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摘要: 送电线路工程山区基础浇筑施工由于受到地形等多种因素限制,质量控制一直无法像土建工程控制良好。本文浅谈利用声测管检测技术对线路基础进行质量控制,通过实践检验得到了较好的效果。
关键词: 线路基础;声测管;质量控制
【中图分类号】TU191 .1【文献标识码】A【文章编号】2236-1879(2017)19-0168-01
引言
近年来,特高压工程施工在全国范围内广泛推广,从南方到北方,大量山区深基础施工受到地形限制,虽利用高低腿进行控制,但部分恶劣地形,配合比及基础质量一直无法像变电站等平地地貌进行有效控制,是一直困扰建设单位、施工单位、监理单位、验收单位的难题。
为解决这个难题,公司在特高压工程山区施工段中首次大规模使用了声测管检测技术,有效检测基础浇筑质量,达到检测效果。
一、检测原理
声波透射法是利用声波在介质的传播特性进行测试的一种方法。声波是弹性波的一种,若视混凝土介质为弹性体,则声波在混凝土中的传播服从弹性波传播规律。由发射探头发射的声波经水的耦合传到测管,再在基础混凝土介质中传播后,到接受端的测管,再经水耦合,最后到达接受探头。当基础存在断裂、离析等缺陷时,破坏了混凝土介质的连续性,使声波的传播路径复杂化,声波将透过或绕过缺陷传播,其传播路径大于直线距离,引起声时的延长,而由此算出的波速将降低。另外,由于空气和水的声阻抗远远小于混凝土的声阻抗,声波在混凝土中传播的过程中,遇到蜂窝、空洞或裂缝等缺陷时,在缺陷界面发生反射和散射,声能衰减,因此,接受信号的波幅明显降低,频率明显减小。再者,透过或绕过缺陷传播的脉冲波信号与直达波信号之间存在声程和相位差,叠加后互相干扰,致使接收信号的波形发生畸变。综上所述,当铁塔基础某一段存在缺陷时,接收到的声波信号会出现波速降低,振幅减少,波形畸变,接收信号主频变化等特征,以此对基础完整性进行檢测。
钻孔取芯法适用于检测混凝土灌注桩的桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性,判定或鉴别桩端力层的岩土性状。本方法是通过工程钻机在待捡桩桩身上根据《建筑基础检测技术规范》(JGJ106-2014)要求钻芯取样,对采集的芯样进行编号记录,根据钻芯记录和芯样情况对桩长、混凝土质量、与桩端持力层等项目进行评价。
二、现场测试方法
在基桩施工前,根据桩直径大小预埋一定数量的声测管,作为换能器的通道。测试时每两根声测管为一组,通过水的耦合作用,超声脉冲信号从一根声测管中的换能器发射出去,在另一根声测管接收信号,超声仪测定有关参数并采集记录储存。换能器由桩底同时往上依次检测,遍及各个截面。
三、测试数据分析与判定
桩身缺陷以声速临界值、波幅临界值以及PSD判据进行综合判定。根据声波检测参数特征,评定混凝土构件质量可以按照四类进行划分。
Ⅰ类桩:混凝土质量优良,各检测剖面的每一测点声速、主频、波幅均未超出临界值。
Ⅱ类桩:存在较轻缺陷,混凝土质量为合格类,某一检测面个别测点的声速超临界值,主频,波幅基本正常。
Ⅲ类桩:存在较重缺陷,混凝土质量为不合格类,某一检测剖面多个测点的声速超临界值,或两个以上的检测剖面在同一测点附近的声速、声频超临界值,波幅降低。
Ⅳ类桩:存在严重缺陷、断桩或空洞。某一检测剖面多个测点的声速超临界值,或两个以上的检测剖面在某一深度连续多个测点的声速、声频及波幅严重的超临界值,声波接送信号严重畸变。
上图中N号塔位声波检测为Ⅳ类桩,显示距桩顶4.3m以下存在严重缺陷,声测线发生了严重畸变,甚至无信号,在10.2m到10.8m之间又测得较强信号。采取钻芯法复检后,发现4.39m以上才可以取得混凝土芯样,4.39m以下混凝土凝结已碎石为主,再钻进11m位置时,又取出两节短柱状混凝土,此处声测信号也有体现。通过对比可知,钻芯结果与声波透测法显示缺陷位置基本一致。
经过施工现场实际应用,Ⅲ、Ⅳ类桩采取重新浇筑的处理手段,对分包人员、监理人员的监督力度明显增强,基础质量明显好转,值得在特高压山区施工中及500千伏及以下低电压等级线路山区施工中广泛推广应用。
参考文献
[1]王立峰.桩基声测管堵管原因及预防与处理措施[J].交通世界,2013(1):244-245
[2]李晓鹏,崔超.超声波检测桩声测管隐患与处理办法[J].城市建设理论研究,2013(24)
[3]柳永宁.超声波法检测基桩时声测管的质量控制的初步探讨[J].赤子,2013(11):231.
关键词: 线路基础;声测管;质量控制
【中图分类号】TU191 .1【文献标识码】A【文章编号】2236-1879(2017)19-0168-01
引言
近年来,特高压工程施工在全国范围内广泛推广,从南方到北方,大量山区深基础施工受到地形限制,虽利用高低腿进行控制,但部分恶劣地形,配合比及基础质量一直无法像变电站等平地地貌进行有效控制,是一直困扰建设单位、施工单位、监理单位、验收单位的难题。
为解决这个难题,公司在特高压工程山区施工段中首次大规模使用了声测管检测技术,有效检测基础浇筑质量,达到检测效果。
一、检测原理
声波透射法是利用声波在介质的传播特性进行测试的一种方法。声波是弹性波的一种,若视混凝土介质为弹性体,则声波在混凝土中的传播服从弹性波传播规律。由发射探头发射的声波经水的耦合传到测管,再在基础混凝土介质中传播后,到接受端的测管,再经水耦合,最后到达接受探头。当基础存在断裂、离析等缺陷时,破坏了混凝土介质的连续性,使声波的传播路径复杂化,声波将透过或绕过缺陷传播,其传播路径大于直线距离,引起声时的延长,而由此算出的波速将降低。另外,由于空气和水的声阻抗远远小于混凝土的声阻抗,声波在混凝土中传播的过程中,遇到蜂窝、空洞或裂缝等缺陷时,在缺陷界面发生反射和散射,声能衰减,因此,接受信号的波幅明显降低,频率明显减小。再者,透过或绕过缺陷传播的脉冲波信号与直达波信号之间存在声程和相位差,叠加后互相干扰,致使接收信号的波形发生畸变。综上所述,当铁塔基础某一段存在缺陷时,接收到的声波信号会出现波速降低,振幅减少,波形畸变,接收信号主频变化等特征,以此对基础完整性进行檢测。
钻孔取芯法适用于检测混凝土灌注桩的桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度和桩身完整性,判定或鉴别桩端力层的岩土性状。本方法是通过工程钻机在待捡桩桩身上根据《建筑基础检测技术规范》(JGJ106-2014)要求钻芯取样,对采集的芯样进行编号记录,根据钻芯记录和芯样情况对桩长、混凝土质量、与桩端持力层等项目进行评价。
二、现场测试方法
在基桩施工前,根据桩直径大小预埋一定数量的声测管,作为换能器的通道。测试时每两根声测管为一组,通过水的耦合作用,超声脉冲信号从一根声测管中的换能器发射出去,在另一根声测管接收信号,超声仪测定有关参数并采集记录储存。换能器由桩底同时往上依次检测,遍及各个截面。
三、测试数据分析与判定
桩身缺陷以声速临界值、波幅临界值以及PSD判据进行综合判定。根据声波检测参数特征,评定混凝土构件质量可以按照四类进行划分。
Ⅰ类桩:混凝土质量优良,各检测剖面的每一测点声速、主频、波幅均未超出临界值。
Ⅱ类桩:存在较轻缺陷,混凝土质量为合格类,某一检测面个别测点的声速超临界值,主频,波幅基本正常。
Ⅲ类桩:存在较重缺陷,混凝土质量为不合格类,某一检测剖面多个测点的声速超临界值,或两个以上的检测剖面在同一测点附近的声速、声频超临界值,波幅降低。
Ⅳ类桩:存在严重缺陷、断桩或空洞。某一检测剖面多个测点的声速超临界值,或两个以上的检测剖面在某一深度连续多个测点的声速、声频及波幅严重的超临界值,声波接送信号严重畸变。
上图中N号塔位声波检测为Ⅳ类桩,显示距桩顶4.3m以下存在严重缺陷,声测线发生了严重畸变,甚至无信号,在10.2m到10.8m之间又测得较强信号。采取钻芯法复检后,发现4.39m以上才可以取得混凝土芯样,4.39m以下混凝土凝结已碎石为主,再钻进11m位置时,又取出两节短柱状混凝土,此处声测信号也有体现。通过对比可知,钻芯结果与声波透测法显示缺陷位置基本一致。
经过施工现场实际应用,Ⅲ、Ⅳ类桩采取重新浇筑的处理手段,对分包人员、监理人员的监督力度明显增强,基础质量明显好转,值得在特高压山区施工中及500千伏及以下低电压等级线路山区施工中广泛推广应用。
参考文献
[1]王立峰.桩基声测管堵管原因及预防与处理措施[J].交通世界,2013(1):244-245
[2]李晓鹏,崔超.超声波检测桩声测管隐患与处理办法[J].城市建设理论研究,2013(24)
[3]柳永宁.超声波法检测基桩时声测管的质量控制的初步探讨[J].赤子,2013(11):231.