声测管的结构
声学测量管可直接固定在钢筋笼内侧:固定方法可焊接或绑扎,管道之间应基本平行——如果测试结果需要评估各测点混凝土的强度,则不平行度应控制在1‰下面。钢筋笼放入桩孔时应防止扭曲。[1]
管道一般与钢筋笼分段安装,每段之间的接头可采用反螺纹套筒接口或套管焊接方案。如果使用波纹管,可以使用大型波纹管套管,并用胶带包裹在套管两端。无论哪种接头方案必须保证在高静水压下不漏浆,接口内壁应保持平整,不得有焊渣、毛刺等突出物,以免阻碍探头自由移动,声测管底部也应密封。安装后,上口应用木塞堵塞,以免浇筑混凝土时落入异物,造成通道堵塞[2]
声测管的选购
声测管材料的选择,以透声率高、安装方便、成本低为原则。
声脉冲从发射换能器发出,通过耦合水到达水和声测管壁的界面,然后通过管壁到达声测管壁与混凝土的界面。通过混凝土后,需要通过另一声测管的两个界面到达接收换能器。
因此,声测管形成四个界面,每个界面的声能通过系数可按以下类型计算:
式中:
--某个界面的声能通过系数;
--界面两侧介质的声阻抗率
发射和接收换能器之间四个界面的总透声系数为
声阻抗率低,作为声学管透声率大,通常可用于小型灌注桩,在大型灌注桩中应小心,因为大直径桩需要灌注大量混凝土,水泥水化热不易发散:鉴于塑料热膨胀系数与混凝土差异,混凝土凝固后塑料管径向纵向收缩,可与混凝土局部分离,导致空气或水接缝,增加更强的反射界面,容易造成误判。
声学测量管的直径通常比径向换能器大10毫米,通常规格为50-60毫米。管道壁厚对透声率影响不大,原则上不限制管壁厚度,但从节约钢材消耗的角度来看,只要管壁能承受新浇混凝土的侧压,就越薄。