無線分體基樁循測

由超聲脈衝發射源在混凝土內激發射高頻彈性脈衝波，並用高精度的接收系統記錄該脈衝波在混凝土內傳播過程中表現的波動特徵。當混凝土記憶體在不連續或破損界面時，缺陷面形成波阻抗界面，波到達該界面時產生波的反射、透射和折射，使透射能量降低。當混凝土記憶體在鬆散、蜂窩、孔洞等嚴重缺陷時，將產生波的散射和繞射。根據波的初至到達時間和波的能量衰減特徵、頻率變化及波形畸變程度等特性，可以獲得測區範圍內混凝土的密實度參數。測試記錄不同剖面、不同高度上的超音波動特徵，經過處理分析就能判別測區內砼的內部存在缺陷的性質、大小及空間位置。

建築樁基檢測技術規範的新變化

聲測管的埋設

聲測管應沿鋼筋籠內呈對稱形狀布置，如圖，並可按正北方向順時針旋轉依次編號。聲測管埋設數量應符合下列規定：

1 樁徑小於或等於800mm時不少於2根管；

2 樁徑大於800mm且小於或等於1500mm時不少於3根管；

3 樁徑大於1500mm時不少於4根管；

4 樁徑大於2500mm時宜增加預埋聲測管數量。

註：檢測剖面編組（檢測剖面序號為j)分別為：根管時，AB剖面（j=1）；3根管時，AB剖面（j=1），BC剖面（j=2），CA剖面（j=3）；4根管時，AB剖面（j=1），BC剖面（j=2），CD剖面（j=3），DA剖面（j=4），AC剖面（j=5），BD剖面（j=6）。

樁中預埋三根聲測管時可構成3個檢測剖面，聲波的有效檢測範圍覆蓋了絕大部分樁身橫截面，因此其聲測管利用率是最高的，這符合檢測工作既準確又經濟的雙重要求。因此規範把預埋三根聲測管的樁徑範圍放寬，大多數工程樁的樁徑都在這個範圍內。聲測管按規定的順序編號，便於復檢、驗證試驗，以及對樁身缺陷的加固、補強等工程處理。

現場檢測規定

檢測過程中，應將發射與接收聲波換能器同步升降，聲測線間距不應大於100mm,並應及時校核換能器的深度。檢測時應從樁底開始向上同步提升聲波發射與接收換能器進行檢測，提升過程中應根據樁的長短進行1～3次換能器高差校正，提升過程中應確保測試波形的穩定性，發射與接收換能器的同步提升速度不宜超過0.5m/s。

由於每一個聲測管中的測點可能對應多個檢測剖面，而聲測線則是組成某一檢測剖面的兩聲測管中測點之間的連線，它的聲學特徵反映的是其聲場輻射區域的混凝土質量，有明確的對應關係，故本次修訂採用“聲測線”代替了原規範採用的“測點”。徑向換能器在徑向無指向性，但在垂直面上有指向性，且換能器的接收回響隨著發、收換能器中心連線與水平面夾角θ的增大而非線性遞減。因此為了達到斜側的目的，同時測試系統又有足夠的靈敏度，夾角θ應不大於30°。

聲測線間距將影響樁身缺陷縱向尺寸的檢測精度，間距越小，檢測精度越高，但需花費更多的時間。一般混凝土灌注樁的缺陷在空間有一定的分布範圍。規定聲測線間距不大於100mm，可滿足工程檢測精度的要求。當採用自動提升裝置時，聲測線間距還可進一步減小。

換能器提升過程中電纜線始終處於張拉狀態，換能器位置是準確的，而下降過程中換能器在水中受到一定的懸浮力，下沉不及時可能導致電纜線處於鬆弛狀態，從而導致換能器位置不準確，因此須從樁底開始同步提升換能器進行檢測才能保證記錄的換能器位置的準確性。

自動記錄聲波發射與接收換能器位置時，提升過程中電纜線帶動編碼器卡線輪轉動，編碼器計數卡線輪轉動值換算得到換能器位置。電纜線與編碼器卡線輪之間滑動、卡線輪直徑誤差等因素均會導致編碼器位置計數與實際感測器位置有一定誤差，因此每隔一定間距應進行一次高差校核。此外，自動記錄聲波發射與接收換能器位置時，如果同步提升聲波發射與接收換能器的提升速度過快，會導致換能器在聲測管中劇烈擺動，甚至與聲測管管壁發生碰撞，對接受的聲波波形產生不可預測的影響。因此換能器的同步提升速度不宜過快，必須保證測試波形的穩定性。

樁身完整性判定

特徵：

Ⅰ 所有聲測線聲學參數無異常，接收波形正常；存在聲學參數輕微異常、波形輕微畸變的異常聲測線，異常聲測線在任一檢測剖面內縱向不連續分布，且在任一深度橫向分布的數量小於檢測剖面數量的一半

Ⅱ 存在聲學參數輕微異常、波形輕微畸變的異常聲測線，異常聲測線在一個或多個檢測剖面內縱向連續分布；存在聲學參數輕微異常、波形輕微畸變的異常聲測線，異常聲測線在任一檢測剖面內縱向不連續分布，但在一個或多個深度橫向分布的數量大於或等於檢測剖面數量的一半；存在聲學參數明顯異常、波形明顯畸變的異常聲測線，異常聲測線在任一檢測剖面內縱向不連續分布，且在任一深度橫向分布的數量小於檢測剖面數量的一半

Ⅲ 存在聲學參數明顯異常、波形明顯畸變的異常聲測線，異常聲測線在一個或多個檢測剖面內縱向連續分布，但在任一深度橫向分布的數量小於檢測剖面數量的一半；存在聲學參數明顯異常、波形明顯畸變的異常聲測線，異常聲測線在任一檢測剖面內縱向不連續分布，但在一個或多個深度橫向分布的數量大於或等於檢測剖面數量的一半；存在聲學參數嚴重異常、波形嚴重畸變、或聲速低於低限值的異常聲測線，異常聲測線在任一檢測剖面內縱向不連續分布，且在任一深度橫向分布的數量小於檢測剖面數量的一半

Ⅳ 存在聲學參數明顯異常、波形明顯畸變的異常聲測線，異常聲測線在一個或多個檢測剖面內縱向連續分布，且在一個或多個深度橫向分布的數量大於或等於檢測剖面數量的一半；存在聲學參數嚴重異常、波形嚴重畸變、或聲速低於低限值的異常聲測線，異常聲測線在一個或多個檢測剖面內縱向連續分布，或在一個或多個深度橫向分布的數量大於或等於檢測剖面數量的一半

註：1 完整性類別由Ⅳ類往Ⅰ類依次判定。

2 對於只有一個檢測剖面的受檢樁，樁身完整性判定應按該檢測剖面代表樁全部橫截面的情況對待。

以上聲波透射法樁身完整性類別分類特徵是根據以下幾個因素來劃分的：（1）缺陷空間幾何尺寸的相對大小；（2）聲學參數的異常程度；（3）接收波形畸變的相對程度；（4）聲速與低限值比較。這幾個因素中除聲速可與低限值作定量對比外，如Ⅰ、Ⅱ類樁混凝土聲速不低於低限值，Ⅲ、Ⅳ 類樁局部混凝土聲速低於低限值，其他參數均是以相對大小或異常程度來作定性的比較。

預埋有多個聲測管的聲波透射法測試過程中，多個檢測剖面中也常出現某一檢測剖面個別聲測線聲學參數明顯異常情況，即空間範圍內局部較小區域出現明顯缺陷。這種情況，可依據缺陷在深度方向出現的位置和影響程度，以及樁荷載分布情況和使用特點，將類別劃分的等級提高一級，即多個檢測剖面中某一檢測剖面只有個別聲測線聲學參數明顯異常、波形明顯畸變，該特徵歸類到Ⅱ類樁；而聲學參數嚴重異常、接收波形嚴重畸變或接收不到信號，則歸類到Ⅲ類樁。

值得注意的是，對於基樁中只預埋2根聲測管僅有的一個檢測剖面，只能認定該檢測剖面代表基樁全部橫截面，無論是連續多根聲測線還是個別聲測線聲學參數異常均表示為全斷面的異常，相當於表中的“大於或等於檢測剖面數量的一半”。

工程實用

現場工程概況

此次受檢樁共31根，樁長25~28米，齡期符合標準，全部為鑽孔灌注樁，設計強度為C30，聲測管多為預埋三管或四管。兩個標段分隔較遠，而且當天必須檢測完畢。考慮到測試時間緊張，且工地現場情況複雜，需要檢測效率高、能方便迅速轉場、且操作簡單結果直觀的設備。SY7無線分體基樁多跨孔循測儀具有體積小、重量輕、續航時間長、檢測效率高，人機分離適應複雜場地的特點，正好適用於本次檢測。

檢測過程

到達檢測現場後迅速與施工及監理方配合起來，查看場地情況。並根據施工方提供的樁點陣圖和資料對管樁和樁長等參數進行覆核，並檢查是否存在堵管情況。

由於使用SY7無線分體基樁多跨孔循測儀，儀器放置不受場地情況干擾，整套檢測系統迅速架設完畢，並開始檢測。

上午的檢測被檢承台距離比較近，相距車程約五分鐘左右，SY7無線分體基樁多跨孔循測儀採用全金屬結構、體積小、重量輕。設備上車轉場時不需要做特別保護，節約了一定的時間，到達被測承台後，能迅速架設，甚至可直接放置到地面上或懸掛在三腳架下，非常方便。

下午的被檢樁距離較遠，在不停轉場的過程中，SY7無線分體基樁多跨孔循測儀充分體現了高效、便捷、續航時間長的特點，引起了業主、施工方、監理的廣泛關注。

檢測結果

經過六個小時的奮戰，最終依靠SY7無線分體基樁多跨孔循測儀的可靠表現，順利的在當天完成了31根被檢樁的檢測。由於採集軟體直觀的顯示方式，現場已經對被檢樁的情況做到了基本了解，並且已經在平板電腦中預裝了作業系統。當天晚上驅車趕回項目部後，直接對被檢樁進行了快速分析，並通過USB接口直接接上印表機列印出了中間結果，圓滿完成了這次檢測任務。