樁基檢測技術論文

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樁基檢測技術論文范文第1篇

關鍵詞： 機電設施安裝問題改進對策

機電設備安裝工程是建筑工程中不可或缺的重要組成部分，它是一個大的概念，涉及到的學科和專業(yè)較多，包括工業(yè)、民用、公用工程中的各類設備、給排水、電氣、采暖、通風 消防、通信及自動化控制系統(tǒng)的安裝。雖有它的固有特征，但其通用性也很強。

1 工程概況

本工程綜合辦公大樓，總建筑面積為13萬m2，地上建筑為35層，地下2層為人防物資庫，地下1層為書庫，其它作為辦公用房。

本項目機電安裝工程主要有：電氣工程、給排水工程、 通風空調工程。電氣工程主要包括：變配電，由本地區(qū)經東邊室外引來兩路10KV電源在入地下二層變配電室，負責本工程全部負荷。高壓系統(tǒng)采用二段母線分段進行互為備用、手動聯(lián)絡的運行方式，高壓開關柜斷路器采用直流操作，繼電保護采用過負荷和短路保護，采用定時限的保護方式。低壓系統(tǒng)設四臺2500KVA干式變壓器，采用單母線分段運行方式。照明，大廈各層均有照明配電箱，且均為非標，照明按系統(tǒng)劃分為正常照明和非正常照明分別由獨立的配電箱控制，事故照明采用雙電原叉頭。插座支路由照明配電箱分支路供電，采用單相三線制，并設漏電開關保護，要求安裝高度低于2.4米的燈具增加一根PE保護接地線。大廈所有與消防有關的電纜均采用NH-YJV耐火電纜,其它由低壓柜引出的電纜均采用ZR-YJV阻燃電纜。防雷接地系統(tǒng)，大廈為一類防雷建筑，在最高尖端處設置一套法國依麗達防雷裝置。本工程保護接地與防雷接地共用接地極，接地電阻不大于l歐姆。

2 機電設備安裝中常見技術問題分析

2.1 裝配不緊密的問題

機電設備安裝很重要的工作之一就是裝配，而裝配的基礎工作大多是通過螺栓和螺母的聯(lián)接來實現。而這種聯(lián)接需要把握其度，如果聯(lián)接過于緊密，缺乏必要的緩沖，久而久之容易產生疲勞現象，使得裝配工作前功盡棄，甚至會引發(fā)安全事故；如果聯(lián)接過松，會導致設備在運行過程中的振動，甚至會因頻率相同而發(fā)生系統(tǒng)共振，輕則會產生極大的噪音，重則會導致結合部斷裂，引發(fā)生產事故。

2.2 產生噪聲振動的問題

近年來，各級對環(huán)保的要求越來越嚴格，特別是隨著人們環(huán)保意識的不斷提升，人們對環(huán)保的要求越來越高，對噪聲的重視程度越來越高。由于各類機電設備涉及的品種多、樣式多、層次多種多樣，而且多數是以“動”為主要特征的，這就極容易產生振動，產生噪聲噪音污染，嚴重的會影響到人民群眾的生產、生活,造成極為惡劣的影響。噪聲與振動的主要發(fā)源地還應當是設備機房，因為在設備機房中集中安裝有各類機電設備，比如：安裝有冷凍機組、加壓水泵、空調循環(huán)水泵、空氣處理機組、各類風機、冷卻塔、變壓器、暖通和給排水等動力機電設備。這些設備運行時都需要很大的動力，同時，這些設備在運行中會因為旋轉的慣性力和偏心不平衡產生的擾力，而引起設備部件產生強迫性振動，并通過設備底座、管道、線路等與建筑物的連接部分產生振動和噪聲，并以固體聲和空氣聲波的形式向周圍空間輻射噪聲進行傳播，從而影響人們的生產生活。

2.3電氣方面問題

機電設備電氣特征十分明顯，安裝時必須要認真研究設備電氣要求，否則，如果沒有充分考慮電氣要求，而盲目進行安裝，可能會因為安裝過程不科學，不符合標準要求，可能會使機電設備在運行過程中發(fā)生故障。

（1）開關接觸問題；像隔離開關動、靜觸頭的接觸壓力與接觸面積不夠或操作不當，可能導致接觸面的電熱氧化，使接觸電阻增大，灼傷、燒蝕觸頭，造成事故。

（2）斷路器裝配問題。有的斷路器弧觸指及觸頭裝配不正確，插入行程、接觸壓力、同期性、分合閘速度達不到要求，將使觸頭過熱、熄弧時間延長，導致絕緣介質分解，壓力驟增，引發(fā)斷路器爆炸事故。

（3）電流互感器的安裝問題。電流互感器應裝在開關柜底板上面，應有可靠的支架固定。但有些施工單位將零序電流互感器安裝在開關柜底板下面的支架上，更有甚者將零序電流互感器捆綁在電纜上，這違背了開關柜全封閉原則，既不安全，也不防塵，更不防小動物，留下很多隱患。電纜終端頭穿過外附零序電流互感器后，電纜金屬屏蔽接地線與外附零序電流互感器的相對位置不正確。在檢查中發(fā)現有些電纜接地線該穿零序電流互感器時未穿，一些不該穿零序電流互感器的反倒穿了，造成事故過電壓保護器不能正確動作。

（4）變壓器方面問題。變壓器短路故障主要指變壓器出口短路，以及內部引線或繞組間對地短路、及相與相之間發(fā)生的短路而導致的故障。變壓器正常運行中由于受出口短路故障的影響，遭受損壞的情況較為嚴重。據有關資料統(tǒng)計，近年來，一些地區(qū)110kV及以上電壓等級的變壓器遭受短路故障電流沖擊直接導致?lián)p壞的事故，約占全部事故的50％以上，與前幾年統(tǒng)計相比呈大幅度上升的趨勢。這類故障的案例很多，特別是變壓器低壓出口短路時形成的故障一般要更換繞組，嚴重時可能要更換全部繞組，從而造成十分嚴重的后果和損失。

3 改善機電設備安裝技術的措施

3.1 施工與安裝方面的措施

（1）在施工方面。機電設施安裝是一項系統(tǒng)工程，需要各個方面的通力合作與配合,減少安裝問題的一個重要方面就是要科學組織施工，嚴把施工關和材料進場關,組織設計和設備、設施選擇是經有關科技人員共同研究商定的，通過技術計算和驗算,既有其使用價值，又可保證良好的經濟效益，不要隨便更改選用設備，否則會影響基礎工作的進展。每一項機電設備安裝工作順序都有其科學性。要科學制定安裝工作流程，合理安排每一個環(huán)節(jié)，周密進行論證分析，嚴格按照標準要求組織施工，使每一種設備都能夠按照嚴格的技術標準和要求進行安裝，進一步提高安裝效率，增強安全性，提高運行質量。

（2）在安裝方面。對大型安裝工程，由于設備多，安裝環(huán)節(jié)多，因此對每一項安裝都必須有總體布置，做到統(tǒng)一安排,施工隊中必須有一個統(tǒng)一指揮的機電隊長對各項工作進行協(xié)調處理，集思廣益，多征求職工的工作意見。作為管理人員對各項安裝要科學進行設計，提前做好相關準備工作，合理調配人員和設備，提高安裝效率。安裝過程要區(qū)分主次，一個工程具備開工條件，首先得有電源，其次要有動力源，有提升裝備，要想達到短期開工之目的，安裝工作必須有主有次，分輕重緩急。只有對安裝變電所、壓風機，井架、提升絞車工作有一個合理的安排，有計劃有目的地進行安裝工作，才能達到事半功倍之效果。每種設備的安裝，都有一定的作業(yè)方式和工作順序，不能急于求成，工序顛倒。

3.2 檢修保養(yǎng)方面的措施

啟動設備正常工作和電動機啟動設備技術狀態(tài)的好壞，對電動機的正常啟動起著決定性的作用。實踐證明，絕大多數燒毀的電動機，其原因大都是啟動設備工作不正常造成的。如啟動設備出現缺相啟動，接觸器觸頭拉弧、打火等。而啟動設備的維護主要是清潔、緊固。 如接觸器觸點不清潔會使接觸電阻增大，引起發(fā)熱燒毀觸點，造成缺相而燒毀電動機；接觸器吸合線圈的鐵芯銹蝕和塵積，會使線圈吸合不嚴，并發(fā)生強烈噪聲，增大線圈電流，燒毀線圈而引發(fā)故障。因此，電氣控制柜應設在干燥、通風和便于操作的位置，并定期除塵。經常檢查接觸器觸點、線圈鐵芯、各接線螺絲等是否可靠，機械部位動作是否靈活，使其保持良好的技術狀態(tài)。

3.3通電調試方面的措施

通電調試是機電安裝工程實體安裝完畢后，應當認真組織好的一個關鍵環(huán)節(jié)之一，必須清潔場地經過仔細的檢查和準備后進入機電設備調試階段。要按照先單臺后系統(tǒng)、先手動后自動、先近處后遠方、先空載后負載、先點動后聯(lián)動的原則，對安裝完畢的機電設備做好通電調試。時刻緊繃安全弦，確保人員人身安全和設備運行的絕對安全，堅決杜絕安全事故的發(fā)生。所有配電屏、柜和設備的送電必須嚴格按規(guī)程操作。通過嚴格的的通電調試,檢驗機電設備安裝的質量和水平，發(fā)現問題及時進行糾正和整改，提高安裝效率。

4 結束語

綜上所述，通過對本工程的機電設備進行分析，然后介紹了其施工及安裝經常出現的技術問題，加強了安裝過程的質量控制措施，提高施工員的自身的要求，避免在機電安裝細節(jié)中出現漏洞，從而造成經濟的損失及人員的施工安全，盡量做到全面考慮問題，采取有效的安裝方法，創(chuàng)造出高質量、高品質、高效率的優(yōu)質工程來。

樁基檢測技術論文范文第2篇

關鍵詞：樁基工程，樁基檢測，應用

中圖分類號：TU473.1文獻標識碼： A

引言：隨著科學技術的發(fā)展，我國建筑業(yè)也迅猛發(fā)展。發(fā)展速度加快的同時，建筑工程的質量也受到了越來越多的關注，樁基是建筑中的基本形式，使用范圍很廣泛。其目的是為了增強地基的承載力。樁基工程的質量能直接關系建筑結構的安全。所以，在樁基施工時，一定要重視樁基的檢測工作，因此熟悉各類樁基的驗收和質量檢測合理應用樁基質量檢測方法，以保證樁基工程的質量，這樣才能讓樁基技術發(fā)揮出它最重要的作用。

1、樁基工程檢測的重要性

樁基在建筑工程中有著至關重要的作用，作為建筑物基礎的樁基工程可以完美的將結構上部荷載逐級傳遞到較深地層中。樁基一旦基礎失穩(wěn)，勢必造成整體建筑物破壞。因此，樁基的設計、施工和檢測是樁基安全與穩(wěn)定的先決條件，同時也是確保樁基礎安全與可靠必不可少的三個環(huán)節(jié)。正是因為樁基是隱蔽工程，其檢測和事故后的處理均較困難，因此，在樁基設計前和施工后都需要進行必要的試驗和檢測，以保證樁基工程的質量。

雖然我國樁基工程較為客觀，但其中仍存在著各種問題，急需解決。樁基的施工質量不佳是較為普遍的問題，甚至有偷工減料的現象，如果不及時查出并采取補救措施，將會對整個工程造成無法估量的損失。但是，從另一方面看，我國的樁基工程中，也確實存在著嚴重的浪費現象，最主要的原因是沒有充分發(fā)揮樁的承載力，設計沒有按照規(guī)定的程序，根據試驗資料提供的樁承載力進行設計，而是按自己保守的估算來設計樁數和樁長等，從而造成了樁基工程的極大浪費。

可見，為了保證建筑物的質量，我們必須保證樁基工程質量，而對樁基工程進行檢測是保證其質量的基礎，所以我們必須及時進行樁基的檢驗和測試。

2、低應變動測法

低應變動測法在橋梁樁基檢測中應用尤為廣泛，其工作原理是：使用小錘敲擊樁頂,通過粘接在樁頂的傳感器接收來自樁中的應力波信號,采用應力波理論來研究樁土體系的動態(tài)響應,反演分析實測速度信號、頻率信號,從而獲得樁的完整性結論。低應變動測法檢測工作較簡單、方便,而且檢測速度較快(一天可測過百根樁),但如何獲取好的波形、如何能較好地分析樁身的完整性,這是檢測工作的關鍵,下面就各要點進行討論。

2.1適用范圍

低應變動測法在實際工作中也有一定的局限性和適用范圍，在方法選擇及實際操作中切不可忽視，該方法是采用一維應力波理論來分析樁土體系的動態(tài)響應,其主要假設為:樁的長度遠大于直徑。用手錘敲擊樁頂產生的應力波,其波長一般在1 m至幾m之間,理論分析表明,一維彈性桿中波長應大于10倍桿徑,這樣一維波動方程的解才是精確的。而在錘擊大直徑樁頂產生壓縮波后,會產生兩種特殊的現象:一是沿樁體傳播的彌散現象;二是橫向慣性現象。因此,時域曲線不但有縱波存在,還有橫波存在,而大直徑樁中波速是頻率的復雜函數,限制著可測樁的直徑。在實測中,樁側土阻力特別是動土阻力對應力波傳播的影響非常大,表現在以下方面:

1）導致應力波迅速衰減;

2）影響缺陷反射波幅值;

3）產生土阻力波。

以上原因在一定程度上為樁基檢測帶來負面影響，主要是限制了可測樁的長度,根據實測經驗,可測樁長限制在5至50 m,樁基直徑在1.8 m之內效果較好。當然,超過50 m長的樁也有得到樁底反射信號的經驗,但基于橋梁樁承載力要求高,大部分是單樁單柱結構以及低應變反射信號對局部缺陷、深部缺陷反映不敏感,受地質變化影響較大等原因,提出了以上限制。

2.2測試系統(tǒng)

測試系統(tǒng)組成成分復雜，該系統(tǒng)主要是由信號采集儀(可與計算機聯(lián)為一體或測試后再與計算機相聯(lián)對信號進行處理)、傳感器、力錘、打印機等組成，在實際工作中以其為檢測工作服務。

2.3測試過程

測試過程是獲取好信號的關鍵,在測試過程中也應該注意很多問題。主要應注意:一、測試點數依樁徑不同、測試信號情況不同而有所區(qū)別,樁徑為120 cm以上的測試3至5點,測試點距鋼筋籠不少于10 cm、于樁中心及四周均布,測試面須打磨,以保證傳感器與樁頭粘貼良好。二、錘擊點宜選擇距傳感器20至30 cm處(不必考慮樁徑大小),因為距離太近,錘擊沖擊力對傳感器影響太大,距離太遠時又有橫波影響,產生波形振蕩。錘擊點不必打磨平整,如已打磨必須加橡膠墊,否則會引起波形振蕩,不能反映實際樁身情況。三、傳感器根據上述第一條點位置安裝,并注意選擇粘貼方式。一般用石蠟、黃油或橡皮泥(在保證樁頭干燥,沒積水的情況下)粘貼,夏天使用橡皮泥較好,冬天用黃油則能產生較好的粘貼效果,注意保證粘貼層盡量薄,以免實測信號失真。四、盡量多采集信號(1根樁不少于10錘):在不同點、不同激振的情況下,觀測波形的一致性,以確保波形真實及不漏測。

2.4波形分析

波形分析工作中也有一系列的工序及注意事項，比如在進行波形分析前,應了解所測樁位的地質情況、樁基施工方法,樁頂是否有護筒及護筒深度,因為沒護筒的樁頭常是擴大后恢復的,會出現淺部縮頸,而有護筒則易出現護筒底擴孔信號。了解上述情況后,再看樁底反射信號,橋梁樁基較深,但大部分為嵌巖(弱風化基巖)樁,故樁底反射信號經放大后可很清楚判定。但有幾種情況對樁身的完整性是較難判斷的:一、樁身穿透溶洞,在溶洞處有較明顯擴孔信號,影響樁身及樁底信號判斷。二、樁基埋入基巖過深(部分樁入基巖超10 m),在進入基巖處,由于樁身混凝土與基巖粘合較好,形成整體,故在該位置出現嵌巖信號,影響樁底信號判斷。三、樁底持力層為泥巖或軟弱石灰?guī)r,由于巖質較軟,未有很明顯反射信號或嵌巖信號,影響樁底信號判斷。

在實際工作中以上判定方法也有自己的局限性，對于一、二兩種情況,低應變動測法不能解決,只能用其它檢測方法驗證。對于三種情況,在有實際抽芯對比的情況下,可給出結論。以上3種是較特殊的情況,但在實測中,遇到的情況會更多,應仔細分析,多作對比,對缺陷下定義時,不能過于武斷。低應變動測法較難區(qū)分局部混凝土膠結差、離析、縮頸等情況,也較難區(qū)分擴孔、地質變化、嵌巖等情況,故只能對信號作有程度的區(qū)分和大致定性,而不能過于夸大地下結論,如承載力、混凝土強度、缺陷類型、大小等。

3、結束語

樁基是建筑工程的基礎，樁基的質量直接影響到建筑工程質量，不僅施工單位要保證其施工質量，樁基檢測單位必須嚴格執(zhí)法，只有具有合格的質量保證，才能夠保證建筑工程整體的質量。因此說，樁基檢測單位和樁基檢測人員應當嚴格遵守職業(yè)道德，嚴格執(zhí)行樁基檢測的相關規(guī)范，通過有效的約束力保證樁基質量。

參考文獻

[1] 張智彪.芻議樁基檢測技術在建筑工程中的應用[J].中國房地產業(yè),2012(02).

[2] 王永梅.淺談樁基檢測技術在建筑工程中的應用[J].黑龍江科技信息,2012(02).

樁基檢測技術論文范文第3篇

Zhong Huisheng；Zhang Jintuan

①Xi'an University of Architecture and Technology School of Management，Xi'an 710055，China；

②Zhonghe Quality of Testing in Wuhan Co.，Ltd.，Wuhan 430082，China；③Hezhou University, Hezhou 542800，China）

摘要：聲速、聲時、聲幅、主頻這四個聲測參數是判斷樁基完整性的主要依據。而在實際樁檢中，各參數都不能達到足夠的精度評判出樁身質量的好壞，必須經過綜合比較加以確定，僅評某一參數的異常來作出判定容易得出相左的結論。并且PSD、聲速參數可以歸為同一參數。

Abstract： Four sounding parameters of acoustic speed, acoustic time, acoustic amplitude and basic frequency are the foundation of judging integrity of foundation pile. In the actual test of pile, each parameter is not precise enough to judge the pile quality. We must judge through comprehensive comparison. Certain abnormal parameter can not be used to make judgement; otherwise, contrary conclusions are easily obtained. And parameter of PSD and acoustic speed can be classified as same parameter.

關鍵詞：基樁檢測 聲測判據 精度

Key words： test of foundation pile；sounding criterion；precision

中圖分類號：TU7文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2011）19-0095-02

0引言

應用超聲波投射混凝土檢測樁體完整性，是一個成熟而又年輕的方法。說其成熟是因為，在國內經歷了近五十年的研究，已經獲得了大量的研究成果，其判斷依據已經逐步成熟起來，各種聲測參數能夠比較準確的獲得并用以判別分析。說其年輕是因為，各參數的分析深度有待加強，無法使用一個參數來做出質量評定，而最重要的是無法將樁體的強度即使用性能，通過各參數反映出來。

1各參數研究脈絡

目前，各參數的研究都已經開展，并且提出了許多的判據，而各判據的使用卻存在一定的局限。

南京水利科學院羅騏先早年曾提出一種判斷缺陷的方法，即“概率法”，此方法經多年實踐已經作為判斷缺陷的基本方法列入各類超聲波規(guī)程中 [1-2]。該方法粗略認為，正常混凝土的聲學參數是符合正態(tài)分布的缺陷是由過失誤差引起，它的聲學分布不符合正態(tài)分布。湖南大學吳慧敏等[3]在對鄭州大橋灌注樁的超聲波透射法檢測結果的判定過程中，提出了一種判斷樁內缺陷的方法，以“聲參數一深度”曲線相鄰兩點之間的斜率與聲參數差值之積為判斷依據，簡稱“判據”。該方法認為缺陷處波速明顯變小，即聲時明顯變大，與相鄰正常測點對比，形成一突變。巫英凱、黃永萊、王根清等[4]在中國水利學會第二屆混凝土無損檢測學術會議上提出了“基樁混凝土無損檢測一超聲波脈沖NFP法”。廣州建科院陳如桂[5]提出了“逆概率解釋法”，它在概率法和PSD判別法的基礎上以隨機函數為前提，在有干擾的基礎上分離有用的強弱異常，進一步克服傳統(tǒng)方法中錯判和漏判缺陷的缺點。福建省建筑科學研究院葉健[6]提出了“聲波透射法樁基檢測技術中聲測管距真實管距求解及CBV判據”。河南交通基本建設質量檢測監(jiān)督站閻光輝[4]提出了“PSD、V、A綜合判斷法”，其分別將PSD、V、A判據，根據工程經驗進行細化，再加以綜合考慮。南京水利科學研究院宋人心等[7]提出了“灌注樁聲波透射法缺陷分析方法一陰影重疊法”，將加密對測和斜測的檢測結果標示于檢測剖面圖上，可以更直觀的分析判斷缺陷的范圍。

超聲波透射法檢測混凝土灌注樁樁身缺陷、評價其完整性的依據是通過測定聲波經過混凝土傳播后各種聲學參數的量值得出的，聲波在有缺陷介質中傳播路徑如圖1。目前混凝土質量檢測中所用的聲學參數主要有波速、波幅、頻率及波形。混凝土的波速與其彈性性質及混凝土內部結構有關波幅是表征聲波穿過混凝土后能量衰減程度的指標之一，它的強弱與混凝土的彈塑性有關，它對缺陷區(qū)反應比聲時更為敏感接收波主頻率實質是介質衰減作用的一個表征量，當遇缺陷時衰減嚴重接收波形可以根據波形畸變程度作為判斷缺陷的參考依據。這幾種聲學參數都是判斷混凝土質量的重要參量。

2各類判據的評判

聲速、聲時、聲幅、主頻這四個聲測參數是判斷樁基完整性的主要依據。其中，聲幅、主頻、聲時是儀器中實測的絕對數值，能直接表達樁身材料的一定性能。而聲速卻是一個相對變動參數，其準確數值的獲得必須要另一非判據參數-測距的確定來間接計算得出。

2.1 測距在聲測過程中測距參數是在隱蔽工程中難以實測的數據，其參數的獲得只有通過測量管口的管間距來間接反映樁身管間距，而規(guī)范中對聲測管間距測試精度要求為1%，這在實際施工中是難以達到的。聲測管一般為金屬材料制作而成，其變形一般較小，而在實際施工中，特別是深樁施工中，累積長度的扭曲往往較大，再由于綁扎不牢等因素的存在，易使聲測管出現扭曲，這樣就無法保證聲程的一致性。而在實際檢測工作中，常見到樁頭或樁底出現聲時值的快速滑移現象。而導致聲時滑移的因素主要有兩個，一是介質性質發(fā)生變異，二是聲程發(fā)生變化導致聲時變化。這些影響因素的存在，是檢測工程師們所熟知的，并且通過規(guī)范易知聲測是粗側混凝土的完整性，而對混凝土的其它性質無法統(tǒng)一給出。這樣就限定了聲測的應用范圍，使其工程應用領域偏狹。

2.2 聲時值在超聲檢測中聲時參數是一個相當重要的參數。其數值的獲取由設備自身自動獲得，為聲測唯一準確值。聲時值作為一個聲測判據，能夠反映混凝土的質量差異。當聲時出現突變時，一般認為混凝土質量存在差異。而聲時差異出現的另一因素是，聲測管的扭曲變形，往往這種差異僅僅表現在聲時值的變化中，同樣會對聲速值產生一定的影響，而從其他判據中可以看到比較正常的波形，特別是對于波幅參數中。

2.3 PSD判據與聲速而從另一個方面來看，聲測的聲時實測值為PSD判據的推定依據，同樣聲速為聲時推演值，因此二參數的判斷依據與判斷結果必定是一致的，聲速的減少聲時必增加，表現在判據曲線上，聲速的下凹，而在PSD對應位置為曲線的上凸。因此，二判據具有高度的一致性，即二判據可以舍一，僅取聲速判據足以。

2.4 波幅和主頻參數而對于其它兩參數，波幅與主頻的穩(wěn)定性更差。主頻離散性太強，幾乎布滿了整個頻域限定的范圍，因此主頻只是用于對聲波收發(fā)波束的篩選功能，無法作為一具體的樁身質量判據。波幅判據為一穩(wěn)定性較高的判據，但是其判斷精度也無法保證，因其反映的是接收到的首波的波幅值，而一般首波波幅較后續(xù)疊加波小很多，也就是說只要接受探頭能夠接收到頻域范圍內的聲波則聲幅值比較穩(wěn)定，除非缺陷較大，波能損失殆盡，通過波幅可以反映出部分缺陷。

2.5 各參數的改進分析綜上可以看出在有價值的判斷中聲速值是一最敏感的參數。而聲速值的由來卻無法得到準確的保證。在實測資料中經常獲得≥5km/s的聲速值，已接近鋼材的聲速值，而實驗室中標準試件的聲速值為3.8-4.6km/s，因此這一較大數據的采集得不到有效的理論解釋，而地下樁體中常含有比標準試件更多的裂隙和水，而裂隙和水的存在只會減少聲速，而不會增加聲速值，這就給我們提出了一個新的研究課題，對聲速測量的準確化。

在上文中提到了，聲速、測距、聲時是三個相關參量，只有知道兩個才能確定第三個，因此可以通過一定的技術手段是測距能夠準確化來換算聲速值。

對于波幅的研究多是通過首波波幅值來反映樁身質量，對于后續(xù)波形形態(tài)的研究較少。因為后續(xù)波形為聲波在混凝土內部經復雜的反射、折射、繞射等過程得到的，分析起來具有較大難度，并且其分析價值的多少還有待進一步細化研究。

3結語

通過對各參數的對比分析，可以看出，雖然超聲檢測已經歷了幾十年的發(fā)展到目前已經成為在工程中成熟應用的基樁檢測技術，但是卻存在著一個難以逾越的難題。這就是對樁身質量的定量化評定，以上各種手段都難以做到定量化，并且各有利弊，需要綜合考慮來評定樁身質量。

而工程實際應用的樁體，是樁身的綜合評定，即樁身在存在缺陷的情況下能不能達到設計要求的強度。大量學者都研究了聲速與強度的關系，但是由于影響因素過多，無法形成統(tǒng)一的函數關系。這也成為一個亟待解決的問題。

參考文獻：

[1]陳凡，徐天平，陳久照等.基樁質量檢測技術[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社，2003.222-313.

[2]建設部一建筑基樁檢測技術規(guī)范[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2003.

[3]羅駭先.半個世紀的回顧一混凝土聲學檢測技術在我國的發(fā)展[J].第七屆全國建筑無損檢測技術學術會議論文集，2001.

[4]閻光輝，何榮裕.基樁完整性PSD、V、A綜合判斷法[J].巖土工程界，Vll.5(1).

[5]劉金礪.樁基工程檢測技術[M].北京：中國建材工業(yè)出版社,1993.

樁基檢測技術論文范文第4篇

關鍵詞 聲波透射法 有限元 聲學參數 缺陷影響域

中圖分類號：TV331 文獻標識碼：A

0 引言

灌注樁是高層建筑、橋梁等工程結構常用的基樁形式，其質量直接影響上部結構安全，由于灌注樁的特定施工條件，在混凝土灌注過程中產生夾泥、縮頸、空洞、斷樁等缺陷，這些缺陷造成了樁身的不完整性。①采用基樁聲波透射法檢測技術，通過分析接受波的首波初至、幅值、頻率和波形特征，可以判斷缺陷范圍的大小和缺陷的性質。②實際工程檢測中，在缺陷以及缺陷附近處所測得的波速、波幅值變化異常，③說明缺陷對聲學參數的變化有一定的影響范圍。本論文采用ANSYS有限元軟件對混凝土缺陷樁進行仿真分析，通過缺陷各方向的移動來分析聲學參數的變化，從而確定缺陷的影響域。

1 模型驗證

1.1 模型材料計算參數

本論文在研究過程中采用了兩種材料模型：混凝土、泥團，其中混凝土和泥團采用線彈性材料。在有限元軟件中的線彈性材料指所有方向材料特性相同，由密度、彈性模量、泊松比來定義。④在建模過程中混凝土及泥團的材料參數分別如表1所示：

1.2 模型的介紹

完整樁模型為一混凝土灌注樁，樁的直徑D=1.6m， 樁長L=15m，埋設3跟聲測管，⑤管距L0=1.0m，缺陷樁模型是在完整樁模型中加一個橢球體缺陷，橢球體X方向半軸尺寸a=0.20m，Y方向半軸尺寸b=0.15m，Z方向半軸尺寸c=0.15m，橢球體缺陷位置如圖1、2所示 ：

1.3 ANSYS有限元軟件的模擬及驗證

采用常規(guī)對測，發(fā)射點1 輸入一超聲脈沖波，⑥接收點2接收（如圖1所示），橢球體材料為混凝土時得到的波形圖與完整樁時得到的波形圖如圖3所示：

由表2可知，波速誤差和波幅誤差很小，說明該橢球體模型建立正確以及該橢球體網格劃分合理，保證了計算的精確度。

2 缺陷影響域分析

2.1 缺陷水平影響域

橢球在水平面上沿Y方向移動（如圖2所示），測點位置不變。橢球體材料為泥團時得到的波形圖與橢球體材料為混凝土時得到的波形圖如圖4、5、6、7所示：

=L/L0（L為測線與橢球體中心的距離，L0為聲測管管距）；波幅比值=A/A0（A為當橢球體材料為泥團時接收波形圖中波幅值，A0為當橢球體材料為混凝土時接收波形圖中波幅值）；波速比值=V/V0（V為橢球體材料為泥團時的波速，V0為橢球體材料為混凝土時的波速）；根據實測的各組波形圖繪制出的波幅比值、波速比值― 的曲線如圖8、9所示：

由圖8所示的波速比值曲線可以得知： 0.16時，波速大于正常波速的90%，橢球體Y方向半軸尺寸b = 0.15m，說明當測線不經過橢球體時，缺陷對波速影響很小。

由圖9所示的波幅比值曲線可以得知：橢球體中心在1/2L0處水平移動，

2.2 缺陷豎向影響域

缺陷豎向影響域的分析方法同2.1節(jié)，結果如下：

橢球體沿Z方向移動（如圖1所示），得到的波幅比值、波速比值― 的曲線如圖8、9所示；對比圖9所示橢球體在1/2L0處水平移動和豎向移動得到的波幅比值曲線可以得知：橢球體中心在1/2L0處時，水平影響域與豎向影響域相差不大。該處橢球體在Y方向和Z方向的影響域為 =0.36。

討論橢球體中心偏移后的缺陷影響域時可以只分析缺陷在豎直方向的移動。

2.3 討論橢球中心左右移動后缺陷的影響域

（1）橢球體中心在1/3L0處豎向移動分析方法和步驟同23.1節(jié)，得到的波幅比值、波速比值― 的曲線如圖8、9所示；

（2）橢球體中心在1/5L0處豎向移動波幅比值、波速比值― 的曲線如圖8、9所示；

對比橢球體中心在1/3L0和1/5L0處的波幅比值曲線可以得知：橢球體中心左右移動后缺陷的影響域減小。

3 缺陷影響域的應用

3.1 判斷缺陷的位置

改變橢球的X方向半軸尺寸分別為a = 0.03m，a = 0.05m，0.10m，0.15m，0.20m，0.25m，Y方向半軸b = 0.05m，Z方向半軸c = 0.05m，繪制出的波幅比值― 的曲線如圖12所示：

對圖12所示a = 0.15m時的波幅比值曲線進行三次多項式擬合，得到的多項式為：

Y=-1.00772+5.32835X8.18X2+4.292X3 （2）

其中Y代表 ，X代表波幅比值。通過實測的波幅比值，由式（2）可以計算 值，從而判斷缺陷的位置。

3.2 估算缺陷X方向的尺寸

在常規(guī)對測中，假設缺陷在AB剖面之間時，根據波速變化規(guī)律可以估算缺陷Z方向尺寸，根據實測的 和波幅比值查表4，采用線性內插法可以估算缺陷在X方向的尺寸a。

3.3 檢測盲區(qū)

建筑基樁檢測技術規(guī)范JGJ 106-2003規(guī)定發(fā)射與接收聲波換能器應以相同標高或保持固定高差同步升降，測點間距不宜大于250mm；由圖12可以看出缺陷尺寸越小，缺陷的影響域越小。當缺陷小到一定程度時，缺陷對測點無影響。取測點距離250mm，橢球于測點中間，圖12中當a=0.03m（橢球體X方向尺寸約為管距的1/20）時，該橢球體的影響域 =0.125，即測線距離缺陷中心距離l=12.5cm，此時缺陷對測點無影響；所以當測點間距為250mm時，無法檢測到尺寸小于管距1/20的缺陷。

4 結論

（1）利用有限元軟件數值仿真時，合理的網格劃分，可以保證計算結果的精確度；（2）通過波速比值、波幅比值的變化規(guī)律可以確定缺陷的影響范圍；（3）根據實測的波幅比值，通過三次多項式擬合曲線可以大致判斷缺陷的位置；（4）在確定缺陷位置的后，可以通過波幅比值、測線與缺陷的距離來估算缺陷的尺寸。（5）通過對缺陷影響域的分析可以知道當缺陷小到一定程度時，測點無法檢測到缺陷的存在。

注釋

① 羅騏先.樁基工程檢測手冊[M].北京：人民交通出版社，2003.

② 張宏.灌注樁檢測和處理[M].北京：人民交通出版社，2001.

③ 劉屠梅，趙竹占，吳彗明.基樁檢測技術與實例[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006.

④ 王雪峰，吳世明.基樁動測技術[M].北京：科學出版社，2001.

樁基檢測技術論文范文第5篇

[論文摘要]分析混凝土橋梁常見裂縫的危害，并總結混凝土裂縫檢測與監(jiān)測的方法，最后介紹裂縫的修補及加強技術。

一、裂縫的危害性

（一）加速混凝土碳化

混凝土裂縫的存在，使空氣中的CO2極易滲透到混凝土內部，在潮濕的環(huán)境下CO2能與水泥中的氫氧化鈣、硅酸三鈣、硅酸二鈣相互作用并轉化成碳酸鹽，中和水泥的基本堿性，使混凝土的堿度降低，導致鋼筋的純化膜遭受破壞，易引起銹蝕，同時由于混凝土碳化會加劇混凝土收縮開裂，導致橋梁結構破壞。

（二）降低混凝土抵抗各種侵蝕性介質的耐腐蝕性能力

（1）溶蝕型混凝土腐蝕。即當水通過裂縫滲入混凝土內部或是軟水與水泥石作用時，將一部分水泥的水化產物(如氫氧化鈣)溶解并流失，引起混凝土破壞。這種腐蝕在橋墩上表現突出。（2）鹽酸(酸性液體)腐蝕和鎂鹽腐蝕。這類腐蝕的主要生成物不具有膠凝性，且易被水溶解的松軟物質，這些物質能被通過裂縫或孔隙滲透入混凝土內部的水所能溶蝕，使混凝土中的水泥石遭受破壞。（3）結晶膨脹型腐蝕。它是混凝土受硫酸鹽的作用，在裂縫和硅孔隙中形成低溶解度的新生物，逐步積累后將產生巨大的應力使混凝土遭受破壞。

（三）影響混凝土結構物的結構強度和穩(wěn)定性

混凝土裂縫直接影響混凝土結構物的結構強度和整體穩(wěn)定性，輕則會影響橋梁結構外觀的正常使用和耐久性，嚴重的貫穿性裂縫可能導致橋梁的完全破壞。

二、裂縫的無損檢測與監(jiān)測技術

（一）超聲波檢測。超聲波法用于非破損檢測，就是以超聲波為媒介，獲得物體內部信息的一種方法，目前超聲法己應用于醫(yī)療診斷、鋼材探傷、魚群探測等許多領域。在這些領域里，由于組成顆粒小密度大，密度分部也很均勻，所以聲波能很好地傳播，對其內部缺陷及其位置等都能準確地檢測出來。掌握混凝土表面產生的裂縫深度，對耐久性診斷和研究修補加固對策有重要意義。測定裂縫深度，基本上都是將發(fā)射探頭和接收探頭，布置在混凝土同一面上的裂縫附近，但由于所選用的波形種類(縱波、橫波及表面波)和聲學參數(聲速、頻率、相位等)的不同，已有許多種具體方法。

（二）沖擊彈性波法

一般把彈性體內傳播的波總稱為彈性波，用人工發(fā)射彈性波到彈性體內，探測彈性體內的狀態(tài)，是廣義的彈性波探測法。沖擊彈性波法與超聲波法的原理是一樣的，但遠比超聲波測定的裂縫深度深，沖擊彈性波法只能檢測擴展方向與表面成直角，沒有分支的單純裂縫。

（三）聲發(fā)射檢測法

聲發(fā)射檢測法也是利用彈性波進行聲學檢測的具體檢測方法檢測裂縫，和其他方法最大的不同是只能檢測正在發(fā)生的裂縫，不能檢測已發(fā)生的舊裂縫，對正在發(fā)生的裂縫可檢測裂縫發(fā)生的位置(聲發(fā)射源定位)，裂縫的大小，擴展情況和種類，以及裂縫的深度等。

（四）攝影檢測法

攝影檢測法主要用作調查混凝土表面的裂縫攝影法包括普通照相機、錄象機、放射線、紅外線攝影等進行檢測。

（五）傳感儀器監(jiān)測

利用埋設在混凝土中的儀器進行裂縫監(jiān)測，常規(guī)技術是利用卡爾遜式或弦式測縫計，其控制范圍僅0.12~1，屬點式檢測，由于裂縫出現的空間隨機性，因此往往漏檢，為了及時無遺漏地監(jiān)測裂縫，必須實施大范圍的、連續(xù)、分布式監(jiān)測，即所謂全分布監(jiān)測。

（六）光纖傳感網絡監(jiān)測

在各國競相開發(fā)的結構監(jiān)測高科技領域里，光纖傳感以其獨特優(yōu)勢居于中心地位，它靈巧、精度高、抗電磁干擾，且可靠耐久，易于光纖傳輸組成自動化遙測系統(tǒng)。光纖傳感應用于結構工程監(jiān)測始于20世紀90年代初，如航空航天器、橋梁等的溫度、振動、應變檢測等裂縫的發(fā)生可以用埋設在混凝土中光纖的光強變化監(jiān)測，而裂縫的定位可用多模光纖在裂縫處的光強突然下降或診斷完成，通過衰減曲線上的裂縫損耗突變點，可以準確地確定裂縫的位置，針對混凝土裂縫檢測的特點，研制出基于光時域反射技術的光纖裂縫傳感網絡，可實現橋梁混凝土結構的分布檢測，凡裂縫與光纖傳感網絡相交，均可感知，并可定寬、定位、定向。

三、裂縫修補方法

（一）表面封閉法

（1）表面涂抹通常是在混凝土表面沿寬度較小的裂縫涂抹樹脂保護膜，在裂縫寬度有可能變動時，可采用具有跟蹤性的焦油環(huán)氧樹脂等材料，在裂縫多而且密集或者混凝土老化，砂漿離析的結構物上也可大面積涂抹保護膜。（2）鑿深槽嵌。先沿裂縫鑿一條深槽，槽形根據裂縫位置和填補材料而定，然后在槽內嵌補各種粘結材料，如環(huán)氧砂漿、瀝青、甲凝等。（3）表面噴漿。噴漿修補是在經鑿毛處理的裂縫表面，噴射一層密實而且強度高的水泥砂漿保護層來封閉裂縫的一種修補方法，根據裂縫的部位、性質和修補要求與條件，可采用無筋素噴漿，或掛網噴漿結合鑿槽嵌補等修補方法。（4）打箍加固封閉法。當鋼筋混凝土產生主應力裂縫時，可采用在裂縫處加箍使裂縫封閉的方法，箍可用扁鋼焊成或圓鋼制成，可以直箍也可以斜箍，其方向應和裂縫方向垂直，墩臺或樁基等下部結構承載能力不足，出現裂縫時也可以采取這種方法。

（二）灌漿法

先將結構物的裂縫或孔隙與外界封閉，僅留出進漿口及排氣孔，然后將較低粘度的漿液通過壓漿泵以一定的壓力將漿液壓入縫隙內并使其擴散，膠凝固化，以達到恢復整體性、強度、耐久性及抗?jié)B性的目的。漿液主要有：水泥漿、水泥-水玻璃、環(huán)氧糠酮、聚氨脂、丙凝和甲凝等后幾種方法都屬于化學灌漿法，其強度高效果好。

（三）粘貼加固法

（1）注入法粘貼鋼板。這種方法是在混凝土表面與鋼板之間加墊塊等使兩者之間保持一定空隙，并用環(huán)氧樹脂膠泥封閉四周，而后從注入口注入環(huán)氧樹脂，同時排出空隙中的空氣，由于是從一方注入因而容易殘留氣泡，施工時一般用木槌隨時敲打鋼板來確定是否灌實，這種施工法雖然費時，但即使混凝土表面不平整也可進行施工。（2）壓粘法粘貼鋼板。這種施工方法是在混凝土表面及鋼板表面各涂上1~2厚的環(huán)氧樹脂，然后利用已固定在混凝土中的錨桿把鋼板壓緊在混凝土面上，隨著環(huán)氧樹脂被擠出，粘貼面之間的空氣也被排出，用這種方法幾乎不會殘留氣泡，粘結效果也好，此法適用于混凝土表面平整的場合。（3）粘貼碳纖維布。粘貼碳纖維布修補技術是一種新型的技術，它是利用樹脂類粘結材料將碳纖維布粘貼于混凝土表面，利用其良好的抗拉性能達到修補加強的目的，這種修補方法基本不增加原結構的自重及尺寸。（4）混凝土損傷自愈合。模仿動物骨組織結構，并基于生物組織對受創(chuàng)傷部位能自愈合的機理，在混凝土材料中復合具有特殊修復功能的材料，在混凝土內部形成仿生自愈合的網絡系統(tǒng)，當混凝土出現裂縫時，損傷部位的粘結材料被釋放流出并深入微裂縫，使裂縫重新愈合，恢復甚至提高混凝土材料的性能。目前，此種方法尚處于研究開發(fā)階段，今后將會是混凝土智能材料的發(fā)展方向。

參考文獻：