聲測管:聲波檢測管-中文百科頻道

選購

聲測管材質的選擇，以透聲率較大、便于安裝及費用較低為原則。nn聲脈沖從發射換能器發出，通過耦合水到達水和聲測管管壁的界面，再通過管壁到達聲測管管壁與混凝土的界面，穿過混凝土後又需穿過另一聲測管的兩個界面而到達接收換能器。

因此，聲測管形成4個界面，每個界面的聲能透過系數可按下式計算：

式中：

——某界面的聲能透過系數；

——界面兩側介質的聲阻抗率

發射和接收換能器之間4個界面的總透聲系數為

分類

常用的管子有鋼管、鋼質波紋管、塑料管3種。

鋼管的優點是便于安裝，可用電焊焊在鋼筋骨架外，可代替部分鋼筋截面，而且由于鋼管剛度較大．埋置後可基本上保持其平行度和平直度，許多大直徑灌注樁均采用鋼管作為聲測管。但鋼管的價格較貴：

鋼質波紋管是一種較好的聲測管材料，它具有管壁薄、鋼材省和抗滲、耐壓、強度高、柔性好等特點，通常用于預應力結構中的後張法預留孔道：用做聲測管時。可直接綁紮在鋼筋骨架上，接頭處可用大一号波紋管套接。由于波紋管很輕，因而操作十分方便，但安裝時需注意保持其軸線的平直。

塑料管的聲阻抗率較低，用做聲測管具有較大的透聲率，通常可用于較小的灌注樁，在大型灌注樁中使用時應慎重，因為大直徑樁需灌注大量混凝土，水泥的水化熱不易發散：鑒于塑料的熱膨脹系數與混凝土的相差懸殊，混凝土凝固後塑料管因溫度下降而産生徑向和縱向收縮，有可能使之與混凝土局部脫開而造成空氣或水的夾縫，在聲通路上又增加了更多反射強烈的界面，容易造成誤判。

聲測管的直徑，通常比徑向換能器的直徑大l0mm即可，常用規格是内徑50-60mm。管子的壁厚對透聲率的影響很小，所以，原則上對管壁厚度不作限制，但從節省用鋼量的角度而言，管壁隻要能承受新澆混凝土的側壓力，則越薄越省。

結構

聲測管可直接固定在鋼筋籠内側上：固定方式可采用焊接或綁紮，管子之間應基本上保持平行-若檢測結果需對各測點混凝土的強度做出評估，則不平行度應控制在1‰以下。鋼筋籠放入樁孔時應防止扭曲。

管子一般随鋼筋籠分段安裝，每段之間的接頭可采用反螺紋套筒接口或套管焊接方案，如圖8所示：若采用波紋管則可利用大一号的波紋管套接，并在套接管的兩端用膠布纏繞密封。無論那種接頭方案都必須保證在較高的靜水壓力下不漏漿，接口内壁應保持平整，不應有焊渣、毛刺等凸出物，以免妨礙探頭的自如移動，聲測管的底部也應密封，安裝完畢後應将上口用木塞堵住，以免澆灌混凝土時落人異物，緻使孔道堵塞。

安裝

a)鋼管的套接；b)波紋管的套接

1-鋼筋；2-聲測管；3-套接管；4-箍筋；5-密封膠布

埋置布置

布置聲測管的埋置數量及其在樁的橫截面蔔的布局應考慮檢測的控制面積。通常有如圖7所示的布置方式，圖中的陰影區為檢測的控制面積。

一般樁徑不大于0.8m時，沿直徑布置兩根；樁徑大于0.8m且不大于1.6m時，布置3根，呈等邊三角形；樁徑大于1.6m時，布置4根，呈正方形。

用途

聲測管的其他用途

聲測管除了用作檢測通道及取代一部分鋼筋截面外，還可作為樁底壓漿的管道。試驗證明，經樁底漿處理的灌注樁，可大幅度提高其承載力。同時聲測管還可作為事故樁缺陷沖洗與壓漿處理的管道，這時需采取措施把需壓漿的缺陷部位的管道打穿。

超聲波透射法檢測，對聲測管總體的要求是：接頭牢靠不脫開，密封不漏漿；管壁平整不打折，平順無變形；管體豎直不歪斜；管内暢通無異物。

當聲測管材料或安裝工藝較差時，可能造成漏漿、堵管、斷裂、彎曲、下沉、變形等事故的發生，對超聲波透射法進行樁基完整性檢測産生較大影響，甚至于無法進行超聲波透射法檢測。

案例

基于以上情況，我們通過相應的理論計算和大量的工程實踐，高強雙密封液壓聲測管。

高強雙密封液壓聲測管在承口端端部設計了兩個凸槽，凸槽内配有密封圈，安裝時将本産品的插口端插入承口端10cm，然後用專用液壓鉗同時對兩個凸槽進行擠壓，被擠壓部位的管材受力後收縮變形，兩個凸槽之間的外層管材深陷入内層管材，從而有效實現了本産品的可靠連接；同時橡膠材質的密封圈在受擠壓後變形貼服在兩層管材之間，起到了極為良好的雙保險密封作用。

高強雙密封液壓聲測管的優點主要是充分考慮到聲測管在使用中所涉及的各種要素，從各方面達到國内乃至世界領先的性能。

産品優點

密封性能極佳。

性能相當穩定、出色，有效避免與導管、振搗器等相碰撞。

充分的插入套接，更能保證連接的順直。

高強雙密封液壓聲測管除了有以上領先的性能以外，還具有另外兩大明顯的優點和一套嚴謹的保障措施。

兩大優點分别是便利性和經濟性。

便利性使用本産品，可以完全避免現場焊接、套絲或滾槽作業，無需電力輔助，隻需采用配套的液壓工具，手動操作即可輕松完成，省時、省力，一次性安裝成功。

經濟性和常規設計的φ57×3.5mm的鋼管相比，可節省鋼材2/3以上，材料成本明顯降低；作為目前國内操作性最為簡便的聲測管産品，可在各個環節節省最大的人力成本，并能明顯提高工作效率；在各種連接方式的薄壁聲測管中，本産品可在現場根據需要進行任意長度的鋸切使用，無短管和料頭的浪費，實際總成本明顯降低。

差異

聲測管一般來說有兩種規格，一種是直插式的聲測管，一種是鉗壓式的聲測管，兩者價格差異主要在接頭上，其他上面倒是沒有多少的差别。一般是6米長，内徑是50毫米的鋼管。壁厚對應于不同的樁基深度有所不同。

聲測管主要的組成

聲測管主要有底管，中管以及接頭管，防塵蓋（封口用的）四部分組成，一根管是6m長，根據樁基的深度可以加入多根中管以及接頭管，一般的一根管（6米）管配備一根接頭管，而一個樁基配2~4個防塵蓋（大多數配3個）。底管是一端封口，一端開口；中管是兩端都開口的空心管。

優點

一成本經濟：

在較深的橋梁碼頭高層建築鑽孔灌注樁施工中，對于灌柱樁基檢測要求采用聲波透射法檢測樁基質量，按照設計要求應該預埋檢測管（聲測管）。樁徑0.8m以下的需埋設兩根檢測管，兩根檢測管必須固定在鋼筋籠内同一直線上。樁徑0.8m-2.0m的需埋設三根檢測管，三根檢測管必須呈等腰三角形固定在鋼筋籠内。

2.0m以上的需埋設四根檢測管，四根檢測管必須呈正方形固定在鋼筋籠内。常規要求采用外徑50-60mm的鋼管，壁厚3.5mm左右，施工中采取現場焊接法。這種方法在施工中所需成本高，操作複雜，給現場施工帶來極大不便，施工成本隻占普通焊管成本1/3左右。大大提高了工作效率，降低了施工成本。

二操作簡捷：

因聲測管的焊接技術要求很高，需有專業的焊接人員。為保證樁基混凝土的質量，在樁基灌注過程中均有時間限定，采用焊接的檢測管在鋼筋籠對接過程中，還得焊接檢測管，給鑽孔灌注增加了施工風險。而我公司生産的聲測管在安裝過程中隻需上管插入下管,然後用簡單的工具稍加緊固可。無須焊接，無須電力，無需任何技術，大大節約了施工時間，避免了過長時間的安裝給施工帶來的風險，大幅提高了工作效率。

三質量可靠：

樁基在混凝土灌柱時對聲測管的密封性、抗滲性、抗拉性、抗扭矩、抗壓等方面的要求特别嚴格，生産及安裝中稍有不慎将造成堵管、滲漏或管變形，樁基檢測将無法完成。現場焊接無法檢測管壁、接口及管底的封頭密封性，因此抗滲漏性能很難保證。而我公司生産的聲測管從原料采購就由專人嚴把質量關，生産前後經過多次檢測，産品成型後再需經三道檢測工序即初檢、氣檢、水檢。确保産品合格率為100%，從而保證了樁基質檢要求。

四售後服務：

産品一經售出就于貴公司建立了同盟合作關系，産品進入工地後派專業技術人員現場指導，公司并設立24小時響應制，對使用過程中出現的問題都将在最短的時間内給予解決。

五運輸及存放：

聲測管運輸可用汽車、火車、輪船等，裝車及卸車過程中宜用纖維吊裝帶并注意應輕吊輕放，上方不可壓重物。施工安裝過程中應輕拿輕放，成品應放入倉庫内或棚内幹燥的地方，不要與地面直接接觸，聲測管下方需墊枕木，如果沒有室内倉庫必須用苫布或塑料布等有效物體蓋住聲測管，避免雨淋生鏽影響施工。

聲測管堵管的處理方法

1、對于既定的檢測方案原則上不得更改。

2、“通管”：當聲測管堵塞時，施工單位應采取有效措施進行“通管”，可采用下述3種方法：

①用粗長鋼筋捅通測管；

②用高壓水沖洗清管；

③采用鑽機配小鑽頭進行掃孔。

3、當無法“通管”時，按以下原則處理：

①、當為某橋的第一根樁時，必須進行抽芯檢測。

②、當為某橋的非第一根樁時，施工單位按附表1的格式填寫《變更檢測方法申請表》，并經監理、業主代表和監督負責人簽名同意後，予以實施。

③、若某橋多次出現堵管問題，須适時進行抽芯檢測。

4、增加的檢測費用由施工單位承擔。

5、監理須要求施工單位在申報檢測前對聲測管進行檢查；當需更改檢測方案時，提前完善相關手續，避免因聲測管檢測問題影響施工的順利推進。

聲測管用超聲波檢測的方法

聲測管安裝好之後，按照超聲波換能器通道在樁體中的不同的布置方式，超聲波透射法基樁檢測主要有三種方法：

（一）樁内跨孔透射法

此法是一種較成熟可靠的方法，是超聲波透射法檢測樁身質量的最主要形式，其方法是在樁内預埋兩根或兩根以上的聲測管，在管中注滿清水，把發射、接收換能器分别置于兩管道中。檢測時超聲波由發射換能器出發穿透兩管間混凝土後被接收換能器接收，實際有效檢測範圍為聲波脈沖從發射換能器到接收換能器所掃過的面積。

根據不同的情況，采用一種或多種測試方法，采集聲學參數，根據波形的變化，來判定樁身混凝土強度，判斷樁身混凝土質量，跨孔法檢測根據兩換能器相對高程的變化，又可分為平測、斜測、交叉斜測、扇形掃描測等方式，在檢測時視實際需要靈活運用。

（二）樁内單孔透射法

在某些特殊情況下隻有一個孔道可供檢測使用，例如在鑽孔取芯後，我們需進一步了解芯樣周圍混凝土質量，作為鑽芯檢測的補充手段，這時可采用單孔檢測法，此時，換能器放置于一個孔中，換能器間用隔聲材料隔離（或采用專用的一發雙收換能器）。

超聲波從發射換能器出發經耦合水進入孔壁混凝土表層，并沿混凝土表層滑行一段距離後，再經耦合水分别到達兩個接收換能器上，從而測出超聲波沿孔壁混凝土傳播時的各項聲學參數。需要注意的是，運用這一檢測方式時，必須運用信号分析技術，排除管中的影響幹擾，當孔道中有鋼質套管時，由于鋼管影響超聲波在孔壁混凝土中的繞行，故不能用此法。

（三）樁外孔透射法

當樁的上部結構已施工或樁内沒有換能器通道時，可在樁外緊貼樁邊的土層中鑽一孔作為檢測通道，檢測時在樁頂面放置一發射功率較大的平面換能器，接收換能器從樁外孔中自上而下慢慢放下，超聲波沿樁身混凝土向下傳播，并穿過樁與孔之間的土層，通過孔中耦合水進入接收換能器，逐點測出透射超聲波的聲學參數，根據信号的變化情況大緻判定樁身質量。由于超聲波在土中衰減很快，這種方法的可測樁長十分有限，且隻能判斷夾層、斷樁、縮頸等。

超聲波聲測管，材質選擇，預埋檢測

，工藝控制，堵塞應急預案等簡述

工程建設領域鑽孔灌注樁作為一種重要的基樁形式，其質量直接影響構築物的安全。超聲波法是目前檢測樁身完整性的最有效最準确的檢測方法，而聲測管的埋設決定了超聲波法檢測能否順利進行，如何加強聲測管質量控制也越來越重要。闡述了加強聲測管質量控制的措施，以期基樁檢測順利進行，工程質量得到保證。

随着國家基礎設施建設投入的擴大、建築事業的發展，在高層建築、重型廠房、橋梁、港口、碼頭、海上采油平台、核電站工程以及地震區、軟土地區、濕陷性黃土地區、膨脹土地區和凍土地區的地基處理中，樁基已成為一種重要的基礎形式，得到廣泛地應用。而灌注樁具有施工時噪音較小、用鋼量少、工序簡便等優點，在樁基施工中得到日益廣泛的應用，尤其是高承載力樁和大直徑超深樁或是在複雜地質條件、不利環境條件下成樁，灌注樁是其他樁型無法代替的。

但灌注樁成樁質量受地質條件、成樁工藝、機械設備、施工人員、管理水平等諸多因素的影響，較易産生夾泥、斷裂、縮頸、混凝土離析、樁底沉渣較厚及樁頂混凝土密實度較差等質量缺陷，危及主體結構的正常使用與安全，甚至引發工程質量事故。由于鑽孔灌注樁施工屬隐蔽工程施工，無法從外觀對其質量進行檢查，其質量直接影響構築物上部結構的安全。因此，樁基檢測工作是整個樁基工程中不可缺少的環節，隻有提高樁基檢測工作的質量和檢測評定結果的可靠性，才能真正地确保樁基工程的質量與安全。

1超聲波檢測原理

常用的基樁動測方法包括低應變反射波法、高應變動測法、超聲波法、動測法等。超聲波法檢測基樁由于檢測精度高、不受樁長、樁徑條件限制、測試無盲區等優點，在混凝土基樁檢測中應用越來越普及。其檢測原理是對計劃采用超聲波法檢測樁身質量的基樁，施工時在樁身中埋入聲測管，檢測時發射換能器和接收換能器分别置于兩根管道中，由聲測管底部開始，發射探頭在某一個聲測管中邊上升邊發射高頻信号，該高頻信号穿過混凝土被另一個聲測管中同步移動的接收換能器所探測。

随着探頭沿整個樁長提升，依次測取各測點超聲脈沖穿過兩管道之間的混凝土，通過實測超聲波在混凝土介質中傳播的聲時、波幅和頻率等參數的相對變化來檢測聲測管之間混凝土的缺陷位置及影響程度，判定樁身完整性類别。混凝土是由多種材料組成的多相非勻質體。

對于正常的混凝土，聲波在其中傳播的速度是有一定範圍的，當傳播路徑遇到混凝土有缺陷時，如斷裂、裂縫、夾泥和密實度差等，聲波要繞過缺陷或在傳播速度較慢的介質中通過，聲波将發生衰減，造成傳播時間延長，使．聲時增大，計算聲速降低，波幅減小，波形畸變，利用超聲波在混凝土中傳播的這些聲學參數的變化，來分析判斷樁身混凝土質量。該檢測法在橋梁基樁完整性評價中是比較準确可靠的，其檢測結果，可對有缺陷的部位實施處理措施時進行指導。

2聲測管對檢測的影晌

常見檢測時聲測管會發生如下質量問題：

2．1樁底聲測管彎曲

因施工不當，造成樁底聲測管向内彎曲，間距變小，使發射與接收換能器不保持平行，超聲脈沖聲速異常偏高，波幅降低，聲速曲線不正常。由于樁底是缺陷易發生部位，根據此類曲線很難判定樁底是否存在缺陷，很可能發生漏判、誤判，給工程留下安全隐患。

2．2樁身聲測管傾斜或彎曲變形

聲測管綁紮不牢或綁紮間距過大，在澆築混凝土過程中，聲測管受混凝土擠壓發生傾斜或彎曲變形，管間距離變大或變小，直接影響檢測結果的分析判定，甚至無法給出樁身完整性類别，隻能采取鑽芯或其他可靠的方法進行檢測，影響正常的施工。

2．3聲測管連接處套管過長

由于鋼套管過長，焊接質量較好，密封在内部的空氣不能排出，聲波信号要繞行很長距離或穿過空氣層才能被接收到，造成聲波信号的嚴重異常，影響樁身完整性的判定。

2．4聲測管管徑過大

一般假設換能器位于聲測管的中心位置，如果聲測管的直徑較大，換能器在管内擺動範圍較大，使耦合水層延遲增大，對聲波傳播的時問影響也更大，對檢測結果的影響就較大。

3.聲測管的材料質量控制

聲測管的材料質量控制主要從外觀質量和材質要求兩方面進行控制。

3．1聲測管的外觀要求

聲測管應順直，彎曲度不大于5mm/m；聲測管兩端截面應與其軸線垂直，并應無毛刺；不允許有裂縫、結疤、折疊、分層、搭焊缺陷存在；管内應暢通無異物。

3．2聲測管的材質要求

要求有足夠的機械強度，保證在灌注混凝土過程中不會變形且與混凝土粘結良好，不緻在聲測管和混凝土間産生縫隙包裹不佳，影響測試結果。其力學性能、抗彎曲性能、耐壓扁性能、密封耐壓性能應滿足規範要求。

鋼薄壁聲測管的優點是便于安裝，可直接固定在鋼筋籠内側上，固定方式可用電焊或綁紮；鋼管剛度較大，埋置後可基本上體質其平行度和平直度。所以一般混凝土灌注樁推薦使用鋼薄壁聲測管。

3．3裝卸和貯存要求

聲測管聲測管在裝卸搬運過程中，應采用機械或人工将聲測管擡起運送至制定地點，嚴禁抛擲和滾動，以防聲測管變形彎曲。吊裝時宜用纖維吊裝帶并注意輕拿輕放，不能一頭着地，以防泥土阻塞聲測管。聲測管在工地存放時，宜放入倉庫或料棚内，以防雨淋生鏽。室外堆放時，應存放在幹燥的地方，下墊枕木，上方不可壓重物，并有遮蓋物防雨防潮，存放時間不宜超過一個月。

4聲測管的工藝質量控制

4．1聲測管的埋置數量

聲測管的埋置數量，交通和建築規範略有區别，交通部公路工程基樁動測技術規程規定如表1規定。

4．2聲測管的直徑

超聲波檢測放入聲測管中的換能器直徑一般為30mm左右或更小，規範規定聲測管内徑比換能器直徑宜大10mm～20mm，因此選用聲測管宜選用直徑40mm～60mm鋼管。

4．3聲測管的壁厚

聲測管的壁厚要求，除能滿足工藝性能外，還要确保安全使用。

聲測管的安裝質量控制

超聲波法檢測對聲測管總體要求是：接頭牢靠不脫開，密封不漏漿；管壁平整不打折，平順無變形；管體豎直不歪斜；管内暢通無異物。

5．1埋設

聲測管埋設深度應埋設至灌注樁的底部，其上端應高于灌注樁頂面300mm～500mm，同一根樁的聲測管外露高度宜相同。

5．2密封

聲測管的底部應采用焊接盲蓋或鋼闆來保證密封不漏漿；聲測管安裝完畢後應将上口加蓋或加塞封閉，以免澆灌混凝土時落人異物，緻使孔道堵塞。

5．3固定

聲測管可直接用點焊或鐵絲綁紮的方法固定在鋼筋籠内側上，固定點的間距一般不超過2m，其中聲測管底端和接頭部位宜設固定點。對于無鋼筋籠的部位，聲測管可用鋼筋支架固定。為了保證聲測管的相互平行，可以在聲測管間點焊三角形鋼筋架支撐。

5．4聯接

鋼筋籠放人樁孔時應防止扭曲，聲測管一般随鋼筋籠分段安裝。将帶有底蓋的聲測管固定在第一節鋼筋籠上，其餘的暫時固定在制作好的待下的鋼筋籠上，下鋼筋籠時将聲測管的上一節對接好後插上，同時把聲測管綁紮在鋼筋籠上，依次而做。每段之間的接頭可采用反螺紋套筒接口或套管焊接方案，反螺紋套筒接頭應采用軟性的橡膠密封圈，套管聯接可選一段長80mm左右的鋼套筒，内徑略大于聲測管外徑，将兩根聲測管套起來，用電焊将套筒與聲測管上下兩端焊結起來。

無論哪種接頭方案都必須保證接頭有足夠的強度，保證聲測管不緻受力彎曲脫開；在較高的靜水壓力下聯接部位密實不漏漿，接口内壁應保持平整，不應有焊渣、毛刺等物，以免妨礙換能器的自如移動。若聲測管需截斷，宜用切割機切斷，切割後對管口進行打磨消除内外毛刺，不宜以電焊燒斷；焊接鋼筋時，應避免焊液流濺到管體上或接頭上。

5．5注水

每埋設一節，均應向聲測管内加注清水作為檢測用的藕合劑。水不能直接用江水，尤其汛期江水含泥量較高，要經過淨化處理後才能用來灌聲測管，來達到預防聲測管底部堵塞的目的。在灌注基樁水下混凝土之前，應檢查聲測管内的水位，如管内的水不滿，則應補充灌滿。

5．6試探

樁基混凝土齡期在14d以後才能進行檢測。檢測前應将樁頭鑿至設計标高，并用測繩拴一根32mm長約20cm的鋼筋，做成吊錘對聲測管進行試探是否暢順，并向管中注滿清水。

6聲測管堵塞的應急預案

在基樁檢測過程中發現，有些些施工單位對基樁聲測管保護的重視程度不足，經常出聲測管被堵現象，導緻檢測部門無法按既定的檢測方案開展檢測工作，工程不能順利進行。