２０１２年６月 巾国灌湾建设 Ｃｈｉｎａ Ｈａｒｂｏｕｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｊｕｎ．，２０１２ Ｔｏｔａｌ １８０，Ｎｏ．３ 第３期总第１８０期 ＫＯＤＥＮ ＤＭ－６８４型超声波孔壁检测仪 在地下连续墙施工中的应用 刘华 （中交二航局第一工程有限公司，湖北摘武汉４３００１２） 要：介绍了地下连续墙成槽过程中应用日本ＫＯＤＥＮ ＤＭ一６８４型超声波孑Ｌ壁检测仪，对成槽质量的监测、检测及 其质量评定，用以指导施工。保证了成槽质量符合规范要求。 关键词：地下连续墙；超声波孔壁检测仪；垂直度；泥浆指标 中图分类号：Ｕ６５５ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００３—３６８８（２０１２）０３—００６０—０２ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＫＯＤＥＮ ＤＭ－６８４ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｂｏｒｅｈｏｌｅ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ ｉｎ Ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ Ｄｉａｐｈｒａｇｍ Ｗａｌｌｓ ＬＩＵＨｕａ （Ｎｏ．１ Ｅｎｇ．Ｃｏ．，Ｌｔｄ．ｏｆＣＣＣＣ ＳｅｃｏｎｄＨａｒｂｏｒＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｗｕｈａｎ，Ｈｕｂｅｉ４３００１２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ａ Ｊａｐａｎ ＫＯＤＥＮ ＤＭ－６８４ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｂｏｒｅｈｏｌｅ ｄｅｔｅｃｔｏｒ ｉｎ ｔｒｅｎｃｈｉｎｇ ｆｏｒ ｕｎｄｅｒ－ ｇｒｏｕｎｄ ｄｉａｐｈｒａｇｍ ｗａｌｌｓ，ｗｈｉｃｈ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，ｔｅｓｔｉｎｇ ａｎｄ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒｅｎｃｈｉｎｇ ｑｕａｌｉｔｙ ｔｏ ｇｕｉｄｅ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｅ－ ｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｄｉａｐｈｒａｇｍ ｗａｌｌｓ ａｎｄ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔｒｅｎｃｈｉｎｇ ｑｕａｌｉｔｙ ｍｅｔ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｉｆｅｄ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄ ｄｉａｐｈｒａｇｍ ｗａｌｌ；ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｂｏｒｅｈｏｌｅ ｄｅｔｅｃｔｏｒ；ｖｅｒｔｉｃａｈｔｙ；ｍｕｄ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ｌ工程概况 属设施组成。码头前墙为现浇钢筋混凝土地下连续墙，厚 １．１ ｍ，墙底标高一２４．０一－２８．０ ｍ，墙顶标高０．０ ｍ，顶部设 有现浇混凝土胸墙。锚碇结构采用现浇混凝土锚碇墙，上 部为导梁，下部为地连墙。前墙与锚碇墙间净距３３．５ ｍ， 由直径７５ ｍｍ的Ｑ５５０成套钢拉杆相连接，拉杆间距１．３５ ｍ。码头结构断面见图１。 １．１码头的结构形式 华电曹妃甸重工装备制造基地一期项目码头工程位于 唐山港曹妃甸港区三港池北侧，码头岸线长３７５．６ ｍ，码 头顶标高５．０ ｍ，前沿设计水深一１１．５ ｍ。 码头结构由前墙、锚碇结构、拉杆、回填料和其它附 图１码头结构断面图 收稿日期：２０１１－－０９—１４ 作者简介：刘华（１９７９一 业。 １．２工程地质条件 ），男，河北唐山人，工程师，公路与桥梁专 本工程施工场地内覆盖层主要由第三系和第四系地层 构成，在勘察深度范围内主要为第四系海相地层。 ２０１２年第３期 刘华：ＫＯＤＥＮ ＤＭ一６８４型超声波孔壁检测仪在地下连续墙施工中的应用 。６１・ 施工区地层主要为粉砂、粉质黏土和粉土，其中粉细 砂层和粉土层厚度在２０ ｉｎ左右，地质条件对地下连续墙 成槽施工极为不利，很容易造成槽壁倾斜和坍塌。 ２地下连续墙施工及其质量检测方法 ２．１施工方法 地下连续墙共７０段，每段长５．４ Ｉ＇Ｄ－，如图２。根据本 工程地质条件以及地下连续墙槽段布置，经比选采用金泰 ＳＧ４０Ａ液压抓斗直接抓土成槽施工，施工过程中不断注入 护壁泥浆（泥浆指标见表１），以保证槽壁稳定。 图２一般槽段布置图（单位：ｅｍ） 褂０ 表１护壁泥浆性能主要指标控制标准 阶段 性质 新制 成槽过 混凝土浇 检测方法 泥浆 程泥浆 筑前槽内 密度／（ｇ・ｃｍ－３） ≤１．０５ ≤ｌ＿２５ ≤１＿２ 泥浆比重秤 马氏黏度，ｇ ２２－３０ ２２～４Ｏ ２２～４０ 马氏漏斗 ｌ ｐＨ值 ≤１Ｏ ７～１１ ７－９ 试纸 ｌ含砂量／％ ≤２ ≤４ ≤４ １００４型含砂量测定仪 成槽完成经检测合格后下放钢筋笼，然后浇筑混凝 土，待混凝土达到一定强度后进行超声波跨孔检测地连墙 的完整性（同桩基础超声波跨孔检测）。 地连墙施工完成后，墙前侧进行港池开挖，地连墙直 接作为码头的主体承载结构，施工中成槽后槽壁垂直度检 测至关重要，直接关系到地连墙钢筋笼能否顺利下放、混 凝土浇筑完成后墙体的表面平整度的质量，所以必须对成 槽垂直度进行检测，用以指导施工。 ２．２超声波成槽检测原理 在施工过程中，将超声波传感器放人槽孔中的泥浆 里，可以对槽孔４个方向的孔壁状态进行实时监测和检 测，包括槽宽、墙壁的垂直度、墙壁坍塌状况等。检测过 程中泥浆作为声波传导和反射的阻抗界面，相对密度控制 在１．１５—１．２左右，以保证槽壁稳定。 检测前对比了日本ＫＥ～２００型和ＫＯＤＥＮ ＤＭ一６８４型超 声波孔壁检测仪的检测结果，由于前者检测结果不佳，且 一次只能检测２个方向、要求泥浆密度甚低等问题，决定 选用ＫＯＤＥＮ ＤＭ一６８４型超声波孔壁检测仪。全套设备由 两部分组成，检测用绞车和自动记录仪，测量精度０．２％， 测深精度１％，最大测深１０８ ｍ，工作介质为Ｐ＝１．１５ １．２０ ｇ／￣ｍ 的泥浆，工作频率厂＝１００ ｋＨｚ。 检测工作时，首先由仪器振荡器产生一定频率的电脉 冲，同时打开记时门，电脉冲经放大，经发射换能器变电 能为声能，通过泥浆介质以速度ｃ向孔壁发射。声波抵达 槽壁即由槽壁产生反射，再经泥浆介质返回，被换能器接 收，即变声能为电能。与此同时，仪器在接收到第一个回 波信号后，计时门关闭，并记录声波自发射至接收的时间 ｔ，仪器按公式ｓ＝１／２×Ｃ×ｔ计算出所测距离。 检测时，探头的上下是随仪器绞车的提升装置从孔口 降至孔底（为往测），也可从孔底提升至孔口（为返测）。 在检测过程中每隔一定时间测量一组声时值，与此同时， 在记录仪的电火花纸上，即自动绘制出孔壁形状。 ２．３超声波孔形检测 检测前根据设计槽深、槽宽选择输入参数，本工程只 检测１．１ Ｉｎ方向的槽壁，故手动输入槽宽 ＝１ １００ ｍｍ， 检测时记录仪会自动绘出２条点虚直线，即是检测孔壁垂 直度和槽宽的结果。 检测范围取Ｒ＝１ ｍ（适应于槽宽０．７～１．５ ｍ的检测 范围）。采用纵向比例尺１：１００，横向比例尺１：２０。 控制泥浆的相对密度小于１．２Ｏ。泥浆相对密度太大会 使记录图谱模糊不清，甚至测不到孔壁的反射界面，必要 时要更换泥浆相对密度。可以采用反循环清孔，但是清孔 后不能立即检测，因为泥浆中会含有气泡，不利于超声波 的检测，应等１０ ｍｉｎ左右气泡消失后再检测。 检测速度控制：检测速度设定时，不能太快，对于 孔深３０ ｍ的孔，采用慢速检测，测定速度设为３．０～４．Ｏ ｍ／ｍｉｎ，检测时间在１０ ａｒｉｎ左右，检测效果最佳。 本仪器可以从槽顶至槽底进行往返测量，必要时对槽 壁进行往返测量，对比图形，以确保检测正确。 由于地连墙段长５．４ ｎｌ，故每个槽段测量２次，测量 位置为两头距槽段接缝距离１ ｍ处，成槽图形２份，如２ 份图形经判断都合格，则该槽成槽质量合格。 ３成图质量评定 评定检测结果必须成图清晰，能够明显地显示槽壁形 状。如果槽段经检测合格，则可进行下一道工序，如果经 检测，垂直度不合格，则进行修槽或回填处理，并分析原 因，采取有效措施，确保成槽检测合格， 本工程由于天气、机器维修、人员操作等原因，地连 墙成槽总计检测３９个槽段，７８个测点，加上重测复测加 测的２３个点，累计１０１个测点，其中有ｌ３个测点由于 槽壁坍塌或槽深不足，未能提供垂直度，余下８８个测 点经过分析统计：Ｋ＞１／１５０有１３个，Ｋ＝１／１５０～１／２５０ 有２８个；Ｋ＜１／２５０有４７个，８８个测点垂直度平均值Ｋ＝ １／２１９＜１／１５０，符合规范垂直度Ｋ＜１／１５０的要求。 ４结语 在２０多ｉｎ厚的粉细砂层中进行地连墙成槽施工和检 测，具有很大的难度。本工程采用了日本ＫＯＤＥＮ ＤＭ一 ６８４型超声波孔壁检测仪直观地显示出成槽槽壁的形状、 尺寸、垂直度等，有效地指导了施工，保证了工程质量。 参考文献： 【１】ＪＴＪ３０３－－２００３，港口工程地下连续墙结构设计与施工规程【Ｓ】． 【２】张宝华，关磊，陈福兴．超声波孔壁垂直度监测仪在ＤＸ桩中的 应用Ｌ盯．建筑技术开发，２００１。２８（６）：５－８．
