一、 人員分工
首先將檢測人員進行分工,一般儀器操作和現場記錄為一人,測量及收放換能器為一人。
二、 現場資料及信息收集
了解或查看工程及地質資料、基樁設計圖紙、施工記錄、監理日志等;了解施工工藝及施工過程中出現的異常情況,了解并記錄(記錄在附錄的表格中)工程信息、樁信息(樁號、樁長、樁徑、樁型等,了解并記錄基樁工程有關單位信息(建設、施工、監理等)。
三、 記錄被樁的信息
1.對被測基樁的聲測管進行編號,一般以靠近北方的聲測管作為1#管,并按順時針方向依次編號(記錄在附錄二的表格中),如下圖:
2.用鋼卷尺測量各聲測管露出樁頭的高度,每兩個聲測管之間的外壁間距(管距,精確到1%,記錄在附錄二的表格中)
3.用游標卡尺測量換能器的外徑d'、聲測管的外徑D、聲測管的內徑d(精確到1mm);
四、 測量或計算聲時初讀數
聲時初讀數包括:超聲系統延時t0,超聲波在聲測管的水里傳播的聲時和超聲波在聲測管中傳播的聲時(聲時修正值t’)。
超聲系統延時t0的測量方法:
方法1. 時距曲線法:將發、收換能器平行置于清水中的同一高度,其中心間距從400mm左右開始逐次加大兩換能器之間的距離,同時測量與之相應的聲時(測量時儀器零聲時設置為0)。為保證測試精度,兩換能器間距的測量誤差不應大于0.5%,測量點不應少于5個點。將所有測點的參數通過作圖或線性回歸的方式計算,擬合直線與T軸的交點,即為系統延時t0。如下圖所示:
方法2.直接測量:將收、發換能器的發射體和接受體十字交叉放置于空氣或清水中,測量的聲時值即為系統延時(測量時儀器零聲時設置為0)。
當聲波從某一聲測管傳播至另一聲測管時,將通過耦合的水和金屬聲測管,因此必須進行聲時修正。其聲時修正的計算公式:

式中:
t‘——聲時修正值(μs);
D——聲測管外徑(mm);
d'——聲測管內徑(mm);
d'——換能器外徑(mm);
νt——預埋聲測管的聲速值(km/s);
νw ——水的聲速值(km/s)。
對鋼質聲測管,波速一般可取5800m/s;20°C時水的聲速可取1480m/s。
則聲時初讀數too=t0+t’
五、 平測
1. 放置設備
①將管口導向輪放在聲測管上,計數裝置裝到三腳架上,讓有兩根導向柱一側朝被測樁的方向;
②將聲測管灌滿水,然后將換能器放到被測剖面的聲測管底,并將換能器的信號線放到計數輪上;
③依據聲測管露出樁頭的高度及換能器信號線上深度標記,調整換能器使收發換能器在同一水平面上,記錄實際測量的剖面深度(記錄在附錄的表格中);
④將換能器的信號線與儀器相連。
2. 設置參數
①打開儀器,進入參數設置界面,設置存儲文件名、工程信息或樁號,選擇或設置被測剖面編號;
②輸入聲測管間距,設置測點間距,一般為25cm(
建議直接設置成10cm,以免重新進行加密測試);
③必要時設置發射電壓、采樣間隔等采樣參數(如以前未設定)。
3. 測試
①進行采樣,自動或手動調整,使第一個測點的首波出現在儀器屏幕上;
②緩慢提升換能器,儀器自動測試,同時關注測試過程中的波形變化,需要時及時調整,保證測試信號的首波出現在屏幕上(嚴重缺陷處、無法測得波形除外),直至測試到樁頭,本測試剖面完成。
③將換能器調整到另外的聲測管中,按上述方法進行測試,直至該樁的所有剖面測試完成(如果使用多通道測樁儀器,則不必重復進行)。
六、 加密測試
對于平測法測試的異常區域進行加密測試,測試方法同平測,測試時將測點間距設置為10cm。測試區域范圍為3倍以上的異常區域范圍。(若測點間距已設置為10cm,則無需進行加密測試)
七、 斜測
對于平測和加密測試中確認的剖面異常區域,應進行雙向斜測,如右圖所示,測試區域范圍為3倍以上的異常區域范圍。換能器的高度差一般為50cm(聲測管間距小于1000mm),測試時可將每一剖面的每一斜測方向單獨存儲一個文件,并按一定的規則命名,如:1-2剖面的1管換能器高、2管換能器低的斜測可命名為樁號+1G2D;1-2剖面的2管換能器高、1管換能器低的斜測可命名為樁號+2G1D等等;
所有存在異常區域的剖面均應進行雙向加密測試。
八、 數據處理
1. 數據傳輸:將儀器中的測試數據通過儀器接口或U盤傳輸到計算機中。
2. 平測數據處理:
①打開計算機分析軟件及測試數據。
②設置工程信息、樁信息和計算參數;
③調整聲時修正值(如果儀器內部已輸入的聲時初讀數,則此步不必進行);
④通過深度曲線,調看異常測點波形,調整自動判讀錯誤的測點的聲參量判讀;
⑤重新計算并調整深度曲線的顯示比例;
⑥生成曲線圖和檢測報告初稿。
3. 斜測數據處理
①按平測數據處理的①~⑤進行數據處理
②找出每一斜測方向的每一異常區域的兩根邊界測線;
③繪制聲陰影圖
九、 報告編寫
根據上述數據處理生成的報告初稿進行編寫,編寫的報告應涵蓋以下內容
1. 工程及測試信息;
2. 工程樁位平面圖;
3.超聲波法檢測結果匯總表;
4.聲波透射法單樁檢測報告;
5.每根被檢樁各剖面的聲速深度、波幅深度曲線及各自的臨界值,聲速、波幅的平均值;斜測法的聲陰影圖。
6.樁身缺陷位置及程度的分析說明。
十、 本文所涉及內容,其技術及方法可應用于北京智博聯科技股份有限公司生產ZLB-U5系列非金屬超聲儀。可用于聲波透射法基樁完整性檢測、結構混凝土抗壓強度、裂縫深度及缺陷檢測、連續墻完整性檢測、地質勘查、巖體完整性、風化評價測試、巖體、混凝土等非金屬材料力學性能檢測。