Patente de hormigón autocompactante
Desplazamiento automático con doble clic Editor: qywl Fecha de publicación: 2011-9-8 Lectura: 68 veces Fuente: grande, mediana, pequeña
Método ultrasónico en aplicación en la detección de cimientos de pilotes de puentes
Con el rápido desarrollo de la construcción de infraestructura en nuestro país, los cimientos de pilotes se han convertido en la forma de cimientos más utilizada en la ingeniería de puentes. Debido a la influencia de muchos factores, como las condiciones geológicas, la tecnología de formación de pilotes, el equipo mecánico, el personal de construcción y el nivel de gestión, pueden surgir defectos de calidad como inclusiones de lodo, fracturas, estricciones, segregación de hormigón, sedimento excesivo en el fondo del pilote y Es probable que se produzca una mala densidad del hormigón en la parte superior del pilote, lo que pone en peligro el uso normal y la seguridad de la estructura principal e incluso provoca accidentes de calidad de ingeniería. Por lo tanto, cómo determinar la ubicación de los defectos y evaluarlos con precisión se ha convertido en un tema central en la inspección de la calidad de los pilotes.
Tomando como ejemplo la autopista Fujian Punan, se introduce la aplicación del método ultrasónico en la detección de cimientos de pilotes de puentes.
La autopista Punan forma parte de la segunda autopista radial Beijing-Taipei en la red nacional de planificación de autopistas. Es el proyecto de autopista con mayor kilometraje de construcción y la mayor inversión en una sola ciudad de nuestra provincia. Hay 99 puentes grandes y medianos y más de 5.400 pilotes, de los cuales 1.100 fueron detectados por método ultrasónico. Nuestra empresa realiza la inspección de toda la base del pilote del puente y evalúa la integridad del hormigón del pilote.
Principios y tecnología de las pruebas ultrasónicas
(1) El principio básico de las pruebas ultrasónicas es utilizar un transmisor de pulso ultrasónico para excitar ondas de pulso elásticas de alta frecuencia en el concreto y registrar la pulsos a través de un sistema receptor de alta precisión Las características de las ondas que se propagan en el concreto cuando hay una interfaz discontinua o dañada en el concreto, la superficie defectuosa forma una interfaz de impedancia de onda. Cuando la onda llega a la interfaz, se produce la transmisión y la reflexión de la onda. reducir significativamente la energía de transmisión recibida; cuando el concreto tiene defectos graves como holgura, panales, agujeros, etc., se producirá dispersión y difracción de ondas de acuerdo con el primer tiempo de llegada de la onda, atenuación de la energía de la onda, cambio de frecuencia y distorsión de la forma de onda; , la densidad del hormigón en el área de medición se puede obtener como parámetro de grados. Mida y registre las propiedades dinámicas ultrasónicas en diferentes lados y alturas. Después del procesamiento y análisis, se puede juzgar la naturaleza, el tamaño y la ubicación espacial de los defectos en el concreto en el área medida, y se puede evaluar la uniformidad e integridad generales del concreto.
(2) Antes de la construcción del pilote de cimentación, se entierra previamente una cierta cantidad de tubos acústicos (generalmente tubos de acero o tubos galvanizados, con la parte inferior cerrada y la parte superior cubierta) de acuerdo con el diámetro del pilote, como canales para el transductor. Durante la prueba, cada dos tubos de sonido se encuentran en un grupo y los tubos de sonido se llenan con agua limpia. A través del acoplamiento de agua, el transductor en un tubo de sonido emite una señal de pulso ultrasónico y el transductor en el otro tubo de sonido recibe la señal, mide los parámetros relevantes, los recopila y registra. Los sensores del transmisor y del receptor se elevan simultáneamente para la detección. En situaciones anormales, se pueden utilizar cifrado horizontal, sincronización aritmética y escaneo de sectores para cifrado y medición precisa.
3 Análisis y juicio de datos
La inspección debe realizarse de acuerdo con lo establecido para el método ultrasónico en las "Especificaciones Técnicas para Ensayos Dinámicos de Pilotes de Ingeniería de Carreteras" (JTG/ T F81-01-2004):
(1) Los defectos de los pilotes se juzgan integralmente por el valor crítico de la velocidad del sonido, la amplitud y PSD (método de pendiente). El valor PSD Kt se calcula según la siguiente fórmula:
kt = Kδt
k =(TCI-TCI-1)/zi-zi-1δt = TCI-TCI-1
En la fórmula, tci es el tiempo de la onda sonora del I-ésimo punto de medición; Tci-1 es el sonido del primer punto de medición i-1
Zi es el; profundidad del I-ésimo punto de medición Zi- 1No. Profundidad del punto de medición i-1.
(2) La uniformidad del cuerpo del pilote se divide en niveles A ~ D4 según el coeficiente de dispersión de la velocidad del sonido Cv (Tabla 1).
Tabla 1 Grado del coeficiente de dispersión de la velocidad del sonido
(3) Según si hay defectos en el cuerpo del pilote y la gravedad de los defectos, la integridad de los pilotes se divide en ⅰ , ⅱ, ⅲ, ⅳ* * *Cuatro categorías, la categoría de integridad del pilote que se está probando se determina en función de la distribución de puntos anormales en los parámetros acústicos de cada sección de prueba y el grado de desviación de los puntos anormales.
Sin embargo, dado que el hormigón es un material compuesto de agregados y un sistema compuesto de múltiples fases con interfaces complejas (agregados, burbujas y diversos defectos), los datos de los parámetros acústicos detectados fluctúan mucho, además, el hormigón de los pilotes colados in situ está sujeto; Debido a la autocompactación, las condiciones geológicas y la tecnología de formación de pilotes, los parámetros acústicos fluctúan mucho y la posibilidad de que no aparezcan puntos de medición anormales durante el proceso de detección real es pequeña. Por lo tanto, los estándares para juzgar la integridad del cuerpo del pilote en el. La especificación no se puede copiar mecánicamente (la especificación no se aplica a parámetros acústicos anormales. El juicio adopta "juzgable"); de lo contrario, será difícil que los pilotes de Clase I aparezcan en el proyecto y no cumplirán con la definición de clasificación de integridad del pilote. Por lo tanto, las anomalías teóricas anteriores son solo fallas sospechosas, que pueden juzgarse de manera integral con base en los siguientes cinco aspectos:
(1) El grado de desviación entre la velocidad del sonido medida en el punto anormal y el sonido normal velocidad del concreto;
(2) ) El grado de desviación entre la amplitud medida del punto anormal y la amplitud normal del concreto de la misma sección;
(3) El grado de distorsión de la forma de onda del punto anormal en relación con la forma de onda concreta normal;
(4) El grado de distorsión de la forma de onda del punto anormal El rango de distribución y la distribución de puntos anormales en otras secciones;
⑤El tipo de pilote (tipo de fricción o tipo de apoyo final), las condiciones geológicas y la tecnología de formación del pilote. El tipo de pilote y las condiciones geológicas determinan el patrón de variación de la tensión de compresión del hormigón del pilote y el momento flector con la profundidad. Por lo tanto, a diferentes profundidades del pilote, los defectos del mismo tamaño y grado tienen un gran impacto en si el pilote cumple con los requisitos de diseño. y debe distinguirse adecuadamente.
4 Ejemplos y análisis de inspección de ingeniería
El pilote 2l-1 de un puente en Punan Expressway es un pilote de fricción perforado y moldeado in situ. El diámetro del pilote diseñado es de 1,5 m, la longitud del pilote diseñado es de 49,5 my 4 tubos acústicos están preincrustados. La medición horizontal adopta el método ultrasónico y la distancia entre los puntos de medición es de 0,25 metros. Entre ellos, hay parámetros acústicos anormales entre 13,2 y 14 m en las secciones 1-2, 1-3 y 1-4 (como se muestra en la Figura 1). ). La velocidad de la onda en el rango anormal es inferior a la velocidad media de la onda del 15%, la amplitud es inferior a la amplitud media. Inicialmente se determinó que había una anomalía (defecto) en el cuerpo del pilote entre 13 y 14 m. El área del defecto estaba en la dirección del tubo de detección acústica n.° 1, pero no se pudo determinar el alcance del defecto. fue clasificado como pilote Clase II o III. Para determinar la gravedad y el alcance del defecto, se llevaron a cabo mediciones de inclinación bidireccional en las secciones 1-2, 1-3 y 1-4. En el rango de 9 ~ 19 m, el transmisor y el receptor estaban inclinados aproximadamente 45. ° respectivamente, y el espacio entre los puntos de medición fue de 10 cm. Los resultados de la medición de inclinación se muestran en la figura. Con base en los datos de medición oblicua de cada sección y dirección, se determinan las líneas de medición con parámetros acústicos anormales. El rango envolvente de las líneas de estudio anormales de cada sección se muestra en el área sombreada de la figura. Se puede observar que los tamaños de los defectos radiales de las secciones 1-3, 1-2 y 1-4 aumentan en secuencia, y los de las secciones 1-3 y 65433 aumentan en secuencia. A juzgar por el alcance del defecto, la dimensión longitudinal es de aproximadamente 0,8 my la dimensión radial es inferior a 1/4 del diámetro del pilote. A juzgar por los parámetros acústicos y las formas de onda en el área del defecto, la amplitud de los parámetros acústicos no es demasiado grande y la forma de onda es básicamente completa. Por lo tanto, el defecto se considera un defecto menor y el pilote se considera un pilote de Clase II.
Figura 1 Curva acústica
Figura 2 Diagrama esquemático de los resultados de la medición de inclinación
5 Algunas cuestiones a las que se debe prestar atención durante la detección
(1) Efecto pila de la edad del hormigón.
Durante la inspección de 13-2 pilotes de cierto puente, debido al apretado cronograma de construcción, la inspección se realizó el quinto día después de la inyección. Se encontró que la señal recibida era bastante débil y la forma de onda estaba severamente atenuada, lo cual era común en todos los puntos de medición. El análisis preliminar es sobre la edad. Se volvió a probar al décimo día después de la inyección. La señal y la forma de onda eran buenas y se consideró que la pila estaba intacta. Se puede observar que la edad tiene un mayor impacto en los resultados de las mediciones acústicas, siendo recomendable que el tiempo de detección no sea inferior a 14 días.
(2) El método ultrasónico y el método de extracción de muestras deben verificarse mutuamente y aplicarse de manera integral.
El diámetro de diseño de los 5-2 pilotes de un determinado puente es de 1,5 m y tres tubos acústicos están preincrustados. La inspección ultrasónica encontró que el hormigón a 3,5 m por debajo de la parte superior del pilote estaba muy mezclado con arena. Cuando se verifica mediante el método de perforación con núcleo, se refleja como un pilote completo. La inspección de la excavación confirmó que el método ultrasónico era correcto. El defecto estaba ubicado en la capa de arenas movedizas. Los dos tubos acústicos estaban envueltos en arenas movedizas, por lo que los resultados de la medición acústica mostraron que la sección del defecto era un poco grande. Sin embargo, la posición de perforación está cerca del centro del pilote, evitando el rango de defectos y no puede reflejar la verdadera condición del pilote. Por lo tanto, la ubicación de muestreo del núcleo de perforación debe seleccionarse lo más cerca posible de la interfaz donde se encuentra el problema en el registro sónico. Cuando se encuentran condiciones anormales durante las pruebas ultrasónicas, la calidad de los pilotes de cimentación no se puede determinar a ciegas. Es necesario combinar datos geológicos y relacionados y diferentes métodos de detección para juzgar razonablemente la calidad de los pilotes de cimentación.
(3) Problema en el tubo de sonido.
El tubo acústico es el canal a través del cual el transductor ingresa al cuerpo del pilote durante la medición acústica.
Es una parte importante del sistema de detección de pulsos ultrasónicos para pilotes moldeados in situ. Su método de incrustación en el pilote y su disposición en la sección transversal del pilote afectarán directamente los resultados de la detección. Por lo tanto, la disposición y el método de enterramiento de los tubos de detección acústica deben indicarse en los planos de diseño de los pilotes de detección. El número de tubos de detección acústicos enterrados y su disposición en la sección transversal del pilote deben tener en cuenta el área de control de detección. .
En mediciones reales, el tubo de sonido a menudo está bloqueado o atascado, lo que se debe a una instalación incorrecta del tubo de sonido. Las tuberías de detección acústica generalmente se instalan en secciones que utilizan jaulas de acero. Las juntas entre cada sección pueden usar juntas de manguito con rosca inversa o soldadura de manguito para garantizar que no haya fugas de lodo bajo alta presión hidrostática. La pared interior de la junta permanece plana y la tubería. La boca se cierra después de la instalación. La instalación no paralela de conductos acústicos también es un problema común. Dado que la jaula de acero se tuerce y deforma fácilmente durante el proceso de construcción, el desplazamiento del tubo acústico es grande, lo que resulta en desviaciones en el valor del tiempo de la onda sonora, el error cuadrático medio, el coeficiente de dispersión y la velocidad promedio del sonido. El método PSD se puede utilizar para determinar y eliminar la influencia de estos factores sin defectos. El agua turbia en el tubo de sonido aumentará significativamente o incluso seriamente la atenuación de las ondas sonoras, prolongará el tiempo de propagación y provocará errores en la detección de ondas sonoras. Por lo tanto, se debe lavar el tubo de detección antes de realizar la prueba y se debe inyectar agua limpia como agente de acoplamiento.
6 El método ultrasónico debe discutirse y mejorarse en el trabajo práctico:
(1) También es común utilizar la velocidad del sonido para estimar la resistencia del hormigón de pilotes, y También se están probando varios métodos. La integridad de los pilotes se juzga mediante métodos estadísticos matemáticos, como el análisis de conglomerados y las pruebas estadísticas. Cuanto mejor sea la calidad de la construcción, más estricto será el juicio.
(2) Desarrollar aún más la tecnología de perforación de tubos acústicos o de orificios centrales para abordar los defectos de los pilotes, mejorar la confiabilidad de los defectos de los pilotes reforzados y hacer que las pruebas ultrasónicas de los pilotes de cimentación sean más económicas y confiables.
Los requisitos generales del método de transmisión ultrasónica son: las juntas deben ser firmes y no caerse, y el sello no debe filtrar lechada; la pared de la tubería debe ser plana, sin roturas, lisa y sin deformaciones; el cuerpo de la tubería debe estar vertical y no torcido; no debe haber materias extrañas en la tubería.
Cuando el material de la tubería acústica o el proceso de instalación son deficientes, puede causar fugas de lodo, bloqueo de la tubería, rotura, flexión, hundimiento y deformación, lo que tendrá un gran impacto en el método de transmisión ultrasónica para detectar la integridad de la base del pilote, e incluso no se puede utilizar el método de detección de transmisión ultrasónica.
Basado en la situación anterior, a través de los cálculos teóricos correspondientes y una gran cantidad de práctica de ingeniería, Zhejiang Hongchang Technology Development Co., Ltd. lanzó el producto patentado de nuestra empresa: tubo acústico hidráulico de doble sellado de alta resistencia ( Patente No.: 200720112817.3).
El extremo del casquillo del tubo de sonido hidráulico de doble sello de alta resistencia está diseñado con dos ranuras convexas y los anillos de sellado están instalados en las ranuras convexas. Durante la instalación, inserte el extremo del casquillo de este producto en el extremo del casquillo de 10 cm y luego use unos alicates hidráulicos especiales para apretar las dos ranuras convexas al mismo tiempo. La tubería en la parte extruida se encogerá y deformará después de ser estresada, y el exterior. el tubo entre las dos ranuras convexas se sumergirá profundamente en el tubo interior, logrando de manera efectiva la conexión confiable de este producto, al mismo tiempo, el anillo de sellado de goma se deforma y se atasca entre las dos capas de tubos después de ser apretado, lo que desempeña un papel; Excelente efecto de sellado de doble seguridad.