《2012全國基樁無損檢測培訓》學習總結
2023年十一月在湖北武漢，有中國科學院武漢岩土力學研究所、武漢中岩科技****、武漢中科智創岩土技術****舉辦的《全國基樁無損檢測培訓班》在本月的十八號如期開班。當日上午8：30分舉行了簡短的開班儀式並合影留念。
上午第一堂課有劉明貴教授主講《岩土工程無損檢測方法》。學習的主要內容是：隨著科技的發展基樁檢測的技術也隨著進步，現在的檢測方法越來越智慧型化，涉及多學科與技術的交叉融合，基礎學科有：
地球物理學、檢測聲學、岩土動力學、工程地質學、材料科學、波動力學等，技術學科有：薇電子學、電腦科學、感測技術、人工智慧與專家系統等。初步了解了分析方法的進化是有單一引數測量—綜合資訊分析—整合智慧型系統…..
及檢測物件材料、結構物、建築物、基樁、地基、橋梁等。下午有教授級高工趙竹佔主講《低應變反射波法》基本原理，《低應變反射波法》完整性檢測流程及《低應變反射波法》現場檢測技術和《低應變反射波法》完整性缺陷判讀，測試波形實列及分析。
第二天是我們這次來要學習的重點課程《基樁超聲波檢測技術》 一.超聲波的基礎知識：什麼是波動？
波動是物質的一種運動形式，波動可分為兩大類：一類是機械波，它由於機械振動在彈性介質中引起的波動過程。例如：
水波、聲波、超聲波等；另一類是電磁波，它是由於電磁波振盪所產生的變化電場和變化磁場在空間的轉播過程，例如：無線電波、 紅外線、紫外線、可見光、雷達波等。
振動：質點運動的往復機械運動，週期性，持續性，內源性。(震動：非週期性，瞬時性，外源性)
波動：不同質點間機械運動（能量）狀態的傳播過程1.波動的物理實質是（能量）狀態的一種傳遞形式。
2.超聲波是彈性介質中的一種機械（應力）波。3.
波動是振動的傳播過程，振動是波動的根源。
聲波是在介質中傳播的機械波，依據波動頻率的不同，聲波可分為次聲波、可聞聲波、超聲波、特超聲波。人們所能聽到聲波頻率是20~20khz，即可聞聲波。超聲波是一種人耳聽不見頻率在（20khz~100mhz）範圍內的機械振動波。
用於混凝土聲波透射法檢測的聲波主頻率一般為20khz~200khz。
波的產生與傳播：在彈性介質中，任何乙個質點機械振動時，因為這個質點與其鄰近的質點間有相互作用的彈性力聯絡著，所以它的振動將傳遞給與之相鄰近的質點，使鄰近的質點也同樣地發生振動，然後振動又傳給下乙個質點，依次類推。這樣，振動就由近及遠向以一定速度傳播出去，從而形成了機械波和波的傳播。
從上述可知，機械波的產生，首先要有做機械振動的波（聲）源，其次要有傳播這種機械振動的介質。例如，把石子投入平靜的水中，在水面上可以看到一圈圈向外擴充套件的水波。
根據在介質中質點振動方向與波的傳播方向的差別主要分為三種型別的波。
縱波（p波）：質點運動方向平行與波的傳播方向傳播機制：質點間的壓力與拉力
橫波（s波）：質點運動方向垂直與波的傳播方向傳播機制：質點間的剪下力
表面波（r波）：介質表層質點作橢圓運動
傳播機制：質點間的表面張力與剪下力
超聲波在介質中傳播可檢測到的引數：1、聲速超聲波傳播的速度 2、聲幅超聲波的波幅 3、聲頻超聲波的頻率
1.1.聲速：混凝土檢測中最常見的引數
固體介質中聲波的波速取決於波動方程的形式和介質的彈性常數，而波動方程的形式則取決於波的型別和介質的邊界條件，因此，聲波在固體介質中的傳播速度主要受下列三方面因素的影響：
波的型別：由於不同型別的波在固體介質中的傳播機理不同，也就導致了傳播速度的差異。
固體介質的性質：對於彈性介質，主要取決於它的密度、彈性模量、泊松比。這是影響波速的內在因素，介質的彈性特徵愈強，則波速愈高。
邊界條件：實際上就是固體介質的橫向尺寸與波長的比值，比值越大，傳播速度越快。
1.2.聲幅：反映材料衰減特性的引數
引起衰減的三種型別：（1）材料的粘滯性質（吸收衰減）（2）材料的結構特性（散射衰減）（3）材料的幾何特性（擴散衰減）
1.3.頻率：反映超聲波強度正負交叉快慢的引數
（1）反映材料的吸收特性（2）反映材料的頻散特性（3）影響材料的尺寸效應
二.超聲波檢測系統
2.1.1.
超聲波儀：是混凝土灌注樁缺陷檢測的基本裝置。它的作用是產生重複的電脈衝並激勵發射換能器。
發射換能器發射的超聲波經藕合進入混凝土，在混凝土中傳播後被接收換能器接收並轉換為電訊號，電訊號送至超聲儀，儀器繪製並記錄下波形。
1.2.數字超聲波儀的組成（1）計算機部分（控制，儲存，顯示）（2）高壓發射與控制部分（3）程式控制放大與衰減部分（4）a/d轉換與採集部分
1.3.超聲波儀的基本功能（1）訊號放大（增益，衰減）（2）訊號濾波（高通，低通）（3）顯示波形（延遲，記錄長度）（4）讀取引數（聲時，聲幅）
1.4.智慧型化超聲波儀應具備的特點（1）自動採用適當的放大倍數（2）自動判讀引數（聲時，聲幅，頻率等）（3）靈活高效的顯示與記錄方式（4）實時快速的現場分析功能（5）方便的資料管理（原始資料與結果）（6）兼顧通用性與專用性（7）友好的介面
1.5.交通規範（jtg/t f81-01-2004）超聲波儀的技術要求：
（1）檢測儀應具有一發雙收功能（2）聲波發射應該採用高壓階躍或矩形脈衝（3）接收放大器的頻帶為5-200khz（4）增益不應小於100db，波幅測量範圍80db（5）計時顯示範圍大於2000us,精度優於0.5us（6）採集器模數轉換精度不應底於8bit（7）採集頻率不應小於10mhz（8）最大採集長度不應低於32k
2.2.1超聲波換能器：
1、常見的超聲波換能器型別（1）平面型（高頻）（2）朗之萬型（低頻）（3）徑向增壓型（4）一發雙收2、換能器的選擇，混凝土灌注樁跨孔超聲波法檢測中採用的是徑向換能器
2.2交通規範（jtg/t f81-01-2004）對感測器的技術要求（1）徑向水平面無指向性（2）諧振頻率宜大於25khz（3）水密性滿足1mpa水壓能正常工作（4）導線有長度標誌，標註充許偏差 <10mm（5）宜帶有5-60khz的前置放大器（6）一發雙收感測器
2.3系統零時校正:1、電延遲時間：
發出觸發電脈衝並開始計時的瞬間到電脈衝開始作用到壓電體的時刻，電路的觸發、轉換。2、電聲轉換時間：電脈衝加到壓電體瞬間到產生振動發出聲波瞬間有電轉換的延遲。
3、聲延遲：聲波要通過換能器殼體或輻射體。
2.4零時校正的方法:1、發射接收換能器直接對測2、時距法測定空氣中的聲速3、徑向換能器水中測定聲速。
2.3.1聲測管：
1、聲測管的埋設數量要求：聲測管是聲波透射法測樁時，徑向換能器的通道，其埋設數量決定了檢測剖面的個數（檢測剖面數為（n為聲測管數），同時也決定了檢測精度：聲測管埋設數量多，則兩兩組合形式的檢測剖面越多，聲波對樁身混凝土的有效檢測範圍更大、更細緻，但需消耗更多的人力、物力，增加成本；減小聲測管數量雖然可以縮減成本，但同時也減小了聲波對樁身混凝土的有效檢測範圍，降低了檢測精度和可靠性。
公路規範要求800mm《樁徑d≤1500時，埋設三根測管；1500《樁徑d時，埋設四根聲測管。2、聲測管的材質要求：（1）有足夠的強度和剛度，保證在混凝土灌注過程中不會變形、破損，聲測管材料的溫度係數應與混凝土接近，聲測管外壁與混凝土粘結良好，不產生剝離縫，影響測試結果。
（2）有較大的透聲率:一方面保證發射換能器的聲波能量盡可能多地進入被測混凝土中，另一方面，又可使經混凝土傳播後的聲波能量盡可能多地被接收換能器接收，提高測試精度。（3）目前常用的聲測管有金屬管、鋼質波紋管、塑料管3種，運用最多和效果最好的是金屬管。
公路、鐵路規範要求採用金屬管。
3、聲測管的尺寸要求：（1）聲測管內徑大，換能器移動順暢，但管材消耗大，且換能器居中情況差；內徑小，則換能器移動時可能會遇到障礙，但管材消耗小，換能器居中情況好。因此，聲測管內徑通常比徑向換能器的直徑大10~20mm即可。
（2）現在的增壓式換能器直徑為20mm左右，因此，一般選用40號鋼管（外徑48mm，內徑42mm）。（3）選配直徑較小的徑向換能器可減小聲測管的直徑，節約檢測成本。（4）聲測管的壁厚對透聲率的影響較小，一般不作限制，但從節約成本的角度出發，管壁在保證一定剛度（承受新澆混凝土的側壓力）的前提下，盡可能薄一點。
（5）公路規範要求：聲測管內徑比徑向換能器的直徑大15mm。
4、聲測管的連線與埋設：（1）用作聲測管的管材一般都不長（鋼管為6m長一根）當受檢樁較長時，需把管材一段一段地聯結，介面必須滿足下列要求：①有足夠的強度和剛度，保證聲測管不致因受力而彎折、脫開；②有足夠的水密性，在較高的靜水壓力下，不漏漿；③介面內壁保持平整通暢，不應有焊渣、毛刺等凸出物，以免妨礙接頭的上、下移動。
④通常有兩種聯結方式：螺紋聯結和套筒聯結。（2）聲測管一般用焊接或綁紮的方式固定在鋼筋籠內側，在成孔後，灌注混凝土之前隨鋼筋籠一起放置於樁孔中，聲測管應一直埋到樁底，聲測管底部應密封，如果受檢樁不是通長配筋，則在無鋼筋籠處的聲測管間應設加強箍，以保證聲測管的平行度。
安裝完畢後，聲測管的上端應用螺紋蓋或木塞封口，以免落入異物阻塞管道。聲測管的連線和埋設質量是保證現場檢測工作順利進行的關鍵，也是決定檢測資料的可靠性及試驗成敗的關鍵環節，應引起高度重視。
三、超聲波檢測技術
3.1.1檢測原理和方法：
1、檢測原理：基樁成孔後，灌注混凝土之前，在樁內預埋若干根聲測管作為聲波發射和接收換能器的通道，在樁身混凝土灌注若干天後開始檢測，用聲波檢測儀沿樁的縱軸方向以一定的間距逐點檢測聲波穿過樁身各橫截面的聲學引數，然後對這些檢測資料進行處理、分析和判斷，確定樁身混凝土缺陷的位置、範圍、程度，從而推斷樁身混凝土的連續性、完整性和均勻性狀況，評定樁身完整性等級。
超聲脈衝波在混凝土中傳播速度的快慢，與混凝土的密度有直接關係，聲速高則混凝土密實，相反則混凝土不密實。當有空洞或裂縫存在時，便破壞了混凝土的整體性，超聲脈衝波只能繞過空洞或裂縫傳播到接收換能器，因此傳播的路程增大，測得的聲時必然偏長或聲速降低。另外，由於空氣的聲阻抗率遠小於混凝土的聲阻抗率，脈衝波在混凝土中傳播時，遇到蜂窩、空洞或裂縫等缺陷，便在缺陷介面發生反射和散射，聲能被衰減，其中頻率較高的成分衰減更快，因此接收訊號的波幅明顯降低，頻率明顯減小或頻率譜中高頻成分明顯減小。
再者經過缺陷反射或繞過缺陷傳播的脈衝波訊號與直達波訊號之間存在聲程和相位差，疊加後互相干擾，致使接收訊號的波形發生畸變。
2019特種裝置無損檢測培訓
特種裝置無損檢測人員培訓 2013年07月 授課教師 田學軍 130 管道檢驗三所所長 河南省鍋爐壓力容器安全檢測研究院 第一章金屬材料及熱處理基本知識 金屬材料 金屬及合金 的效能包括 力學效能 也稱為機械效能 物理效能 化學效能和工藝效能。合金 是由兩種或者兩種以上的金屬或者金屬與非金屬元素相互...
2023年承壓類無損檢測培訓
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基樁無損檢測方案 施工單位部分
7.1 每月初被檢測方根據工程實際進度將當月的基樁檢測安排提前通知檢測人員，提出檢測要求。7.2 檢測人員根據現場情況提供處理準備方案，交由施工方進行檢測前期準備 包括檢測用電 聲測管埋設 樁頭處理等 7.3 準備工作完成後，被檢方應填寫基樁檢測報檢單，監理工程師簽認後通知檢測人員進行檢測。7.4 ...