Контроль сплошности ультразвуковой томографией и другие методы проверки БНС

 

Надежность и долговечность зданий и сооружений во многом зависит от качества выполнения фундаментных работ, в том числе правильной установки буронабивных свай. Для обеспечения необходимых эксплуатационных характеристик БНС используются различные методы контроля их сплошности и целостности.

 

 

Одним из наиболее эффективных и современных подходов является ультразвуковая томография. Она позволяет обнаруживать дефекты и нарушения структуры бетона на ранних стадиях. Но для выбора лучшего способа проверки надо изучить и особенности других технологий.

 

Ультразвуковая технология

 

 

Для проверки БНС удобно пользоваться неразрушающими косвенными методами. Они помогают сделать правильный вывод о качестве конструкции с помощью анализа параметров физического поля определенной природы.

 

 

Ультразвуковой метод является одним из наиболее распространенных способов неразрушающего контроля. Он основан на регистрации и анализе прохождения волн соответствующего диапазона частот через бетонное тело сваи. По требованиям СП−46.13330.2012. необходимо проверять не менее 30% свай в опорах с ростверком и соответственно 100% свай − без ростверка.

 

 

Ключевыми преимуществами ультразвуковой технологии являются:

 

• возможность обнаружения внутренних дефектов и неоднородностей бетона на ранних стадиях;

• высокая чувствительность к изменениям структуры материала;

• возможность построения трехмерной модели сваи;

• отсутствие необходимости в разрушении или вскрытии конструкции.

 

 

Применение этого метода позволяет выявлять разные дефекты:

 

• нарушение сплошности (раковины, пустоты, трещины);

• неоднородность состава бетона.

• несоответствие фактических размеров сваи проектным;

• наличие включений посторонних материалов.

 

 

Анализ полученных данных дает возможность оценить прочностные характеристики бетона, а также выявить области, требующие дополнительного усиления или ремонта.

 

 

Исследование с применением этого метода позволяет выявлять аномалии в зоне между трубами доступа, установленными в бетоне. Обработка данных помогает установить глубину расположения области с нарушениями сплошности.

 

 

Оценка размеров аномалии зависит от нескольких факторов:

 

• рабочей частоты прибора,

• размещения зоны в пределах области контроля,

• расстояния между трубами доступа и др.

 

 

Работы выполняются с применением пошагового алгоритма. В трубы опускают источник и приемник высокочастотных колебаний. После выполнения первого измерения – поднимают эти устройства на одинаковую высоту и выполняют следующий цикл проверки. Выполняют последовательно аналогичные действия по всей контрольной высоте сваи.

 

Преимущества ультразвуковой томографии

 

 

Классический ультразвуковой метод применяется на практике с 60−х годов прошлого века. Его использование затрудняет не только относительно большая длительность проверки. Главный недостаток –  возможность ошибочной регистрации аномалий при наличии пустот между бетоном и трубами доступа, а также по другим причинам.

 

 

Для устранения отмеченных проблем применяется метод ультразвуковой томографии. В нем измерения выполняются с помощью специальных преобразователей. Эти устройства формируют диагональное направление колебаний, образующее сетчатую структуру распространения волн в исследуемой среде. Источник сигнала устанавливается в фиксированном положении. Перемещается только приемник с определенным шагом.

 

 

Преимущества томографического метода подтверждены результатами специальных испытаний при строительстве эстакады автомагистрали в Московской области со следующими параметрами БНС:

 

• диаметр – 1200 мм;

• длина – от 10 до 14 метров;

• класс бетона – В25.

 

 

Классический ультразвуковой метод показал нарушение сплошности. Однако проверка керном на контрольной глубине не выявила нарушений. Исследование с помощью томографии позволило определить отсутствие контакта между трубами доступа и бетоном. Аналогичные дефекты в зоне арматурного каркаса ухудшают нагрузочные способности свай.

 

Для устранения проблем было предложено изменить состав бетонной смеси на менее жесткий и применить вибрационные устройства для ее уплотнения. После выполнения рекомендаций проверка свай, установленных с измененной технологией бетонирования, подтвердила отсутствие аномальных зон.

 

Другие методы контроля качества БНС

 

 

Помимо ультразвуковой томографии, для проверки буронабивных свай применяются и другие методы:

 

• статическое зондирование – измерение сопротивления грунта;

• испытание опор нагрузкой – определение несущей способности;

• акустический метод – основан на анализе распространения и отражения звуковых волн, позволяет обнаруживать пустоты и неоднородности бетона;

• резонансный – помогает получить информацию о целостности конструкции под воздействием динамической нагрузки с применением анализа резонансных частот.

 

Каждый из перечисленных способов контроля имеет свои преимущества и недостатки. Статические испытания нагрузкой, например, отличаются высокой точностью. Однако их применение сопряжено с большими трудозатратами. Они не позволяют выполнить быстро комплекс необходимых проверочных мероприятий.

 

В отдельных ситуациях для получения наиболее достоверной информации о состоянии свай рекомендуется использовать комплексный подход с применением различных методов. Подробнее с отдельными видами специальных испытаний можете ознакомиться в нашей тематической статье:

 

«Программы работ на испытания буронабивных свай с применением разных технологий».

 

Не забывайте о том, что соблюдение технологии устройства буронабивных свай также играет важную роль в обеспечении их качества и надежности. Для реализации строительных проектов с применением БНС вы можете воспользоваться нашим предложением аренды качественного бурового инструмента.