超音波探测管

超音波探测管简称声测管是灌注桩进行超声检测法时探头进入桩身内部的通道。它是灌注桩超声检测系统的重要组成部分，它在桩内的预埋方式及其在桩的横截面上的布置形式，将直接影响检测结果。因此，需检测的桩应在设计时将超音波探测管的布置和埋置方式标入图纸，在施工时应严格控制埋置的质量，以确保检测工作顺利进行。

基本介绍

中文名：超音波探测管
主要功能：检测通道
套用学科：物理

选择方法

超音波探测管材质的选择，以透声率较大、便于安装及费用较低为原则。

声脉冲从发射换能器发出，通过耦合水到达水和超音波探测管管壁的界面，再通过管壁到达声测管管壁与混凝土的界面，穿过混凝土后又需穿过另一超音波探测管的两个界面而到达接收换能器。

因此，超音波探测管形成4个界面，每个界面的声能透过係数可按下式计算：

式中： ——某界面的声能透过係数；

——界面两侧介质的声阻抗率( )

发射和接收换能器之间4个界面的总透声係数为

分类及埋置

目前常用的管子有钢管、钢质波纹管、塑胶管3种。

钢管

优点是便于安装，可用电焊焊在钢筋骨架卜，可代替部分钢筋截面，而且由于钢管刚度较大．埋置后可基本上保持其平行度和平直度，目前许多大直径灌注桩均採用钢作为超音波探测管。但钢管的价格较贵：

钢质波纹管

是一种较好的超音波探测管材料，它具有管壁薄、钢材省和抗渗、耐压、强度高、柔性好等特点，通常用于预应力结构中的后张法预留孔道：用做超音波探测管时。可直接绑扎在钢筋骨架土，接头处可用大一号波纹套接。由于波纹管很轻，因而操作十分方便，但安装时需注意保持其轴线的平直。

塑胶管

声阻抗率较低，用做超音波探测管具有较大的透声率，通常可用于较小的灌注桩，在大型灌注桩中使用时应慎重-因为大直径桩需灌注大量混凝土，水泥的水化热不易发散：鑒于塑胶的热膨胀係数与混凝土的相差悬殊，混凝土凝固后塑胶管因温度下降而产生径向和纵向收缩，有可能使之与混凝土局部脱开而造成空气或水的夹缝，在声通路上又增加了更多反射强烈的界面，容易造成误判。

超音波探测管的直径，通常比径向换能器的直径大l0mm即可，常用规格是内径50-60mm。管子的壁厚对透声丰的影响很小，所以，原则上对管壁厚度不作限制，但从节省用钢量的角度而言，管壁只要能承受新浇混凝土的侧压力，则越薄越省。

布置方式

布置超音波探测管的埋置数量及其在桩的横截面卜的布局应考虑检测的控制面积。通常有如图7所示的布置方式，图中的阴影区为检测的控制面积。

一般桩径小于0.6~1m时，沿直径布置两根；桩径为1~2.5m时，布置3根，呈等边三角形；桩径大于2.5m时，布置4根，呈正方形。

安装方法

超音波探测管可直接固定在钢筋笼内侧上，如图8-8所示：固定方式可採用焊接或绑扎，管子之间应基本上保持平行-若检测结果需对各测点混凝土的强度做出评估，则不平行度应控制在1‰以下。钢筋笼放入桩孔时应防止扭曲。

管子一般随钢筋笼分段安装，每段之间的接头可採用反螺纹套筒接口或套管焊接方案，如图8所示：若採用波纹管则可利于大一号的波纹管套接，井在套接管的两端用胶布缠绕密封。无论啊卜种接头方案都必须保证在较高的静水压力下不漏浆，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，超音波探测管的底部也应密封，安装完毕后应将上口用木塞堵住，以免浇灌混凝土时落人异物，致使孔道堵塞。

图8 超音波探测管的安装方法

a)钢管的套接；b)波纹管的套接

1-钢筋；2-超音波探测管；3-套接管；4-箍筋；5-密封胶布

其他用途

超音波探测管除了用作检测通道及取代一部分钢筋截面外，还可作为桩底压浆的管道。试验证明，经桩底浆处理的灌注桩，可大幅度提高其承载力。同时超音波探测管还可作为事故桩缺陷沖洗与压浆处理的管道，这时需採取措施把需压浆的缺陷部位的管道打穿。

超音波透射法检测，对超音波探测管总体的要求是：接头牢靠不脱开，密封不漏浆；管壁平整不打折，平顺无变形；管体竖直不歪斜；管内畅通无异物。

当超音波探测管材料或安装工艺较差时，可能造成漏浆、堵管、断裂、弯曲、下沉、变形等事故的发生，对超音波透射法进行桩基完整性检测产生较大影响，甚至于无法进行超音波透射法检测。

基于以上情况，我们通过相应的理论计算和大量的工程实践，由浙江宏昌科技发展有限公司推出了我们的专利产品：高强双密封液压超音波探测管（。

高强双密封液压超音波探测管在承口端端部设计了两个凸槽，凸槽内配有密封圈，安装时将本产品的插口端插入承口端10cm，然后用专用液压钳同时对两个凸槽进行挤压，被挤压部位的管材受力后收缩变形，两个凸槽之间的外层管材深陷入内层管材，从而有效实现了本产品的可靠连线；同时橡胶材质的密封圈在受挤压后变形贴服在两层管材之间，起到了极为良好的双保险密封作用。

高强双密封液压超音波探测管的优点主要是充分考虑到超音波探测管在使用中所涉及的各种要素，从各方面达到国内乃至世界领先的性能。

详见下表：

指标标準	密封性	连线可靠性	抗扭矩性能	套接长度
内压	外压
行业标準	1mpa保压1min	4mpa保压1min	接头处能承受3KN的拉拔力	接头处能承受扭力矩120N·m	≥8mm
企业标準	2mpa保压1min	4mpa保压2min	接头处能承受6KN的拉拔力	接头处能承受扭力矩180N·m	≥10mm
本产品优点	密封圈经挤压后，纵向收缩变形，贴服于两层钢管之间，密封性能极佳。而且两道密封圈的配置更是增加了保险係数。	利用管材的变形，将连线处夹成两头大，中间小，使连线处一次性卡死，避免了活接头鬆动的可能性。无论在抗拉拔还是抗扭矩方面的性能都相当稳定、出色，且凸起成圆弧，凸起度小，有效避免与导管、振捣器等相碰撞。	充分的插入套接，更能保证连线的顺直。

高强双密封液压超音波探测管除了有以上领先的性能以外，还具有另外两大明显的优点和一套严谨的保障措施。

两大优点分别是便利性和经济性。

便利性使用本产品，可以完全避免现场焊接、套丝或滚槽作业，无需电力辅助，只需採用配套的液压工具，手动操作即可轻鬆完成，省时、省力，一次性安装成功。

经济性和常规设计的φ57×3.5mm的钢管相比，可节省钢材2/3以上，材料成本明显降低；作为目前国内操作性最为简便的超音波探测管产品，可在各个环节节省最大的人力成本，并能明显提高工作效率；在各种连线方式的薄壁超音波探测管中，本产品可在现场根据需要进行任意长度的锯切使用，无短管和料头的浪费，实际总成本明显降低。

安装规程

1、撕开封口，检查声测管管口是否变型，声测管管内有无杂物，O型圈是否破损
2、对準声测管管口重新插入
3、插入声测管接头底部
4、将液压钳凹槽卡入声测管接头凸起处
5、关好液压钳模组，插入插梢
6、关好液压钳
7顺势压动液压钳，使模组合拢。
1、基桩检测与声测管的埋设布置应符合JTG/T F81-01的规定。
2、声测管自进入工地现场后起，在装卸、搬运、安装过程中，要避免使声测管管体扭曲、挤压变形。声测管要存放在有遮雨设施的场地，避免管体生鏽。进场安装的声测管，首先要对管体进行检验，扭曲变形的声测管不允许进入安装程式。
3、声测管可直接固定在钢筋笼的内侧，固定点的间距不超过2米，其中声测管底端和接头部位必须设固定点，对于无钢筋笼的部位，声测管可用钢筋支架固定。
4、声测管与钢筋笼的固定方式，优先採用钢管卡子，卡接压紧声测管后，卡子与钢筋焊接,固定点声测管与钢筋笼的绑扎方法：先把铁丝在钢筋上缠绕两圈，然后以编辫子的方法编至70-80㎜长，再把铁丝叉开捆住声测管，然后拧紧铁丝（所有固定点的铁丝绑法都按此方法）。如採用推插式声测管，在安装声测管时，定位耳要平行对直，并且在上下管推插到位后（刻度线3㎜内），用绑丝将上下定位耳绑紧，使密封圈连线区域不承受拉力；如採用钳压式（液压式）声测管，在安装声测管时，待上下管推插到位后（刻度线3㎜内），把专用的液压工具模头的环状凹部对準承插口（或接头）端部内装有橡胶圈的环状凸部，将对接部位管材同时压紧至六边形状，检查压紧度并用量规确认尺寸是否正确，量规可完全卡入六边形部位，即表示压紧已经到位。
5、钢筋笼放入桩孔时应防止扭曲，管与管平行垂直，声测管随钢筋笼分段安装，每埋设一节均应向声测管内加注清水，声测管安装完毕后应加盖或加塞封闭，以免浇注混凝土时落入异物，堵塞孔道。
6、声测管埋设深度应在灌注桩的底部以上50㎜-150㎜，声测管的上端应高于灌注桩顶面300㎜-500㎜，同一根桩的声测管外露高度相同。
7、在灌注基桩浇注混凝土之前，应检查声测管内的水位，如管内的水不满，则应补充灌满。
8、若声测管需割断，应採用切割机切断，并对管口进行打磨除刺，不得用点焊机烧断。
9、焊接钢筋时，应避免焊液流溅到声测管管体上或接头上。
桥樑桩基在混凝土灌注时对声测管密封性，抗渗漏、抗压等方面要求非凡严峻，稍有不甚将构成堵管或管变形，浅显焊管在施工中均由各施工队担任声测管的焊接义务，无法检测管壁、接口及管底封口的密封及抗渗漏性；很难担保质量。而我公司出产的声测管均需经由三道检测工序(即初检、气检、水检)，出厂产品合格率为100%，然后担保产品知足施工技艺要求。

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