声测管埋设施工全解析
一、声测管埋设深度与布置要求
与钢筋笼的关系
灌注桩声测管埋设的时候是与钢筋笼一起埋入到桩基里面的。声测管埋设深度应在灌注桩的底部以上50mm - 150mm,其上端应高于灌注桩顶面300mm - 500mm,同一根桩的声测管外露高度宜相同。这一深度和高度的设定主要是为了便于后续的超声波检测,确保声波能够有效传播并准确反映桩身的情况。例如,在一些桥梁建设中,灌注桩的深度往往较大,如果声测管埋设不当,可能会导致检测区域的遗漏或者检测数据的不准确。另外,当钢筋笼放入桩孔时应防止扭曲,因为扭曲可能会带动声测管变形,影响其正常的检测功能。钢筋笼放入桩孔后,声测管在桩体内的位置相对固定,为检测提供可靠的条件。
根据桩径确定布置方式
不同桩径的基桩,声测管的布置数量和方式有所不同。当安装时桩径在0.6 - 1.0米之间的时候,和中心点三点一线布置两根声测管;桩径在1.0 - 2.5米之间的时候,布置三根,位置以三根声测管呈等边三角形方式布置;桩径大于2.5米时,布置四根,位置要求四根声测管连接呈正方形布置,这样的布置方式可以较为全面地对不同直径的桩体进行检测。在实际工程中,如大型桥梁桩基础,桩径较大,按照这种布置方式埋设声测管能保证超声波在桩体内传播的覆盖范围,有效地检测桩身的质量状况,包括可能存在的混凝土缺陷、桩身完整性等问题。同时,对于桩径较小的基桩,两根声测管的布置能够在满足检测基本要求的同时,节省材料和施工成本。
不同工程类型中的数量要求
在公路水运工程基桩检测中,桩径≤1.5米以下的基桩一般为三根声测管;桩径1.5米的为四根声测管;设计桩径小于或等于800mm时不得少于2根声测管;桩径大于800mm且小于或等于1,600mm时不得少于3根声测管;桩径大于1,600mm时,不得少于4根声测管;桩径大于2,500mm时宜增加预埋声测管数量。例如在一些道路工程中的桩基检测,严格按照这些数量要求埋设声测管,可以保证对基桩质量检测的准确性和可靠性。对于建筑工程中的桩基础,如果不按照规定数量埋设声测管,可能会出现检测盲区,无法全面评估桩身的质量情况。
二、声测管的固定与密封
固定方式及要点
声测管可直接固定在钢筋笼内侧上,固定点的间距一般不超过2m。其中桥梁桩基底端和接头部位宜设固定点,对于无钢筋笼的部位,声测管可用钢筋支架固定。固定方式可采用焊接或绑扎,当采用焊接时,应避免烧穿声测管或在管内壁形成焊瘤,因为这些问题会影响声测管的通直状态,进而干扰探头在管内的移动以及声波的传播。例如在实际施工中,如果焊接电流过大或者焊接时间过长,就有可能烧穿声测管,而不正确的焊接操作还可能在管内壁形成凸凹不平的焊瘤。而如果采用绑扎,也要确保绑扎牢固,防止在钢筋笼下放或者混凝土浇筑过程中声测管发生移位。在绑扎时,可以使用专用的绑扎丝,将声测管与钢筋笼的钢筋紧密地绑扎在一起,保证二者的相对位置稳定。
底部和上口的密封
声测管的底部应采用焊接盲盖或钢板来保证密封不漏浆。在钢筋笼放入桩孔之前,必须检查底部的密封情况。如果底部密封不好,在混凝土浇筑过程中,水泥浆就会流入声测管内,堵塞声测管,导致无法进行超声波检测。声测管安装完毕后应将上口加盖或加塞封闭,以免浇灌混凝土时落入异物,致使孔道堵塞。这一密封要求至关重要,因为在混凝土浇筑过程中,会有各种杂物,如果异物进入声测管,可能会卡在探头行进的路线上,阻碍探头的正常运行,影响检测结果。例如在现场施工时,曾有因上口未密封好,导致石子掉入声测管,后来在检测时探头无法顺利到达桩底的情况发生。
三、声测管的连接
常用连接方式
声测管的连接可采用焊接或外加套筒焊接方式进行。如果采用螺纹连接,要确保连接处光滑过渡且不漏水,这就要求在螺纹加工时保证精度。以某建筑工程为例,声测管采用螺纹连接时,在安装前需要对螺纹进行检查,涂抹适量的密封脂,防止在使用过程中出现渗漏现象。如果采用焊接连接,应满足在较高的静水压力下不漏浆,安装接口内壁应保持平整,不应有焊渣、毛刺等凸出物,以免妨碍探头的自如移动。在焊接时无论是对口焊接还是套筒焊接,都要注意电流大小、焊接速度等参数,确保焊接质量。
截断与处理
若声测管需截断,宜用切割机切断,切割后应对管口进行打磨消除内外毛刺。因为毛刺会影响探头在管内的顺畅移动,同时也可能造成声学信号的反射或散射,影响检测精度。例如在一些施工现场,由于没有正确处理截断后的管口,导致探头在经过管口时受到阻碍,无法获取准确的声学数据。而不应以电焊烧断,电焊烧断会产生不规则边缘以及更多的焊渣等问题,不利于超声波的传播和探头的正常工作。
四、声测管施工中的注水与保护
管内注水要求
在灌注桥梁桩基声测管水下混凝土之前,应检查桥梁桩基内的声测管水位,如管内的水不满,则应补充灌满。管内注水的目的主要是为了提供超声波传播的良好耦合介质。水作为耦合剂,可以提高声波从探头到声测管以及声测管到混凝土之间传播的效率。如果管内没有水或者水不满,声波在传播过程中会在气 - 液、气 - 固界面产生强烈的反射,降低声波传输到桩体深处的能量,影响检测的准确性。而且管内注水需要保证其清洁度,杂质过多也会影响声波的传播。例如在一些地区水质较硬,水中杂质含量相对较高,就需要对水进行预处理或者使用清洁的水源注水。
施工中的保护措施
在施工过程中,要防止声测管受到外界物理破坏。钢筋笼放入桩孔时应避免和声测管发生碰撞,因为碰撞可能会使声测管变形或者破损。在混凝土浇筑过程中,也要注意控制浇筑的速度和冲击力,避免混凝土对声测管造成过大的冲击而破坏声测管的完整性。例如曾有项目在混凝土浇筑时,由于混凝土落差太大,冲击力过强,导致声测管局部凹陷,影响了后续的检测工作。另外,在有后续施工工序的时候,如附近进行土方开挖或者其他设备作业时,要保护好声测管,防止被压坏或者因振动而使连接部位松动等情况的发生。