kHz,系統最大動態范圍不小于 100dB;6.2.3聲波發射脈沖為階躍或矩形脈沖，電壓幅值為6.3本公司應用于檢測儀器為ZBL-U520型非金屬超聲

6、檢測分析儀。6.4儀器設備的管理執行設施和環境條件控制程序(JAGS/C-U 15 2013)。6.5檢測必須使用經標定的儀器，并且檢測(使用)日期必須在標定的有效日期之內。 (即儀器三色管理標簽為“綠色”標簽狀態下的儀器。)7現場檢測7.1收集資料按建筑基樁檢測技術規范(JGJ 106-2003 )第3章的要求及基樁檢測業務聯系單表 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指導書文件編號：JAGS/C-m 192013版本/修訂：第C版/第0次修訂第3頁共7頁標題：基樁聲波透射法實施細則頒布日期：2013年3月31日7.2人員保證為保證工作質量，檢測工作至少應有 2人參加，參加

7、人員均應有上崗資格。檢測人員檢 測前應取得內容完整和任務明確的檢測任務(委托)單，并對檢測任務計劃進行設置。7.3現場檢測7.3.1聲測管埋設應按建筑基樁檢測技術規范GJ106-2003附錄H的規定。7.3.2現場檢測前準備工作應符合下列規定:1)采用標定法確定儀器系統延遲時間。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)將各聲測管內注滿清水，檢查聲測管暢通情況；換能器應能在全程范圍內正常升降。7.3.3現場檢測步驟應符合下列規定:將發射與接收聲波換能器通過深度標志分別置于兩根聲測管中的測點處。發射與接收聲波換能器應以相同標

8、高或保持固定高差同步升降，測點間距不應大于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行全組合，分別對所有檢測剖面完成檢測。在樁身質量可疑的測點周圍，應采用加密測點，或采用斜測扇形掃測進行復測，進一步 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，聲波發射電壓和儀器設置參數應保持不變。 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指導書文件編號：JAGS/C-m 192013版本/修訂：第C版/第0次修訂第6頁共7頁標題：基樁聲波透射法實施細則頒布日期：2013年3月31日7

9、.4原始記錄檢測人必須認真執行現場檢測控制程序（JAGS/G-U 172013）,認真填寫“基樁 超聲波檢測現場記錄表。返回公司后，將檢測所得的數據拷貝到計算機中備檔，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 對原始記錄表和光盤中的內容在全面校核的基礎上重點對有否漏、錯和不規范之處進行檢查（如有，應退還檢測人改正），確認無誤后在原始記錄上簽字，以示負責。*可在“現場檢測工作記錄”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環境要求按

10、程序文件設施和環境條件控制程序（JAGS/C-n -15 2013）的規定執行并滿足建筑基樁檢測技術規程（JGJ 106-2003 ）對環境的要求。8數據處理及報告編寫8.1各測點的聲時tc、聲速V、波幅Ap及主頻f應根據現場檢測數據，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測點聲時（tci ti to t式中tci第i第i測點聲時測量值（Api20lg 邑a。£ 1000fiti儀器系統延遲時間（卩s）;幾何因素聲時修正值（卩s）;每檢測剖面相應兩聲測管的外壁間凈距離to(mm ；

11、lvi第i測點聲速（km/s ）;Api第i測點波幅值（dB）;ai 第i測點信號首波峰值（V）；aO零分貝信號幅值（V）；fi 第i測點信號主頻值（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指導書文件編號：JAGS/C-m 192013版本/修訂：第C版/第0次修訂第6頁共7頁標題：基樁聲波透射法實施細則頒布日期：2013年3月31日Ti 第i測點信號周期(卩s)。8.2聲速臨界值應按下列步驟計算：8.2.1將同一檢測剖面各測點的聲速值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、測剖面測點數；k 從零開始逐一去掉式(10.4.2-1)vi序列尾部最小數值的數據個數。8.2.2對從零開始逐一去掉式(10.4.2-1)vi序列中最小數值后余下的數據進行統計計算。當去掉最小數值的數據個數為k時，對包括vn-k在內的余下的數據v1vn-k按下列公 式進行統計計算：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)入由表個數據的平均值；個數據的標準差；10.4.2 查得的與(n-k )相對應的系數。統計數據個數(n-k)與對應的入值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指導書文件編號：JAGS/C-m 192013版本/修訂：第C版/第0次修訂第6頁共7頁標題：基樁聲波透射法實施細則頒布日期：2013年3月31日8.2.3將vn-k與異常判斷值vO進行比較，當vn-k < vO時，vn-k及其以后的數據均 為異常，去掉vn-k及其以后的異常數據；再用數據 v1vn-k-1重復式的計算步驟，直到 vi序列中余下的全部數據滿足：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為：v i < vc當上式成立時，聲速可判定為異常。8.2.5 當檢測剖面n個測點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：vi < vl式中 vi 第i測點聲速（km/s ）;vL聲速低限值（km/s ），由預留同條件混凝土試件的抗壓強度與聲速對 比試驗結果，結合本地區實際經驗確定。當上式成立時，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應按下列公式計算：(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。當采用斜率法的PSD值作為輔助異常點判據時，PSD值應按下列公式n檢測面測點數。當式8.4計算：PSD= K? Attcitci1Kzz1At = t ci t ci -1(4.5-3)式中tci 第i測點聲時(卩s);河南省杰翱地球物理工程檢測有限公司作業指導書文件編號：JAGS/C-m 192013版本/修訂：第C版/第0次修訂第6頁共7頁標題：基樁聲波透射法實施細則頒布日期：2013年3月31日tci 1第i 1測點聲時（卩S）;zi 第i測點深度（m）zi 1第i 1測點深度（m）。根據PSD值在某深度處的突變，結合波幅變化情況，進行異常點判定。8

17、.5當采用信號主頻值作為輔助異常點判據時，主頻 -深度曲線上主頻值明顯降低可判 定為異常。8.6樁身完整性類別應結合樁身混凝土各聲學參數臨界值、PSD判據、混凝土聲速低限值以及樁身質量可疑點加密測試（包括斜測或扇形掃測）后確定的缺陷范圍，按本規范表 3.5.1的規定和表4.7的特征進行綜合判定。樁身完整性判定類別特征I各檢測剖面的聲學參數均無異常，無聲速低于低限值異常n某一檢測剖面個別測點的聲學參數出現異常，無聲速低于低限值異常m某一檢測剖面連續多個測點的聲學參數出現異常；兩個或兩個以上檢測剖面在同一深度測點的聲學參數出現異常；局部混凝土聲速出現低于低限值異常IV某一檢測剖面連續多個測點的聲學參數出現明顯異常；兩個或兩個以上檢測剖面在同一深度測點的聲學參數出現明顯異常；樁身混凝土聲速出現普遍