美国中部能源公司为什么选用TIP（热电缆）代替CSL（跨孔超声法）？

在电力传输行业，多重功能项目（简称MVP）是经过战略性策划的大项目，这些项目通过升级电力传输基础设施来造福当地居民。美国中部能源公司（简称MEC）的MVP-3及MVP-4项目将对4个变电站进行升级，升级现有的161kV输电线路，并新建一条横穿爱荷华州的345kV输电线路。所有这些项目加起来，总长约307km。按照工程进度规划，在未来的两年半时间里，这些项目将施工1068根钻孔桩，作为输电线塔的基础。所有这些项目的设计、采购及施工都将由EC能源公司承担，Neil Russo将负责这些项目基础工程的日常质量控制与质量保障工作。

起初，我们计划由GRL的伊利诺斯办事处承担86个沿线设施基础工程的TIP测试工作。沿线设施是输电线路直线段的塔。根据设计，这些塔需要承受水平荷载及静荷载的作用。这些是输电线路上最常见的设施，用于支撑输电电缆。该基础施工的钻孔桩桩径1.5到2.1m，桩长约10m。质量控制方案最初是计划使用跨孔超声（CSL）的方法进行检测，辅以低应变检测。

CSL检测是利用超声波原理来评价混凝土的质量，发射探头发射声波，穿过混凝土到达接收探头，探头沿预先埋入桩身的声测管移动，声测管与桩身轴线平行。CSL无法评价钢筋笼外部的混凝土质量。低应变法则是通过手锤敲击，产生的应力波的反射波的特征，来判断桩身完整性，有些情况下，低应变能测的深度有一定限制。

CSL检测曾经有过误判缺陷的情况，导致项目上每根桩多花了5000到1万美元的取芯费用。TIP的热电缆检测模式，由于检测分析周期短的优势（1到3天，而CSL及低应变检测需要至少7天），可以作为一种很好的替代方法。另外，TIP检测还能避免因误报缺陷而产生的额外检测费用，评价钢筋笼位置以及钢筋笼保护层厚度。钢筋笼保护层厚度是一个重要的参数，对于那些需要承受水平荷载（如风荷载）的桩尤其如此。

热电缆模式的TIP测试，需要预先在钢筋笼上绑扎特制的电缆，电缆上每隔300mm安装有一个热传感器。这些传感器会在混凝土凝固过程中记录水泥的温度，通过对温度场的分析，我们可以对可能存在的缺陷进行评价，还可对钢筋笼在桩身中的位置进行分析。TIP测试可以详细分析钢筋笼外混凝土的面积，并且这种方法在实际操作中没有桩长限制。

由于对沿线桩基TIP检测的出色表现，业主指定GRL来对5个重要的端部工程桩进行TIP测试，这些桩是作为端部电塔的基础的。所谓端部设施是指线路末端或者转弯处的设施。相比于沿线设施，端部设施要更大一些，而且所承受的水平荷载也要大得多。在MVP-3或者MVP-4项目中，端部桩的尺寸几乎是沿线桩的两倍：直径3.4m，长22.9m。TIP检测的结果以及相应的CSL和PIT检测结果都会提交给负责记录的工程师进行比较，以决定是否用TIP代替CSL对剩余的关键结构基础桩进行检测。同时，这一比较也能突显TIP检测的成功，及其相比于CSL更节省费用这一事实。

在成功测试了5个关键设施基础之后，EC能源公司决定将原计划采用CSL进行检测的79个设施全部改为TIP检测。目前，GRL正对该工程的170个设施基础进行TIP检测。在该项目的TIP检测推动过程中，EC能源服务公司的Neil Russo起到了关键作用，他如是评价道：“鉴于这些项目的规模以及工期挑战，TIP在基础建设过程中体现了不可估量的价值。由于使用了TIP检测，我们的施工工期更容易控制，而且，我们不再需要进行CSL等其他无损检测。在将来的输电线路的建设项目中，EC能源公司会将TIP列为我们首选的完整性检测手段！”。

直径3m的钢筋笼，用于承载力要求高的结构基础