一、声测管埋设方法
(一)施工前的准备工作
确定声测管的类型
声测管可采用钢管、塑料管或钢质波纹管等类型。其中钢管的优点是便于装置,可用电焊焊在钢筋骨架上,并且刚度较大,埋置后可基本上保持其平行度和垂直度,在许多大直径灌注桩中广泛使用;钢质波纹管管壁薄、钢材省且具有抗渗、耐压、强度高、柔性好等特性,常用于预应力结构中的后张法预留孔道,当作声测管时可直接绑扎在钢筋骨架上,接头处可用大一号波纹套接;塑料管在满足相关要求时也可使用。根据实际工程需求,综合考虑成本、施工便利性、耐久性等因素来选择合适的类型。
确定声测管的位置与数量
依据桩径确定数量:对于桩径在0.6 - 0.8m的情况,应埋设2根管;桩径在0.8 - 2.0m应埋设3根管,并且呈等边三角形布置;桩径2.0m以上应埋设4根管,呈正方形布置。例如在一些建筑基础灌注桩工程中,桩径1.5m的,按照规范就需埋设3根管.
确定具体位置:声测管应沿桩截面外侧呈对称形状布置。在桩径1.0 - 2.5m之间时,三根声测管位置以呈等边三角形方式布置;当桩径大于2.5m时,四根声测管要连接呈正方形布置;桩径在0.6 - 1.0m之间时,和中心点三点一线布置两根。在标记位置时,要保证精度,以便后续安装准确.
检查声测管的状况
声测管埋设前应检查其是否通畅,管壁是否完好,管内应无异物。如果采用的是钢管,要检查是否有弯曲变形、裂缝等情况,保证其外观质量。对于新进场的声测管要进行抽检,确保管材质量符合要求,以便在后续的检测工作中能够正常使用,避免因为管材本身的问题导致检测不准确或无法检测的情况发生.
(二)安装过程
与钢筋笼的连接固定
声测管同钢筋笼一样分节下放,每节声测管采用螺纹连接(如果是螺纹连接方式)时,连接时要注意接头顺畅不弯曲,确保在后续的使用过程中不会对检测造成干扰。底节声测管与接地钢筋和加强筋是一般是已经绑扎连接好的,可以直接利用吊车进行吊放。当底笼吊放至笼顶靠近钻机作业平台位置时,用钢柱或钢轨穿过加强筋位置并安装在作业平台上,进行第二节声测管吊放。因要调整第二节笼的声测管位置,所以第二节声测管是活动的,吊装时需要用钩子临时固定到接地钢筋和加强筋上的方法,第二节笼与底笼连接先安装接地钢筋,然后调整第二节笼中声测管的高度,连接声测管。在整个钢筋笼下放过程中,要注意防止钢筋笼扭曲,以免带动声测管变形,影响声测管的相对位置和使用性能,进而影响对桩身质量检测的准确性.
声测管可按规程直接固定在钢筋笼内侧上,固定方式可采用焊接或绑扎的方法。当采用焊接时,应避免烧穿声测管或在管内壁形成焊瘤,影响声测管的通直;采用绑扎时也要保证绑扎牢固。例如在一些大型桥梁工程中的灌注桩施工,常采用焊接方式将声测管牢固地固定在钢筋笼上。在钢筋笼制作过程中,就预留好声测管的安装位置,同时采用合适的焊接工艺或者绑扎技术进行连接。固定点的间距一般不超过2m,其中声测管底端和接头部位宜设固定点。若采用钢管卡子固定声测管时,卡接压紧声测管后,卡子还可与钢筋再进行焊接来进一步固定;若采用绑扎方式,先把铁丝在钢筋笼上缠绕两圈,然后以编辫子的方法编至一定长度,再把铁丝叉开捆住声测管,然后拧紧铁丝。
固定方法
随钢筋笼下放安装
声测管自身的密封处理
声测管的底部应采用焊接盲盖或钢板来保证密封不漏浆,下端要进行封闭,上端应加盖。例如采用钢板焊接在底部管口,在上端使用专门的管盖或者木塞等进行封堵,在封堵之前要确保管内无异物。在连接过程中,如果是钢管连接,连接处应密封良好,如采用螺纹连接时可使用密封胶或者特殊的密封材料确保连接处不渗漏。如果是波纹管,接头处可采用大一号波纹套接并确保密封,以免在灌注混凝土时水泥浆渗入声测管内部,堵塞声测管,使得后续的检测设备无法顺利在声测管内部运行。同时,在灌注混凝土之前应向声测管内注满清水,这样可以在检测时作为声波传导的介质,保证检测的准确性。并且在灌注基桩水下混凝土之前,还应检查声测管内的水位,如管内的水不满,则应补充灌满.
(三)后续处理
混凝土浇筑过程中的保护
在声测管四周使用钢筋网或者铁丝网将声测管固定,然后进行灌注混凝土,确保声测管的稳固性。在混凝土浇筑时,要避免振捣棒直接撞击声测管,防止声测管损坏或移位。同时要注意观察声测管的状态,确保在混凝土浇筑过程中管体没有发生变形、移位或者密封被破坏的情况。如果采用泵送混凝土,要合理控制泵送速度和压力,避免过大的冲击力对声测管造成影响。例如在高层建筑基础灌注桩施工中,采用混凝土泵送时,要根据声测管的埋设情况和混凝土的浇筑方量,调整泵送参数,确保声测管的安全。
预防堵塞与异物落入
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,特别是在浇筑混凝土过程中容易因操作不当或者混凝土飞溅等原因致使异物进入声测管。如果在施工过程中有泥土等落入管口周边,要及时清理。同时在混凝土浇筑后的养护过程中,也要注意对声测管的保护,避免因为养护措施不当(如养护用水的冲刷等)导致异物进入声测管或者声测管受到损坏。在后期如果需要对声测管进行截断等操作,若采用切割,应使用切割机切断,切割后应对管口进行打磨消除内外毛刺,不宜以电焊烧断,避免产生焊渣等异物进入管内造成堵塞。并且在焊接钢筋时,应避免焊液流溅到声测管管体上或接头上,防止产生堵塞或者影响声测管通直性的情况发生.
二、声测管最新规范要求
(一)原材料性能规范
外观质量要求
声测管外观用目测和手感检查应无毛刺、裂缝、结疤、折叠、分层、搭焊缺陷、划道、刮伤、焊缝错位、烧伤、薄的氧化皮等情况,并且弯度不大于5mm/m。这有助于确保声测管在安装和使用过程中的安全性和可靠性,如果外观存在这些缺陷,一方面可能影响其与其他部件的连接稳固性,另一方面在使用过程中容易产生应力集中等问题,导致声测管损坏.
尺寸和壁厚误差范围
按照JT/T705 - 2007标准,声测管外径±1.0%,壁厚±5%。准确的尺寸和壁厚控制是非常重要的,它关系到声测管的连接匹配性以及在工程中的承载能力等性能。例如在一些高精度要求的工程项目中,的尺寸和壁厚能保证声测管之间的连接紧密性,如果壁厚过小可能无法承受混凝土灌注时的压力和外部作用力,过厚则可能造成成本增加且不利于相关设备在管内的操作运行.
抗拉强度及其他力学性能
声测管的抗拉强度(MP)≥315MP,拉伸试验(伸长率)≥14%。此外,还需进行压扁试验,当两压平板间距离为声测管外径的3/4时,应不出现裂纹;弯曲试验要求声测管不带填充物,弯曲半径为公称外径的6倍,弯曲角为120°时,声测管不出现裂纹。液压试验则是声测管两端封口注入水压为5MP时,声测管无渗漏;涡流损伤方面要求声测管焊缝无沙眼、裂缝;密封试验的要求是外压P = 215S/D无渗漏,接口不变形,内压P = 215S/D同样无渗漏,接口不变形;拉拔试验要求在常温下能承受3000N的拉拔力,持续60min连接部分无松动、断裂;振动试验需在试验压力1.2MP下,持续10万次振动,接头无渗漏和脱落现象;扭矩试验要求扭力距120N.m,持续10min,接头不发生滑移;还有硬度试验HRB≥90(有些情况是HRB≥290,不同标准可能存在一定差异)以保证声测管管壁硬度。这些力学性能指标是为了确保声测管在不同工况下能够正常工作,如在进行基础灌注桩施工时,可能会受到周围土体的压力、混凝土灌注时的冲击力以及其他外力的作用,满足这些力学性能要求的声测管才能保证在整个施工过程和后续的使用周期中不会因为外力作用而损坏,从而保证工程质量和检测结果的准确性.
(二)耐腐蚀等耐久性规范
标准委发布的《声测管规范》对声测管的要求有所提高,包括耐酸碱性、耐腐蚀性和耐磨损性等方面的要求。在一些特殊环境下的工程项目中,例如在沿海地区有盐雾侵蚀、化工地区有酸碱腐蚀的环境下,声测管需要具有一定的耐酸碱性和耐腐蚀性。如果耐腐蚀性不足,声测管在长期接触腐蚀性物质后可能会发生管壁变薄、破损等情况,影响其使用性能和寿命,进而影响对桩身质量检测的可靠性。耐磨损性要求则是考虑到在声测管的安装、使用过程中可能会与其他设备或者材料产生摩擦等情况,如在钢筋笼下放过程中与孔壁的接触等,如果耐磨性不足,可能导致管壁磨损,影响声测管的密封性等性能.