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【 南京铭创测控】基桩超声检测缺陷准确定位研究探讨

供稿:工控网(中国) 2018/3/26 10:39:19

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  • 关键词: 南京铭创测控 基桩超声检测 工程实例
  • 摘要:近期,我们铭创团队收到检测单位的反馈:在做基桩超声波完整性检测时,检测数据中平测发现有缺陷。后来,通过斜测法对缺陷进行了准确定位,然后再根据定位来确定取芯孔的位置,最后取芯验证。

近期,我们铭创团队收到检测单位的反馈:在做基桩超声波完整性检测时,检测数据中平测发现有缺陷。后来,通过斜测法对缺陷进行了准确定位,然后再根据定位来确定取芯孔的位置,最后取芯验证。可是,取芯结果还是没有取到缺陷。取芯结果跟声测结果不吻合。遇到这种情况时,检测人员很难对基桩完整性作出客观公正的评价。为此,我们铭创团队对这个问题展开了深入研究,取芯是否能取到缺陷的影响因素主要有两点:1,是否能通过声测准确定位缺陷,尤其是缺陷在水平方向的位置;2,取芯时是否能保持钻机的垂直度,尤其是在缺陷较深时,很容易取偏。由于我们从检测角度考虑这个问题,所以我们只研究第一点。下面我们就详细阐述一下我们的研究成果。

目前声测常用的是平测和斜测法。扇测法由于测试工作量很大,测试时测距是变化的,数据分析没有公认判据,所以使用很少。那么,研究平测和斜测结果定位缺陷大小和位置更有实际意义。通过我们研究发现,用平测和斜测定位缺陷大小和位置时,定位的准确性跟斜测角度关系很大。这是我们平时检测时忽略的一个重要影响因素。而我们目前能找到的依据:建筑规范要求斜测角度小于30度,铁路规范要求斜测角度不宜大于40度,公路规范未提及斜测角度的问题。我们的研究结果是,斜测角度越大,准确性越高,角度越小,准确性越低。

下面我们通过几个物理模型来说明这个问题,我们选择3个有代表性形状的缺陷来阐述:一个横向尺寸较大;一个竖向尺寸较大;一个横向竖向尺寸差不多。然后分别用30度和60度角度假设做斜测来判断缺陷的大小。


以上图中的矩形、椭圆和圆形是实际的缺陷,黄色区域是我们通过超声平测和斜测数据定位的缺陷大小,实际缺陷左右两侧的黄色三角区域是误判区域,我们可以看到,斜测角度60度时误判区域小于30度。由此可见,斜测角度越大,误判区域越小。当然我们还研究了更多角度下缺陷分析图,由于篇幅所限,我们就不一一列举了,结论是一样的。

在实际工程中,我们遇到缺陷形状往往都是不规则的。我们为了便于分析问题,我们用几个规则的缺陷作为例子,我们还发现,任意不规则形状的缺陷在斜测角度变化时,呈现的规律是一样的。就是斜测角度越大水平方向误判的区域越小。而水平方向误判区域越小,我们取芯验证的吻合度才能提高。有兴趣的读者,可以自己画任意形状缺陷在不同角度下的缺陷分析图,看看是否与我们的结论一致。

以上,我们只是从检测原理的角度分析这个问题,在实际工程检测中,能不能做到很大的斜测角度,还受仪器设备的性能限制。因为斜测角度大了,发射接收探头的信号会呈现指数衰减,信号衰减的很厉害,可能造成接收不到信号。所以,高功率、信号强的检测设备还是很有必要的。我们铭创团队研发的MC系列超声仪有很高信号接收能力。经过试验,在桩径2米内,可以做到斜测角度60度的正常测试。

工程实例:安徽某桥梁灌注桩检测,桩径1米,检测桩长26.6米。平测发现1-2剖面在4.2-4.9米位置有缺陷,1-3剖面在4.2-4.6米有缺陷,后来通过60度角度对1-2剖面进行斜侧,分析发现,缺陷在1号管附近。由于缺陷在浅部,决定开挖验证。

平测曲线

1-2斜测缺陷图

现场检测图

开挖仅在1号管附件进行,并没有大面积开挖,挖出的结果如图

审核编辑(何为)
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