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关于超声检测灌注桩混凝土的问题研究 　　【摘要】本文在结合超声检测灌注桩混凝土的基本原理、方法及适用范围的基础上，提出了立方体试块率定试验、模型桩试验研究、工程桩超声检测试验工程等超声法检测灌注桩混凝土强度的相关试验，并结合实例，阐述了钻孔灌注桩桩身混凝土强度的推定及工程应用。 　　【关键词】超声检测；灌注桩混凝土 　　引 言 　　用超声检测灌注桩抗压强度的意义十分重大，超声属于一种无损检测手段，有无损、迅速、准确等优点。用超声检测灌注桩缺陷比较成熟，但是，目前国内还没有关于超声检测混凝土强度的规范，也就没有全国统一的测强曲线，因此还不能用超声波检测混凝土的强度.灌注桩施工过程的质量监测，目前常用的方法是取芯，但是这种方法有很多的缺点，比如对构造物有破坏性、取样率低、速度慢、不能对桩体强度分布作出判断，而超声法解决了以上的问题。混凝土强度与超声波传播速度之间的相关规律是随着技术条件不同而各异的，即定量关系是受原材料和工艺条件如水泥品种、粗骨料品种和含量、龄期、养护条件等因素影响的.因此各类混凝土没有统一的声速-强度关系曲线，即不能根据超声声速推算预先不知道强度关系的某种混凝土强度。 　　1、超声检测灌注桩混凝土的基本原理、方法及适用范围 　　混凝土是由多种材料组成的多相非匀质体。对于正常的混凝土，声波在其中传播的速度是有一定范围的，当传播路径遇到混凝土有缺陷时，如断裂、裂缝、夹泥和密实度差等，声波要绕过缺陷或在传播速度较慢的介质中通过，声波将发生衰减，造成传播时间延长，使声时增大，计算声速降低，波幅减小，波形畸变，利用超声波在混凝土中传播的这些声学参数的变化，来分析判断桩身混凝土质量。声波透射法检测桩身混凝土质量，是在桩身中预埋2～4根声测管。将超声波发射、接收探头分别置于2根导管中，进行声波发射和接收，使超声波在桩身混凝土中传播，用超声仪测出超声波的传播时间t、波幅A及频率f等物理量，就可判断桩身结构完整性。声波透射法适用于检测桩径大于0.6m混凝土灌注桩的完整性，因为桩径较小时，声波换能器与检测管的声耦合会引起较大的相对测试误差。其桩长不受限制。 　　2、超声法检测灌注桩混凝土强度试验 　　超声波在混凝土中的传播速度取决于混凝土的密度和弹性性质，而混凝土的弹性模量又与抗压强度存在着内在联系.所以混凝土中超声波的传播速度v与混凝土的抗压强度之间也有着良好的相关性，即混凝土的强度越高，相应的超声声速值也越高。混凝土强度与超声波传播速度之间的相关规律是随着技术条件不同而各异的，即定量关系是受原材料和工艺条件如水泥品种、粗骨料品种和含量、龄期、养护条件等因素影响的.因此各类混凝土没有统一的的关系曲线，即不能根据超声声速推算预先不知道关系的某种混凝土强度。本文通过对不同的龄期和不同设计强度等级的室内大量立方试块、模型桩以及现场工程桩的声速的测定，用统计分析方法建立起不同的设计强度、不同龄期的混凝土声速与时间强度之间的相关关系。从而建立本地区的超声测强曲线，利用该曲线测定超声声速可推定混凝土的强度。 　　2.1 立方体试块率定试验 　　试块的制作分六种强度等级，即C10、C20、C30、C15、C25、C35.试块尺寸为150mm×150mm×150mm，每种设计强度各做30块.试块的原料选用425普通硅酸盐水泥.最大粒径不超过40mm碎石、中砂.按《普通混凝土配比设计规定》（JGJ55-81）的配比设计.制作时各种原材料均过磅，采用人工振捣方式，室内水池中进行养护。各设计强度试块依各预定龄期（3、5、7、10、15、28天），用一对小型径向换能器紧紧靠在试块的对称边上，每个试块检测3个点的声参量，每个点包括首波声时和振幅.各设计强度试块在每个龄期全部进行声参量测试，检测完毕后，每组（3块）擦干后放在压力机上做破坏性试验，得出此龄期的抗压强度值. 　　2.2 模型桩试验研究 　　模型桩试验的灌注是按照如下数据进行，桩身10m，桩径1.3m，按混凝土设计强度等级模型桩分三组：分别为C20两根桩，C30两根桩，C40一根桩.每根桩径向设置一对声测管Υ38钢管.模型桩每到一定的龄期（3、5、7、10、15、20、28天）后，进行超声检测，测得首波声时值和首波幅度值。 　　2.3 工程桩超声检测试验工程 　　桩取自位于A工程出口的改建桥梁，总计做10根.其桩身33m，桩径1.3m，结合研究对现场工程桩进行不同龄期检测试验，检测龄期为3、7、10、15、28天，同时预留试块30块，试块超声法检测龄期为3、7、10、15、28天.工程桩超声检测的方法是将发射和接收换能器分别置于注满清水的两声测管中，以相同高程，等间距自上而下同步移动，并由超声检测仪逐点采集记录首波时值和首波幅度值. 　　3、钻孔灌注桩桩身混凝