高、低应变

高、低应变（精选十篇）

高、低应变 篇1

关键词：钢筋,低周疲劳,疲劳寿命

0 引言

近年来，由于大型地震频发，人们对民用以及桥梁等建筑的安全性能提出了更高的要求，钢筋作为建筑结构中的重要组成材料，其抗震性能就显得尤为重要[1,2,3]。地震对钢筋的作用可以看作是高应变低周往复作用。HRB500钢筋具有有效提高构件强度、降低用钢量以及减少构件截面尺寸等优点，但对其低周疲劳性能的研究不够深入[4,5]。为此，本文通过对HRB400,HRB500钢筋的对比试验，得到高强钢筋在低周疲劳性能方面的特点。

1 试验内容

1.1 试验加载仪器

试验钢筋为承德钢铁集团提供的HRB400,HRB500钢筋，采用MTS NEW 810电液伺服材料试验机对试件钢筋进行加载，试验机的液压驱动头由装在试件上的引伸计控制，产生期望的荷载和应变。

1.2 试验方案

加载方式为常位移幅值拉压循环正弦加载，位移幅值为0.75 mm,1 mm,1.5 mm,1.7 mm，同时利用引伸计记录不同位移幅值下的应变值及应变变化规律，以便于分析循环滞回能的变化。

2 试验结果与讨论

2.1 循环响应特征

随着试验循环次数N的增加，根据循环应力幅值σa的增大、减小、不变分别定义为循环硬化、循环软化、循环稳定。通过循环硬化，钢筋吸收的变形功随循环次数N的增加而增大，具有良好的抗震性能的钢筋，其循环响应特征最理想的方式为循环硬化。

图1为试件在循环稳定阶段之前的滞回曲线。试验过程中观察到，在初始的几个周期的拉压过程中，试件钢筋的应力幅值逐渐变大，表现出一定的循环硬化特征，体现出较好的抗震性能，随后达到循环稳定状态。

通过图1还可以发现，试件钢筋的应力—应变滞回曲线光滑、闭合，且对称性基本良好，说明本试验控制过程较好。对于本试验钢筋而言，拉伸过程中的塑性变形对于疲劳性能产生积极的影响，塑性形变越大，钢筋的局部吸收能量增加，可以使得应力发生局部有利的再次分布。试件钢筋的应力—应变滞回曲线所包含的面积很大，应变形式主要以塑性应变为主，说明两个规格的钢筋应用在抗震结构中，能够吸收较多的地震能量，起到相应的抗震效果，对提高建筑的抗震能力十分的有利。通过试验发现，HRB500钢筋较HRB400钢筋的应力—应变滞回曲线包含的面积要大些，塑性变形在整个变形中所占比重也相对较大，说明HRB500钢筋的抗震性能较HRB400钢筋有了一定程度的提高。

2.2 循环应力—应变曲线

两种规格的试件钢筋在达到循环稳定时，总应变幅水平εa与应力幅σa之间的关系见图2。

对以上两个图形进行数值拟合，分别得到试件钢筋的循环应力与应变的数值关系，如表1所示。

同理可以得到试件钢筋的循环应力与应变的数值关系，如表2所示。

通过以上拟合出来的总应变幅水平εa和塑性应变幅水平εp与达到循环稳定时的应力幅σa之间的数值关系来看，HRB500与HRB400钢筋比较，HRB500钢筋的循环应变强化指数比HRB400钢筋要大(通过等式分析，在相同的地震荷载作用下，HRB500钢筋试件产生的应变比HRB400钢筋试件要小，因此，以HRB500作为结构材料，使得结构更加稳定)，说明HRB500钢筋在低周疲劳性能方面及抗震性能方面较HRB400钢筋有显著的提高。

2.3 应变—寿命关系

对钢筋疲劳寿命的预测是我们对其高应变低周疲劳性能研究的核心内容，而预测材料的疲劳寿命，在抗震设计中是非常重要的。图3中的曲线分别显示了试件钢筋的弹性应变Δεe、塑性应变Δεp和总应变Δεt与疲劳寿命2Nf之间的关系。

利用Basquin公式和Manson-Coffin公式对2.3曲线进行拟合，分别得到试件钢筋总应变与疲劳寿命的关系。

式(1)，式(2)中等式右边第一项为试件钢筋在高应变低周疲劳试验中的弹性应变，第二项为塑性应变。通过两项的系数比较，我们发现塑性应变项的系数远远大于弹性应变项的系数，说明钢筋在形变过程中，塑性应变占总应变比例的绝大部分，因此，钢筋塑性应变在其高应变低周疲劳过程中，是影响疲劳寿命的主要因素(通过等式分析，塑性应变项系数的绝对值越大，在钢筋发生相同的塑性应变时，疲劳寿命就越小)。

对试验结果进行分析，在相同条件下，HRB500比HRB400钢筋的高应变低周疲劳寿命要高，这与实际情况相符，因此本公式可以在抗震设计中用来估计在某一应变水平下，钢筋的疲劳寿命，为结构的抗震设计提供较为定量的参数。

3 结语

1)试验钢循环应力应变曲线包围的面积较大，发生的应变主要为塑性应变，正是通过塑性变形有效的吸收地震能量。

2)实验结果表明，HRB500高强钢筋比HRB400钢筋在高应变低周疲劳性能方面具有明显的优势。

参考文献

[1]司炳君,孙治国,王东升,等.高强箍筋约束高强混凝土柱抗震性能研究综述[J].土木工程学报,2009,42(4):1-9.

[2]孙治国,司炳君,王东升,等.高强箍筋高强混凝土柱抗震性能研究[J].工程力学,2010,27(5):128-136.

[3]孙治国,王东升,李宏男,等.汶川地震钢筋混凝土框架震害及震后修复建议[J].自然灾害学报,2010,19(4):114-123.

[4]秦斌,盛光敏,龚士弘.20MnSiVHRB400钢筋的低周疲劳性能分析[J].重庆大学学报,2003,26(7):93-96.

低应变反射波法测桩技术 篇2

关键词：桥梁 检测 技术

0 引言

混凝土钻孔灌注桩是桥梁工程常用的基桩形式之一，它适用于各种复杂的地质条件，具有质量优、承载能力强、造价低廉的优点，但受地质条件、施工管理、机械设备、技术水平、原材料及配合比、质量保证体系等因素的影响很大，质量控制难度相应增加，在施工过程中稍有不慎极易发生断桩事故或出现严重缺陷，如桩身夹泥、缩径、扩径、混凝土离析或桩顶混凝土密实性差等，据统计国内外钻孔灌注桩的事故率高达5%～10%。桩基一旦出现缺陷，会对桥梁工程桩基承载力产生较大影响，因此钻孔灌注桩的完整性检测就显得格外重要。本文着重介绍目前公路桥梁建设中广泛应用的基桩低应变反射波检测方法。

1 低应变反射波法

在公路桥梁工程建设中，随着公路建设等级的提高，长大桩径及高承载力桩基础迅速增加，传统的静荷载检验方法由于成本高、检验速度慢、受检测场地条件限制等因素的影响，很难满足桩基检测频率越来越高的需要。当前，常见的钻孔灌注桩质量检测主要有以下几种：钻芯检验法、超声脉冲检验法、射线法、低应变反射波法及高应变反射波法。低应变反射波检测方法基本原理是用力锤在桩头处施加一瞬态脉冲激励，使桩身产生压缩应力波，应力波沿着桩身自上而下传播，在桩身存在明显波阻抗界面（如桩底、断桩或严重离析等部位）或桩身截面积变化（如缩径或扩径）部位，将产生反射波，通过桩头安装的传感器接收桩的振动特性，在时间域和频率域上分析阻抗变化处和桩底处的反射波特性，就可计算桩身波速，判断桩身完整性和混凝土强度的等级。

1.1 现场检测方法

钻孔灌注桩灌注时间达7天以上，破除桩头到设计位置，桩头表面混凝土应密实，具有足够强度，若不能满足要求，就须继续向下破除到满足要求为止，清除桩头表面浮浆，在桩头凿出密实、平整的平面，以使传感器和桩头混凝土牢固、紧密接触。为了排除各种因素的影响，常常进行多次重复测试，这就要求多准备几个安装传感器的平面。传感器安装好以后，校核基桩检测仪并调试到检测准备状态（桩的实际桩长应预先输入），然后用力锤在距传感器20cm以上距离的坚硬密实混凝土面上垂直敲击，应力反射波信号经检测仪接收、放大滤波和数据处理，就会得到波形曲线和频率域谱图。我们通常所见的无破损检验报告中给出的是应力反射波的时间域波形图。

1.2 实测波形的分析与判读

1.2.1 图1为某工程钻孔灌注桩实测波形，桩径为φ1.5m，桩长为24.0m，根据波形可判断桩身完整，桩底反射清楚，信号清晰可辨，我们将此类桩定性描述为I类桩。

1.2.2 图2为某工程钻孔灌注桩实测波形，桩径为φ1.2m，樁长为27.5m，波形显示在距桩顶10m左右存在同相反射信号，桩底反射信号清楚，据此我们判断在桩顶下10m左右存在一定程度的缩径，由于未见该缺陷面的多次反射信号，故将该桩定性描述为II类桩。

1.2.3 关于混凝土强度等级的估计

波的传播速度与混凝土强度具有相关性，如波速低于工程项目正常桩的波速范围很多，就有可能是被检验桩的混凝土强度偏低。但实际检测过程中，混凝土强度并不是影响波速的唯一因素，所以目前用此方法估计混凝土强度只是定性的评价，并不能定量描述混凝土强度，确定混凝土强度目前仍是以施工过程浇制的混凝土试块的抗压强度为准。

1.3 低应变反射波法测桩技术的缺点

1.3.1 桩基质量判定上存在不稳定性。

1.3.2 在时间域中，速度曲线的冲击脉冲宽度范围是测试分析结果的盲区，难于发现桩头浅部的缺陷。

1.3.3 上层大的缺陷会掩盖下层缺陷。

2 结论

低应变反射波法进行桥梁钻孔灌注桩的检测，能够快速对桩的质量进行定性描述，判定桩身的完整性，确定缺陷存在的位置，非常适用于当前工程项目多、检测频率高的实际，对于确保桥梁工程建设质量满足设计要求具有重要的意义。

参考文献：

[1]公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）.

浅析低应变基桩检测技术 篇3

随着我国桥梁和高层建筑的发展, 桩基工程越来越多的作为一种常用的基础形式而被广泛采用, 目前国内外一般首选的是应力波反射法 (锤击波动法) 、声波透射法其中由于低应变法方法测试快速、简单等特点应用最为广泛。本文首先叙述低应变反射波法的发展及其基本原理及其具体实施步骤, 并根据工作经验提出了作者认为现行方法中的不足及可能的解决方法。

1基本原理和假设

低应变法现已普遍用于检测混凝土桥桩的桩身完整性, 判定桩身是否存在缺陷、缺陷的程度及其位置。经过多年的发展, 现在已经形成较为成熟的技术经验。其基本原理低应变反射波法是以一维弹性杆平面应力波波动理论为基础的。将桩身假定为一维弹性杆件 (桩长>>直径) , 在桩顶锤击力作用下, 产生一压缩波, 沿桩身向下传播, 当桩身存在明显的波阻抗Z变化界面时, 将产生反射和透射波, 反射的相位和幅值大小由波阻抗Z变化决定。安装在桩顶上的传感器, 将接收到来自桩身各个波阻抗Z变化界面处反射上来的信息, 经接受放大、滤波和数据处理根据这些信息, 可对桩身完整性质量进行分析判断。

2检测实施过程

2.1资料的收集及现场信号采集

为更好地对桩的质量进行分析和判断, 在测试前应收集包括以下各项资料:

2.1.1必须对测试工地的有关资料进行全面的收集和了解, 其中包括收集工地的地质资料, 查阅岩土的物理力学指标, 弄清土层的分布和走向, 特别要了解在基桩长度范围各地层的含水量、孔隙比、压缩模量、容重、内摩擦角、地基承载力以及侧摩阻力和端阻力的建议值。

2.1.2应查阅本工程桩的施工资料, 详细了解桩的施工顺序, 核准桩机型号、落距和贯入度。

2.1.3应了解混凝土的配合比, 钢材的规格, 钢筋笼的长度, 水泥、骨料规格以及试块的抗压强度, 并参阅测试桩的充盈系数, 塌落度和龄期等。

2.1.4应查阅基桩施工记录, 特别应了解工地内基桩施工过程中曾出现的事故及事故处理过程。

2.1.5应收集工地在施工过程中进行井径和沉渣测试的资料, 以便分析桩的扩径和缩颈与地层和施工的关系。

2.2信号分析处理

现场测得的时域波形虽然存在不同程度的干扰, 但其仍旧是不可替代的原始资料, 因此, 对其进行分析和判断, 是室内资料处理过程中较为重要的一步。

3要点分析

3.1桩头处理

在现场信号采集工作中, 桩头的处理是测试成功的第一关键, 但在大多情况下, 很多测试人员忽略了这一点。由于施工的原因, 往往桩头部分有素混凝土 (浮浆) , 这层浮浆杂质多, 有许多小蜂窝、强度低, 对应力波传播衰减很快, 使应力波不能沿桩身向下传播, 所测得的时域波形不能反映桩的其实情况。有些测试人员忽略了对桩头的处理, 直接就在素混凝土 (浮浆) 上进行测试, 结果无论怎么改变传感器以及传感器的安装, 无论怎么改变振源, 测试信号都不理想, 往往在测试信号的浅层部位存在较严重的反向脉冲。一般情况下, 桩头应为达到设计标高的有效桩头, 必须凿去表面浮浆, 处理到有新鲜含骨料的混凝土为止, 且桩头不能破碎, 含水, 不能有杂物, 要尽量保证桩头干净, 平整。测点必须用电动砂轮打磨, 以便安装传感器, 测点处不得留有任何缺陷, 测点位置应位于距桩心2/3倍半径左右, 有利于传感器的安装和力棒的锤击。以消除表面波对所采集信号的干扰, 这点对大直径桩 (桩身直径大于0.80m) 显得尤为重要。

3.2传感器的选择与安装

传感器是基桩反射波检测中最基本的重要测试元件之一, 它直接与被测桩相连接, 将机械振动参量换成电信号, 它的性能参数的好坏, 直接影响到转换电信号的数据是否真实地反映桩本身的反射信息。传感器与被测桩之间, 应刚性接触为一整体, 这样的传递特性为最佳, 测试的信号也越接近桩体表面的质点运动。传感器的频率响应特性应能满足不同的测试对象、不同测试目的的需要。当检测长桩的桩端反射信息或深部缺陷时, 应选择低频性能好的传感器;当检测短桩或桩的浅部缺陷时, 应选择加速度器或宽频带的速度传感器。对实心桩的测试, 传感器安装位置宜为距桩心2/3~3/4半径处;对空心桩的测试, 锤击点与传感器安装位置宜在同一水平面上, 且与桩中心连线形成90°夹角, 传感器安装位置宜为桩壁厚的1/2处。对于直径在600mm以上的钻孔 (人工挖孔) 灌注桩, 应放置2-3个传感器, 有条件时在桩上分别放置高阻尼加速度计及速度传感器, 通过对多重信号的对比分析, 增加信号分析的准确性。

3.3激振锤与锤击点的选择

反射波法测桩时, 应准备几种锤头, 对长大桩测试一般应当用力棒或大铁球或击振, 其重量大、能量大、脉冲宽、频率低、衰减小, 适宜于桩底及深部缺陷的检测, 桩底及深部缺陷的信号反射较强烈。但由此很容易代来浅层缺陷和微小缺陷的误判和漏判。当根据信号发现浅层部位异常时, 建议用小钉锤或钢筋进行击振, 因其重量小、能量小、脉冲窄、频率高, 可较准确的确定浅层缺陷的程度和位置。

经常有测试人员拿把小锤去测长大桩, 并反映很难测到桩底反射。按以上的原理, 这样的测法是不正确的。由于小锤重量小、能量小、脉冲窄、频率高、衰减快, 因此信号在桩身中传播有可能未到桩底就衰减完或即使传到桩底反射回来的信号也很微弱极难分辨。由此可见, 用小锤测长大桩, 并想得到桩底反射, 大多数情况下是很困难的。另外, 敲击质量的高低将直接影响到测试结果的优劣, 要由经验丰富的熟练工人来操作。在激振过程中要求落锤尽量垂直, 有利于抑制质点的横向振动;激振时尽可能短, 并不要连激, 防止后继波的干扰;激振能量要适中, 频谱成份的主频与桩身的形状、材料的物理性质相适配, 以使应力波得到最佳的传播。

4低应变反射波法的局限性与改进分析

在实际工程检测中, 利用测得反射波曲线信号准确地判断桩身质量, 排除工程隐患, 对基桩的质量评价是至关重要的。但工程中经常出现对桩基检测结果的误判, 致使工程技术人员对该种检测方法的可靠性提出质疑。低应变存在的一系列局限性, 导致检测的不确定度高, 需要人为掌握的尺度多, 所以在得不到解决的时候, 其结果会令人难以接受。

对长径比超过一定限度的桩、极浅部或太小的缺陷, 低应变反射波法无法正确测量。高频信号传不下去, 测试范围有限, 低频信号分辨率不够, 容易漏判缺陷等等。对此必须加以改进。

检测过程中对分析结果的影响因素较多, 如施工噪音等;计算公式为二元一次方程, 桩长和波速很多时候都是未知的, 平均波速与砼强度之间的关系无法准确给出。所以存在多解;定性分析结果人为因素多, 不能够得出定量分析结果;经验因素多, 理论依据少。在整个检测过程中基本无法完全依据理论来判定检测结果;低应变技术并不是定量测试, 就连缺陷的位置都是估算的, 桩长也是估算的, 仅仅只能将缺陷程度定性给出。就算使用目前的双加速度计测试, 也仅仅是推算。无法获取整个桩身的完整性信息, 离委托方的期望值相差较远;多节预制桩的检测中, 只能测出来上段的完整性以及接桩是否良好。中下段, 低应变技术是无能为力的, 因为桩身不连续。若桩身存在多个缺陷时, 深部缺陷容易误判。部分实际存在的缺陷, 并不能明确体现在波形曲线中。

5结束语

低应变反射波法检测以其测点多、经济、便捷等优点, 应用十分普遍, 但也存在着缺点和不足。对低应变反射波法检测有问题的桩, 建议再利用其他的检测方法进行综合测试。

参考文献

[1]陈凡, 徐天平等.建筑基桩检测技术规范[S].2003.

[2]刘屠梅, 赵竹占, 吴慧明.基桩检测技术与实例[J].2006.

[3]陈凡, 徐天平, 陈久照, 关立君等.基桩质量检测技术, 2003.

高、低应变 篇4

关键词：反射波法，注意事项，波形分析

一、引言

在我国基础建设飞速发展的今天，桩基础作为一种安全、有效、可靠的基础形式在公路、铁路、市政、房建等领域均得到了广泛的应用。由于桩基础是地下成桩工艺，所以施工过程中难免出现离析、夹泥、缩颈、断裂等不良缺陷，这些缺陷不同程度地影响了基桩的质量而影响到上部结构物的安全，因此基桩质量的检测越来越重要。作为基桩完整性检测的常规手段，低应变反射波法在我国有多年的实践应用并已纳入国家的规范，由于此种方法具有野外数据采集快速、方便，测试资料分析简单、精确，费用低廉等优点，因此其被众多的检测单位所采纳与使用。当然，这种方法在实际应用中存在许多问题应引起注意和重视，否则将对基桩完整性检测的结果产生较大的影响。

二、低应变反射波法的基本原理

低应变反射波法是以一维弹性杆平面应力波波动理论为基础的。將桩身假定为一维弹性杆件（桩长>>直径），在桩顶锤击力作用下，产生一应力波沿桩身向下传播，当遇到界面缺陷或桩身波阻抗Z变化界面时，将产生反射和透射波，反射的相位和幅值大小由波阻抗Z变化决定。安装在桩顶上的传感器，将接收到来自桩身各个波阻抗Z变化界面处反射上来的信息，根据记录到的信息，通过时域分析、频域分析和阻抗分析等，从而判断桩身混凝土的完整性、缺陷的程度及其在桩身中的位置。并可根据桩底反射信号，计算整桩平均波速。桩身波阻抗Z由桩的横截面积A、桩身材料密度ρ、纵波速度C等决定，如式（1）。

Z=ρCA（1）

假设在基桩中某处存在一个波阻抗变化界面，界面上部波阻抗Z1=ρ1C1A1，上部波阻抗Z2=ρ2C2A2。当Z1=Z2时，表示桩截面均匀，无缺陷；当Z1>Z2时，表示在相应位置存在缩颈或砼质量缺陷，反射波速度信号与入射波速度信号相位一致；当Z1

当桩身存在缺陷时，根据缺陷反射波时刻与桩顶锤击触发时刻的差值△t和桩身传播速度C来推算缺陷位置Li，如式（2）。

Li=△tC/2（2）

三、低应变反射波法检测注意事项

1、桩头的处理

在现场信号采集工作中，桩头的处理是测试成功的必要条件之一，是影响低应变完整性检测的一个重要外部因素。

桩头上部的散碎部分或浮浆，往往在测试信号的浅层部位存在较严重的反向脉冲，测得的信号不能真实反映桩身完整信息。一般情况下，检测前，桩头必须裁至设计标高，应凿除全部浮浆，去除松散、破碎的部分，露出密实的混凝土面，并大致平整桩头再进行打磨。另外使用风镐破除桩头接近设计标高时，应避免破除过深，导致个别打磨点处混凝土不密实或破碎。

桩头处理到设计标高后，根据桩径在桩头位置打磨测点和激振点，其中激振点位于桩的中心点，测点距桩中心2/3半径处，在桩顶面均匀布置，测点和激振点均要打磨平整，桩头打磨点位。边上的三个打磨点（测点）要距离钢筋笼10cm以上，以减少钢筋笼对测试信号的影响；打磨点可为圆形、椭圆形或长条形。不宜出现打磨点过小、打磨面倾斜、打磨面不平、打磨点数不足或点位在桩头分布不均的情况。桩径≥1.5m时，应适当增加打磨点数量。检测前应将桩头清理干净，打磨点位置无泥砂、积水，施工承台垫层时注意不要让垫层混凝土污染桩头，外露钢筋应不影响检测操作，深基坑有积水时要做好排水、抽水措施。

2、传感器的安装

传感器的安装对现场信号的采集影响较大，理论上传感器越贴近桩面、与桩面之间接触刚度越大，质点振动的传递特性就越好。

对实心桩的测试，传感器安装位置宜为距桩心2/3半径处；对空心桩的测试，锤击点与传感器安装位置宜在同一水平面上，且与桩中心连线形成90°夹角，传感器安装位置宜为桩壁厚的1/2处。

传感器的安装必须通过藕合剂与桩顶打磨面（测点）粘接。要注意控制耦合剂的使用剂量，太少粘贴不牢导致波形震荡明显，太多会导致部分有效测试信号被耦合剂吸收，都不利于对波形信号的分析判断。

3、激振点及激振方式的选择

激振信号的强弱对现场信号的采集同样影响较大，对实心桩的测试，激振点位置应选择在桩的中心；对空心桩的测试，锤击点与传感器安装位置宜在同一水平面上，且与桩中心连线形成90°夹角，激振点位置宜在桩壁厚的1/2处。

对长大桩测试一般应当用带尼龙头的力棒激振，其重量大、能量大、脉冲宽、频率低、衰减慢，适宜于桩底及深部缺陷的检测，桩底及深部缺陷的信号反射较强烈。但由此很容易造成桩身浅层缺陷的漏判。当根据信号发现浅层部位异常时，建议用小钉锤或钢筋进行激振，因其重量小、能量小、脉冲窄、频率高，可较准确的确定浅层缺陷的程度和位置。

经常有测试人员拿把小锤去测长大桩，并反映很难测到桩底反射。按以上的原理，这样的测法是不正确的。由于小锤重量小、能量小、脉冲窄、频率高、衰减快，因此信号在桩身中传播有可能未到桩底就衰减完或即使传到桩底反射回来的信号也很微弱极难分辨。由此可见，用小锤测长大桩，并想得到桩底反射，大多数情况下是很困难的。

4、地质条件变化对波形的影响

在对基桩进行低应变反射波法测试时，要充分考虑到桩周土层对所采集波形曲线的影响。应力波在桩身中传播时，不仅受到桩身材料、刚度及缺陷的影响，还受到桩周土层的土模量大小的影响。当桩周土从软土层变化到硬土层时，采集的波形曲线会在相应位置处产生类似扩径的反射波，而当桩周土从硬土层变化到软土层时，采集的波形曲线会在相应位置处产生类似缩径的反射波。如果不考虑桩周土对采集波形曲线的影响，不了解桩侧的地质情况，容易对基桩产生误判。

因此查看地质资料、了解施工记录对确定缺陷位置有很好的帮助，尤其要重视施工过程中异常情况（接桩、塌孔、混凝土供应不连续等）和地质情况（岩溶暗河、淤泥流沙层、土层变化等）的资料收集。

5、检测龄期与波速

如果混凝土龄期过短或强度过低，应力波在其中的传播衰减加剧，或同一场地由于桩的龄期相差大，声速的变异性增大。因此，检测宜在成桩14天后进行且桩身混凝土强度不低于设计强度的70%。低应变反射波法测出的波速为整桩的平均波速，其准确性依赖准确的桩长和桩底反射时间，波速与砼强度之间没有一一对应的关系，因此我们可以通过同一工程具有代表性的测试桩的波速平均值进行参数设置。

6、仪器采集参数的设置

在现场信号采集过程中，桩底反射信号不明显的情况经常发生，这时指数放大是非常有用的一种功能，它可以确保在桩头信号不削波的情况下，使桩底部信号得以清晰地显现出来。

滤波是波形分析处理的重要手段之一，是对采集的原始信号进行加工处理，它是为了将测试信号中无用的或次要成分的波滤除掉，使波形更容易分析判断。

因此，结合现场测试波形，合理设置相关参数，对信号的采集和分析判断有着十分重要的作用。

四、常见波形浅析

对桩身正确的判定评价，依赖于现场采集到合理可靠的高质量波形。采取措施减少现场误差对检测信号分析尤为关键。尤其对于存在缺陷的桩，要通过使用不同材质的力锤、改变敲击点、锤垫及传感器安装位置来进行信号采集，综合判断其缺陷性质和程度。下面通过一些现场实测波形曲线予以说明。

为准确判别该桩的缺陷位置，采用钉锤进行高频激振，波形。通过了解，这种缺陷为场地开挖时，工程机械清理桩间土碰撞到桩头导致断裂所致。这是最常见也是最多导致场地CFG桩断裂的原因，施工时尤为值得注意。

4、混凝土灌注桩断桩检测波形，

为一根混凝土灌注桩浅部断裂实测曲线图。当接近水平断裂或夹泥缺陷严重时，反射波相位与初始相位相同，似正弦波形，波形锐利且能量强，能够连续出现二次以上等间距缺陷反射波，多次反射能量逐步衰减，难以判读桩底反射及桩身可能存在的其他缺陷反射。该灌注桩所在的群桩承台为硬质地基，四周均为较坚硬的岩石，施工单位采用人工开挖承台非常困难，不得已，只得采用爆破方式开挖承台。但如爆破方法、用药量没有掌握好，很容易对浅部桩身造成严重扰动，致使桩身断裂。这种爆破方式严重时容易造成承台下多根桩、多个部位出现断裂，形成重大质量事故。

五、结束语

低应变反射波法检测以其经济、便捷等优点，应用十分普遍，但也由于低应变反射波法技术原因，当实测信号复杂无规律、桩身截面渐变或多变、桩长的推算值与实际桩长明显不符时，桩身完整性判定应结合其他检测方法进行。

目前常用的验证方法有开挖法、钻芯法、钻芯孔声测法等。

对于浅部、中上部疑问桩，具备开挖条件的，宜采用开挖法进行验证。对于深部、中下部疑问桩，不具备开挖条件的，可采用钻芯法进行验证；钻芯孔数根据规范进行。如钻芯过程未发现缺陷，可利用钻芯孔进行声波透射，以检测整个桩身截面完整性。

验证后属桩身质量问题的，按相关要求进行整改、补强或返工处理后再检测；属地质或其他原因造成信号歧变异常的，需经上述验证找出或排查影响因素，以确保工程质量为根本。

参考文献：

[1]JGJ106-2003.建筑基桩检测技术规范北京：中国建筑工业出版社2003.

[2]刘兴录桩基工程与动测技术200问北京：中国建筑工业出版社2000.

综述低应变检测技术的应用 篇5

目前, 低应变动力测桩是采用低能量的瞬态或稳态激振, 使桩在弹性范围内作低幅振动 (应变量约为10-5) , 利用振动和波动理论判断桩身缺陷。我国低应变动测桩法主要是反射波法, 主要用来检查桩身完整性, 检查桩身是否存在缩径、扩径、夹泥、断桩、空洞、离析、沉渣等缺陷。

1.1 基本原理

应力变反射波法是以应力波在桩身中的传播反射特征为理论基础的一种方法。该方法把桩假定为连续弹性的一维截面匀质杆件, 并且不考虑桩周土体对沿桩身传播应力波的影响。当在桩顶施加一瞬态锤击振力, 将在桩内激发应力波, 由于桩与周土之间的波阻抗差异悬殊, 应力波大部分能量将在桩内传播, 当波长L>桩径D, 应力波波长λ>D时, 桩可以看作一维杆件, 应力波在桩内传播可以采用一维杆波动方程计算。垂直入射的应力波在桩内传播过程中, 当桩内存在有波阻抗差异界面时, 波将产生反射波和透射波, 反射波将沿桩身反向传播到桩顶, 而透射波继续向下传播。桩身的缺陷、桩底均可以根据反射波的相位、振幅、频率特性, 辅以地层资料、施工记录以及实践分析经验, 对其性质做出确切的判断。

1.2 测桩前的准备工作

(1) 进场测试前首先应获得第一手资料:该工程的成桩工艺、桩长、桩径、成桩日期、砼强度等。

(2) 进入现场, 观察, 敲击桩头, 了解其实际施工质量, 如桩头是否潮湿、夹泥、桩头疏松、含有泥浆等现象。

(3) 桩头须达到设计标高后, 清理干净, 应保证桩头平整、完好无破损、灌注桩使用砂轮打磨出3~4个直径8~10cm的光面, 作为激振点并利于安装传感器, 出露的钢筋应倒向两侧, 且不应有较大的晃动, 对于大直径桩, 须多测几个位置, 以得到真实完整的桩身反射信号。

(4) 由于砼强度与其龄期有密切关系。不同龄期尤其早期测试结果差异较大, 这些差异表现在判别离析性质缺陷的程度上, 有很大的关系。砼强度达到一定值时, 用力棒敲击桩头, 产生的应力波才能有效地沿桩身向下传播。依据规范要求, 受检桩混凝土强度至少达到设计强度的70%, 且不小于15MPa。

1.3 野外数据采集

(1) 振源和传感器的选择及其对信号的影响。反射波法的应用前提必须有一个振源, 振源对测试效果的影响很大, 不同的锤击方式会产生相差很大的曲线。一般地说, 小桩选择小锤, 大桩选择大锤, 较长的桩宜用脉冲宽的击振源, 才容易获得桩底反射信号。

在检测现场, 针对不同情况, 尤其是疑点较大的桩, 应选择多种击振方式, 或更换传感器的位置进行对比, 以便作出合理的结论。

(2) 传感器安装及力棒的使用。传感器是接受桩身反射信号的关键设备, 其性能的好坏直接影响波形的采集质量, 传感器及电缆应选用轻型的, 以便于跟踪响应, 必须保证传感器与桩体紧密接触, 同时, 避免用手按着传感器, 实践证明, 采用黄油安装传感器可获得较理想的桩身完整性实测曲线。使用力棒时, 由于力棒较重, 易造成二次冲击, 导致信号失真。应排除二次冲击的干扰, 同时, 力棒敲击桩顶面不应损坏桩顶, 防止信号畸变。现场击锤人员应相对固定, 尽可能进行相应训练, 熟练掌握敲击的轻重、垂直度等。

(3) 信号的选择。在检测过程中, 对前几根桩的检测至关重要, 可以对整个桩身质量有个总体概念, 建立初步印象, 这样能够大大提高检测速度。桩身质量不理想的情况下, 可就地重复测试, 用不同文件名存储两次以上, 以便室内对比分析。

1.4 数据处理

现场的数据采集完毕后, 一般在室内继续对数据进行进一步的分析处理, 对受检桩的桩身完整性作出评价。根据现有的行业规范, 桩身完整性类别分为Ⅰ~Ⅳ类。

Ⅰ类:桩桩身完整;时域信号特征为2L/C时刻前无缺陷反射波, 有桩底反射波。

Ⅱ类:桩身存在轻微缺陷, 但桩身结构完整性基本不影响桩的正常使用;时域信号特征为2L/C时刻前出现轻微缺陷反射波, 没有桩底反射波。

Ⅲ类:桩身存在明显缺陷, 应采取其它方法进一步抽检确定其可用性;时域信号特征表现为有明显缺陷反射波, 介于Ⅱ类和Ⅳ类之间。

类:桩身存在严重缺陷或断桩;时域信号特征表现为2L/C时刻前出现严重缺陷反射波或周期性反射波, 无桩底反射波;或因桩身浅部严重缺陷使波形呈现低频大振幅衰减振动, 无桩底反射波。

桩身完整性类别应结合缺陷出现的深度, 测试信号衰减特性以及设计桩型、成桩工艺、地质条件、施工情况, 按照规范所列的实测时域或幅频信号特征进行综合分析判定。完整桩的分析判定, 从时域信号或频域信号特征表现的信息判定相对来说较简单直观, 而分析缺陷桩信号则复杂些:实测信号既包含施工质量缺陷产生的反射波, 也包含因设计或成桩工艺本身局限导致的不连续断面产生的反射波。因些, 在分析测试信号时, 应仔细分清哪些是缺陷波或缺陷谐振峰, 哪些是因桩身构造、成桩工艺、土层影响造成的类似缺陷信号特征。

在此取某些实例对影响钻、挖孔桩缺陷反射的因素进行分析。

(1) 完整桩。施工质量优良的完整桩的速度波形应光滑, 有明显的桩底反射信号, 波速正常。图1为某高速公路桥梁钻孔灌注桩, 桩径1.2m, 桩长47.0m, 波速3960m/s, 混凝土强度等级C25, 为完整桩。

(2) 钢护筒引起的桩缩颈。该桩直径1.5m, 从波形反映, 该桩在3.2m存在缩径特征见图2。后经查施工记录, 该桩桩顶部分采用混凝土护筒, 壁厚8cm, 并与桩混凝土浇筑在一起, 使桩顶部直径达到1.64m, 故在护筒底表现为缩径。

人工挖孔桩, 在遇到比较厚的流塑状淤泥层时, 桩孔护壁通常采用钢护筒。如果桩孔的其它部位采用的是20cm厚的砼护筒, 那么在钢护筒部分, 相当于桩缩颈。在缩颈和淤泥地层的双重原因影响下, 检测曲线上会出现比较明显的缺陷反射, 在没有进行综合分析的情况下, 容易产生误判。

(3) 断桩引起的反射。断桩的波形曲线存在明显的波峰, 且桩底信号不明显 (见图3) , 根据该工程桩身平均波速, 求得该桩在18.0m断桩。

(4) 桩周土层及桩底虚土沉渣对波形曲线的影响。某25#桩基础采用冲 (钻) 孔灌注桩, 桩径

700~800 mm, 桩长14.50~28.4m, 桩端持力层为中风化花岗岩, 砼强度C25。该场地土层:杂填土0~1.8m, 粘土0.6~1.0m, 游泥5.5~30.1m, 强风化花岗岩0.4~3.2m, 中风化花岗岩揭示6.8m。如图4所示, 波形规则, 桩底反射波有明显正相位, 判断桩身为Ⅰ类型, 但对于中风化持力层的桩, 应该不会出现正相位的桩底反射波。这说明该桩底有沉渣或虚土存在。

在对桩基测试曲线进行分析时, 要充分考虑到桩周土层对所采集波形曲线的影响。在桩基动测中, 检测人员往往注意到桩本身的子波叠加而引起的缺陷判断, 而忽略了应力波在桩中的传播时, 不仅受桩身材料、刚度及缺陷的影响, 同时受桩周土层的土模量大小的影响。桩周土层的土力学性能越好, 应力波在桩周土层中的损耗就越大。在硬土层处将会产生似扩径的反射波, 在软土层处将会产生由于应力波透射损耗小而产生似缩径的反射波。如果不考虑桩周土层对所采集曲线的影响, 不了解桩侧的土质情况, 有时会造成误判。

(5) 钢筋笼影响。某新村20#楼采用沉管灌注桩, 桩径φ377mm, 桩长30m左右, 钢筋笼长12m, 单桩设计承载力270kN。桩身混凝土在28d龄期后, 采用低应变反射波法检测, 发现有70%的桩在9~12m处波形有特别突出的同相反射波峰, 且有多次反射 (见图5) 。

如果不是全笼的钢筋混凝土灌注桩, 检测曲线上, 在钢筋笼的下端, 有时会出现明显的缺陷发射。这是因为有钢筋笼部分的桩身阻抗与没有钢筋笼部分的桩身阻抗是不同的, 横截面含钢量越大, 桩材密度ρ和波速C就越大。根据Z=ρCA (A为截面积) , 有钢筋笼部分的桩材密度ρ, 波速C, 比没有钢筋笼部分大。从有钢筋笼的桩身到无钢筋笼的桩身, 桩身阻抗有很大变化, 由此引起的缺陷反射就越明显。

(6) 扩颈引起的反射。图6为某公路人工挖孔桩低应变完整性测试效果图。本工程采用人工挖孔扩底灌注桩, 桩长7m、桩径1.2m混凝土设计强度C 3 0。检测仪器采用FDP204PDA一体化掌上动测仪, 从检测波形来看, 在5.9m左右出现了明显的扩颈, 属工程设计的扩底位置, 对应地质资料及人工挖孔出露的岩层来看, 已经到中风化岩层, 证明检测结果符合工程实际情况。

对于混凝土灌注桩, 可能存在桩身截面逐渐变大后迅速减小 (还原) 的情况, 在增大后迅速减小的位置, 常常可以看到一次甚至二次缺陷反射, 容易产生误判, 应切实留意。

2 结语

虽然低应变检测技术在各种桩基检测工程中得到了广泛的应用, 取得了巨大的社会效益和经济效益, 但我们也应该清楚的看到, 反射波法目前存在着很大的局限性。

为了解决这些问题, 一方面, 要不断改善已有仪器的硬件性能和质量, 开发出新的仪器, 另一方面, 要加强对桩基检测技术理论的研究工作, 寻求更精确的物理模型。

参考文献

[1]建筑基桩检测技术规范 (JGJ106-2003) [S].中华人民共和国行业标准.中国建筑工业出版社.

[2]建筑地基基础检测规范 (DBJ15-60-2008) [S].广东省标准.

[3]陈凡, 徐天平, 陈久照, 等.基桩质量检测技术[M].中国建筑工业出版社.

低应变反射波法检测桥梁桩基 篇6

一、低应变反射波法检测方法及存在问题

1、检测方法

低应变反射波法测试桩身完整性中传感器的布置位置、激振点的选择是影响测试结果的重要因素, 测点的选择对于桥梁桩基检测尤为重要, 位置不合理会影响测试结果的准确性及测试效率。常用测点布置方法有以下三种:

(1) 墩 (或承台) 顶激振、柱身刻槽布置传感器,

(2) 桩顶刻槽进行斜向激振、桩身刻槽布置传感器,

(3) 桩顶激振、桩顶布置传感器。

2、分析方法

桥梁桩基所采集到的反射波波形的分析, 除需要按照常规桩基根据反射波和入射波的相位关系进行分析外, 还需要考虑帽梁、墩柱、承台变截面位置对响应信号的影响。分析时应根据具体变截面位置所可能产生的干扰信号进行剔除, 以免分析时将干扰信号错判成缺陷信号。

对于桥梁桩基反射波信号的分析, 一般采用对比分析法, 主要步骤如下:

(1) 与成桥前检测时桩基的反射波信号进行对比, 分析两次实测反射波信号存在的差距;

(2) 根据预估的反射波波速推算承台、墩柱、帽梁等变截面位置可能产生的干扰信号, 分析中剔除此类信号的干扰;

(3) 若对所测桩基缺陷信号存在疑问, 可对临近桩基进行辅助检测, 通过与临近桩基所测反射波信号进行对比分析, 综合判断缺陷信号的性质。

3、存在问题

应力波反射法桩基检测技术, 具有检测速度快、反应直观、适应性强等特点, 所以在目前的低应变桩基检测中得到广泛应用。但该技术同其他检测技术一样还存在大量的问题还有待进一步进行探索, 如:

(1) 尚无法对缺陷准确定性

由于所测得的桩顶反射波幅度受各种因素影响, 缩径、裂隙、离析的表现形式完全相同, 造成缺陷的具体性质无法正确判定, 进一步确定缺陷的性质需要检测经验及其它补充资料;

(2) 桩长和缺陷位置的计算误差

由于混凝土波速的确定受人为因素的影响较大, 及反射波初至时间的判读不准等因素, 而影响桩长及缺陷位置的计算精度。

(3) 参数的误差

有的动测方法中, 除了现场试验确定的参数外, 还有一些需靠经验或已有动力与静力对比试验资料确定的参数, 这些参数本身与实际均有一定出入。

(4) 桩的三维效应的影响

对于浅部缺陷, 不同接收点的差别比较大, 给分析工作带来一定问题。特别对于桩头浮浆情况下, 它的缺陷界面特征反射信号和入射波叠加到一起, 这给缺陷性质的判定带来极大的困难。

二、基桩低应变检测要点

通过多年来质量监督工作中的一些实例, 总结经验教训, 本人认为, 基桩低应变检测准确与否必须掌握好两个关键, 一是准确采集有代表性的波形;二是对采集的波形进行科学准确的分析、判定, 这两个环节有一个环节不准, 都会造成对基桩质量的漏判和误判, 给工程造成损失或留下隐患, 必须将波形采集与判定统一, 才能得出科学准确的结果。

1、波形采集

(1) 波形采集一致性要好。

(1) 桩顶处理要彻底。检测前必须把桩顶浮浆彻底清除, 确保检测桩身顶面为好混凝土, 这样桩顶与桩身材料一致, 传播超声波波速均匀, 才能有效消除由于桩顶混凝土浮浆原因造成的检测波形信号畸变影响。

(2) 测点布置要合理。按照规范要求, 测点布置在距外侧1/4、中心3/4位置, 4个测点要均匀布置, 这样可使夯击点与采集信号点尽量距离相当, 保证4个波形一致, 如果夯击点距采集信号点过近, 反冲过大, 易造成波形判定会造成上部扩径的假象。所以夯击点与传感器不宜太近。

(3) 传感器联接要可靠。传感器与桩体接合常采用黄油、凡士林或橡皮胶泥, 橡皮胶泥具有滤波的效果, 所以必须要压紧, 尽量减薄橡皮泥层厚度;用黄油 (凡士林) 耦合要用粘稠黄油 (凡士林) , 坚决避免用劣质黄油 (凡士林) 耦合, 油膜要均匀, 否则易出现杂波干扰, 这是由于传感器与桩体接合不紧密, 有空隙, 传播较乱造成的。

(4) 采集方式要一致。超声波一般采用力棒或力锤夯击桩顶而产生。在采集波形时, 一般每一测点采取3~5个波形平均后存储为一个波形, 所以要求在采集这3~5个波形时力棒或力锤必须重量一样, 落距相同, 这样才能保证每次夯击波速、频率基本一致, 才能保证波形的一致性, 要杜绝用不同的锤夯击不同的点采集波形后平均储存, 这样采集的波形会很乱, 影响波形判读的准确性;当然我们可以用不同材质和重量的力棒和力锤分别采集波形。

(2) 桩底反射要清晰。

(1) 必须在基桩达到一定龄期 (强度) 才能检测, 龄期过短, 桩身强度还未满足, 超声波在桩身中衰减过大, 造成桩底反射不清, 试想, 桩身与土体分界面都不能反射出来, 缺陷又如何能测出, 所以保证一定的龄期是获得清晰的桩底反射的必要条件, 也是保证检测准确的必要条件。

(2) 仪器必须可靠。有的仪器灵敏度低, 桩长超过30m就测不到桩底反射, 这属于仪器传感器灵敏度问题, 所以必须选择灵敏度高的仪器才能保证获得好的波形和清晰的桩底。

(3) 低应变检测桩长不宜过长。低应变由于存在声波衰减, 所以存在检测极限, 当桩长径比大于40以上时, 就很难测到桩底反射信号, 目前国内检测最长桩60m, 所以笔者认为:超过60m的混凝土桩应采取其他检测方法, 如跨孔超声法。

(4) 对大长桩检测应尽量采用低频声波, 力锤选择要适当, 实践证明, 铁锤产生的声波频率较高, 衰减较大, 不宜采集到桩底反射信号, 适用于检测桩身上部缺陷;当采用加橡皮垫或木质力棒时容易采集到良好的桩底反射。

(3) 波形采集中应注意的问题。

(1) 桩顶自由钢筋过长对波形采集的影响。有些施工单位由于赶工期、进度, 在动测前就将接柱钢筋提前焊接好, 以便在桩检合格后马上组织施工, 但在检测实践中发现有时会严重影响波形的准确采集, 如由于钢筋重复发射干扰了波形的正确判读, 要引起我们的注意。

(2) 特长桩波形采集。采用铝质或木质力棒, 木质选用柳木或枣木等硬杂木, 夯力不宜过大, 只要均匀就好。

(3) 仪器设置。仪器设置是采集到良好波形的关键之一, 指数放大设置太大, 易造成锯齿形干扰波;电子放大设置太小, 夯击力虽大但不易采集到桩底反射信号, 电子放大设置合理, 夯击力虽然不大, 但仍可获得较好的桩底反射信号。

2、波形分析

采集到完整清晰的波形, 只完成检测的一半, 波形分析是基桩检测的关键, 准确、科学的分析, 可为基桩质量检查的分类评价提供依据;但必须准确判别采集波形的代表性, 选取有代表性波形进行分析判定;对如桩头混凝土松软时, 应力波不能从桩头沿桩身往桩底传播, 得不到桩底的反射信号;当桩身有两个或两个以上缺陷时、就不容易测到以后的缺陷反射信号;当桩身缺陷变化缓慢时 (如扩径或缩径) , 缺陷变化界面处的反射信号不明显, 此时, 若桩径很快恢复到原来的桩径, 反而容易造成误判;当桩长径比大于40以上时, 就很难测到桩底反射信号, 这些都应引起检测人员的注意。由于反射波法所得的桩身实测波形曲线不仅反映桩身阻抗变化情况, 它还反映桩周土质变化的有关信息。这样、既为分析判断桩身质量和估计混凝土强度提供依据, 也为桩的承载力提供参考信息。所以, 检测人员在基桩质量评价时, 应以实测波形曲线为基础, 结合混凝土强度和地层地质情况以及施工记录的顺序进行综合分析。以分析实测波形曲线为主, 目前低应变检测波形分析有:时域分析和频域分析两大类, 准确分析检测波形必须时域和频域综合分析, 单纯一种分析都可能放过质量缺陷, 造成漏判或误判, 目前大多桩检采用时域分析报告。判断桩身结构完整性情况, 由计算的桩身混凝土波速与该工程正常桩波速相比是否相近、换算的混凝土强度是否满足工程要求, 分析缺陷对承载力的影响程度。在实测波形曲线复杂的情况下、还可以采用其他动测方法进行检验, 有时还要进一步进行开挖验证、声波测试、钻取岩芯等措施, 甚至进行静荷载试验, 检验基桩是否满足承载力的设计要求。

三、结语

以上对低应变反射波法在既有桥梁桩基检测中的应用进行了介绍, 实践表明, 采用低应变反射波法对既有建筑下桩基进行检测是可行的, 但在检测发现问题时还必须辅助其他测试方法 (取芯、静荷载) , 采用综合测试分析方法才能得出较为满意的结果, 对桩底反射不明显的, 一是强度太低, 二是桩长过长不适用低应变。对桩身不算太长但没有桩底反射的桩基要特别引起注意, 不能放过质量隐患。桩身质量好坏, 检测是保证, 关键在施工, 必须抓好施工环节的质量控制, 才能有效保证桩基的质量。

摘要：文章对桥梁桩基础的检测方法进行了探讨, 提出基桩低应变检测要点。

关键词：低应变反射波法,桥梁,桩基础

参考文献

[1]《建筑桩基技术规范》[S].[1]《建筑桩基技术规范》[S].

低应变法检测桥梁灌注桩的要点 篇7

关键词：低应变反射波法,桩基,激振方式

低应变反射波法作为一种快速普查桩的施工质量的半直接法,具有测试设备轻便简单、检测速度快,成本低等优点,愈来愈多的应用到了工程检测中。低应变反射波法的理论基础建立于波动力学,假设桩是一根细长的杆体,并假设一维平面应力波沿桩身传播。测试原理是:利用手锤(或力棒)在桩头施加一小冲击扰动力,激发一应力波沿桩身传播,然后利用速度传感器或加速度传感器接收由初始信号和由桩身缺陷或桩底产生的反射信号组成的时程曲线(或称波形),最后利用低应变仪记录的带有桩身质量信息的波形进行处理和分析,并结合有关地质资料和施工记录作出对桩的完整性的判断。操作虽然看似简单,然而在桩基反射波检测中,有些问题必须引起足够的重视,否则很容易出现误判结果,经过几年的检桩实践,我总结了以下几点。

1 资料的收集要全面

低应变反射波法检测桩一般是靠反射波的波幅、频率、相位来推断、评价桩身完整性的,由于桩身中的缩颈、离析、空洞、夹泥等缺陷在反射波曲线上体现的特征基本上是一致的,故而仅从波形上无法确定何种缺陷。施工地质、地层的变化也会引起反射波的相位变化,有时也会发生误判。所以,检测者在检测前必须收集与掌握桩基从钻孔、浇筑到完成全过程的技术资料。

1)施工现场的工程地质勘察报告,水文概况;施工过程中的钻孔进尺记录,地层变化记录;2)灌注桩成孔方式、成孔工艺;3)浇灌环境(水下或干孔);混凝土搅拌方式、运输方式、运距,浇筑工艺;4)混凝土搅拌站每盘搅拌记录,施工配合比,每根桩基总计浇灌的混凝土方量;5)施工日记,是否在浇筑过程中有诸如停电、卡管、导管拔出等事件;6)成孔后检测情况。

根据以上所掌握的第一手资料,结合波形分析,才可能较准确的分析判断桩身完整性及缺陷的性质。例如成孔检测时采用同直径的钢筋检孔器检测过孔径,基本上可以排除缩颈的可能。

2 桩头处理要平、稳、净

桩顶条件和桩头处理的好坏直接影响测试信号的质量。JTJ041-2000公路工程桥涵施工技术规范规定:桩头部分应比设计标高高出0.5m～1.0m,然后采用合适的方法破除桩头可能存在质量缺陷的部分。桩顶处理要达到平、稳、净:“平”就是将桩顶凿平,并用砂轮打磨机磨出四个平面。一个位于桩的中心位置,为激振点;另外三个位于1/2R～2/3R处,基本呈正三角形分布,为传感器安装点;“稳”就是凿除桩头部分后要无混凝土浮浆,无有裂缝的混凝土,无破桩后留下的松散混凝土,力求传感器稳固、紧贴地安装在桩顶面;“净”就是在桩顶面无积水,污泥,无砂石尘屑。

3 传感器的安装与耦合要到位

一般来说,加速度传感器频响比速度计要宽,通常用在局部缺陷和浅部缺陷检测,而速度计对长桩或深部缺陷较合适。不论选择哪种传感器,稠度低的黄油、油性橡皮泥、粘性低的口香糖、颗粒粗的粘土以及调得过干或过稀的石膏均不能用于耦合传感器。安装时传感器必须垂直于桩顶面,单方向用力旋压,使其紧贴安装面。坚决杜绝采取用手直接按住传感器的方法进行检测,避免由此产生实测信号的严重寄生振荡而不能真实地反映桩身质量的实际信息。另外,传感器应安装在距桩中心1/2R～2/3R处,并且远离钢筋笼主筋,以减少外露主筋振动或晃动时对测试信号产生干扰。

4 选择合适的激振方式

公路工程采用的桩基一般直径较大,深度一般都在20m以上。故而,激振点宜选在桩的中心位置:1)可以避免偏心振动;2)此处由激振引起的表面波从桩侧来回反射产生的干扰信号为最小。刚度较小的重锤,入射波脉冲较宽,含低频成分较多,加上激振能量较大,弹性波衰减较慢,适合于获取桩深部缺陷或桩端反射信号;刚度较大的轻锤,入射波脉冲较窄,高频成分较多,激振能量较小,更适合于桩身浅部缺陷的识别及定位。在实践中,可以分别用加速度计配合铜质锤头力棒和速度计配合尼龙头力棒激振采样。同时,激振时要垂直于桩顶平面,尽量自由落体,干脆利落,这样可以减少其他无效信号,获得较好的波形曲线,以利下一步的判读。

5 结果分析要客观

结果分析时,应先判断各种锤(或力棒)、各种传感器及测试点之间信号的一致性,即各波形曲线、相位、桩顶、桩底反射信号之间是否接近一致。

首先,选取合理的波速。波速的取值越接近实际值,判读桩身的缺陷位置才能较准确。

据有关资料,混凝土强度与纵波波速的相关关系为:

其中,σc为混凝土抗压强度,MPa;V为混凝土的纵波波速,km/s。

在测试前应根据上式结合混凝土骨料品种、粒径级配、水灰比和混凝土龄期等因素综合确定波速。当桩长已知、桩段反射信号明显时,选取相同条件下不少于5根Ⅰ类桩的桩身波速计算其平均值为佳。

其次,信号放大应适中。在检测时,为防止敲击波形飘移,指数放大宜设置较低值。在分析时,为清楚地发现桩底反射,必然要适当地增大指数信号,但是不适当的指数放大会使缺陷信号夸大,波形畸变,造成误判。

第三,要结合检测前收集的工程地质、施工记录等资料,综合判定缺陷的类型。例如人工挖孔桩,不可能出现缩颈;钻孔灌注桩导管拔脱、浇筑过程中停电,可能引起断桩、夹泥;混凝土搅拌过程中水泵或水泥输送泵出现计量系统工作不正常、材料变异等导致混凝土拌合物离析;吊放钢筋笼时刮蹭孔壁引起坍孔,则可能出现夹泥等缺陷。

6 数据收集、保存要及时

桥梁桩基一般施工周期长,施工工序间衔接紧,桩基检测合格后马上要进行下一步的系梁、承台等施工。JTG/TF81-01-2004公路工程基桩动测技术规程明确规定:公路工程基桩应进行100%的完整性检测。故而一座桥的桩基一般少则几次,多则十几次才能完成检测。笔者今年检测一处桥梁的桩基,40根桩往返工地8次才全部检完。这就要求测试人员要勤保养仪器,及时充电,保证仪器的正常使用,每次检测前要设置好工地,检测工作结束后必须将数据及时存储与上传至计算机,并要有每一桩基对应的编号,以免混淆或由于其他原因引起数据的丢失。

7 结语

低应变法检测桩基完整性是一种仪器设备简便易携、检测速度快,费用低廉的良好的检测手段,同时,又是一种技术性加经验性很强的试验,检测人员不仅要会操作,而且要有相关的地质、施工、设计等方面基本知识,还须具有较强的综合分析能力。当然,需要注意的环节还远不止这些。因此,需要检测人员不断探索,不断积累才能保证低应变检测数据的准确性。

参考文献

[1]JTG/T F81-01-2004,公路工程基桩动测技术规程[S].

短桩或超短桩的低应变检测 篇8

一维线弹性杆件模型是低应变法的理论基础,因此受检桩的长细比、瞬态激励脉冲有效高频分量的波长与桩的横向尺寸之比均宜大于5[1]。但由于低应变法简便快捷,在实际工程灌注桩完整性检测中经常会碰到用该法对短桩或超短桩进行完整性检测验收,而这些短桩或超短桩的长细比并不能满足大于5的要求,有些超短“桩”或者只能称之为“墩”,针对这些长细比很小的灌注桩,低应变法是否适用且应注意些什么问题。

1 工程实测

广东省顺德区某工地A因地质岩层浅,钻孔灌注桩皆很短,长细比在2～13内变化,混凝土强度C25,该批桩完整性检测采用低应变法,因检测结果大部分桩底欠岩效果不满足设计要求,且部分桩存在桩长偏短的现象,故采用钻芯法进行验证。结合钻芯的桩长结果和低应变法的桩底反射时间可以确定桩体内的波速,如图1所示,可见随着L/D从2～12变化,波速有从4 100 m/s向3 700 m/s减小的趋势,L/D约在6～7时波速相差较远,初步可以认定该批桩近似一维杆件时的纵波波速大约在3 700 m/s～3 800 m/s,而接近三维体的纵波波速大致在4 000 m/s～4 100 m/s附近。

其中,某根桩的钻芯结果桩长为4.45 m,桩径1 600 mm,L/D为2.8,低应变测试信号见图2,可见波速为4 100 m/s,而若起初设置波速为一维波速3 700 m/s,则从图3中可知,桩长仅为4 m,相对误差为10%,桩长判断则明显偏短,所以超短桩的纵波波速需依据不同长细比来设定,避免对桩长或桩身缺陷位置判浅。

由于该工地灌注桩都很短,低应变检测时尽量采用了锤体材质较硬的振源,波长在1 m左右较为合适,若锤较重较软,则波长较大,难以判别桩底反射波的位置和桩身的变化情况。故对于短桩或超短桩的低应变测试,需回归到三维状态分析,并不能一味地追求脉冲波长桩径比宜大于5的规范要求。

广东省顺德区某工地B有和工地A同样的情况,长细比从2～11变化,混凝土强度C25,相应纵波波速如图4所示,波速变化趋势与图1相似,L/D约为6时波速相差较远。

2 模拟计算

LS-DYNA是世界上著名的通用显式动力分析程序,特别适合求解各种二维、三维非线性结构的高速碰撞等非线性动力冲击问题[2],同样非常适用于锤击脉冲在三维桩体内传播的计算[3]。

通过LS-DYNA建模模拟铁锤锤击灌注桩,材料参数见表1,皆假定为弹性体模型,设定锤体模型和桩径不变,依次设置桩体长细比L/D从2～15变化。计算结果表明脉冲在短桩或超短桩内传播是个三维问题,通过桩顶反射波信号计算波速,波速变化趋势见图5,可见长细比为15时波速接近一维纵波波速理论值,而长细比为3时波速则与三维纵波波速理论值较为接近,且长细比更小时比三维理论值略大。长细比在15～5阶段波速增速较缓,而在5～2阶段波速增大较明显,这也验证了行业规范中受检桩长细比宜大于5的规定,而工地A,B的波速变化趋势突变点均在6,7左右,两者相差不大。

对于上述不同的长细比,三维纵波波速WS'与一维理论纵波波速WS的相对误差如图6所示,L/D≥5时误差在5%以内,由于锤击脉冲波长较小,即使L/D≥10,波速值仍比一维理论波速值要大些,长细比小于5时相对误差在6%左右,比工地A,B的实测误差结果要略小。

3 结语

结合模拟计算结果和工地A,B的检测结果来看,低应变法在短桩或超短桩完整性检测中仍可行;检测时宜选择脉冲波长较小的锤,不能一味按照脉冲波长桩径比宜大于5的规范要求;应以三维状态分析波的传播,按照长细比考虑纵波波速的不同,宜先选择长细比大于10的桩型确定该批桩的一维纵波平均波速,长细比越大的越接近一维波速,长细比为6～10的桩型依旧可按照此波速值设定,也可相应提高2%～3%以作精确计算,长细比小于6的桩型则需相应提高5%～10%,长细比越小则提高的越多,以避免误判桩长变短,即使是长桩,在判断浅部断桩位置时同样需回归到三维,避免将实际的缺陷位置判浅。若工地桩型长细比皆小于10,也可照上述反推该批桩的一维纵波平均波速。

摘要：结合工程实例,对短桩或超短桩的低应变检测进行了阐述,并对检测数据和模拟计算结果进行了对比,结果表明低应变法在短桩或超短桩完整性的检测中具有可行性。

关键词：短桩,检测,低应变法

参考文献

[1]JGJ106-2003,建筑基桩检测技术规范[S].

[2]时党勇,李裕春,张胜民.基于ANSYS/LS-DYNA8.1进行显式动力分析[M].北京:清华大学出版社,2005.

高、低应变 篇9

【关键词】公路桥梁；桩基检验；检验技术

引言

公路桥梁的建筑质量以及负重能力，都在交通运输工程中有很重要的影响作用，而对于公路桥梁的质量检测工作，不仅关系到公路桥梁的运行性能，同时也能够了解到公路桥梁的建筑情况，只有做好检验测试工作，才能够促进公路桥梁的建筑施工技术，符合交通运输通行的需要，而对于公路桥梁的桩基检测内容，不仅关系到公路桥梁的施工水平，同时也是在检测工作中的重要检测项目。而低应变反射法的应用，能够实现方便快捷的检测方式。

目前在国家建设中，公路桥梁的建设对于交通运输行业的大力发展提供了运输条件支持，随着公路桥梁的进一步建设，以及所需要建设的区域发展，在很多以山区为主要的公路工程项目成为目前桥梁公路建设区域，只有通过不断的工程实现，才能够形成经济发展渠道，这是符合经济发展的需要的。就目前在山区的公路桥梁建设工程而言，是与在其他自然地域进行施工建设完全不同的，不仅需要比较复杂的地理情况下应用规模比较大的桥梁取代以往的路基建设，而这种大规模的桥梁路基实现技术质量检测是更为困难的检测项目，这需要的技术水平会更高，一旦出现质量隐患，就可能产生严重的交通事故，所造成的经济损害以及人员伤害都是巨大的，为了避免造成严重的质量问题，就必须切实做好监测项目工作，重视对于桩基的检验工作，对于所需要实现的技术方法有所研究，而低应变反射波法的应用，不仅提高了对于桩基的检验工作，同时也能够方便快捷的实现桩基检验，得到准确的质量数据，所以要重视对于公路桥梁的桩基检验工作就必须切实针对低应变反射法的研究与应用，这是对于公路桥梁建设工作有所促建的检验方法研究，是具有深远的促进建设意义的。

一、工程概况介绍

某高速公路施工段全线共有大小桥梁135座，因地质条件的原因，基础设计大部分为钻孔灌注桩，钻孔灌注桩的质量好坏直接影响桥梁工程的工程质量，由于钻孔灌注桩的施工属于隐蔽工程，对其质量的评定通常采用无损检测，过去一般采用声测法进行检测，这种方法需要在混凝土施工过程中预埋导管，给施工带来麻烦，同时增加了造价。由于低应变反射波法具有方便、快捷、能满足工程要求等优点，本工程采用低应变反射波法检测桩基质量。

二、低应变反射波法检测技术简介

低应变反射波法又叫应力波法，是以手锤或力棒敲击桩顶，给桩一定的能量，产生一纵向应力波，该应力波沿桩身向下传播，由传感器（速度型或加速度型）拾取桩身缺陷及不同界面的反射信号，通过检测和分析应力波在桩身中的传播历程，便可分析出桩基的完整性，并根据桩身突然变化界面时（如：桩底沉渣过厚、桩身夹泥、断裂、扩径或缩径等）所产生的反射和透射波，来确定桩身缺陷性质，估算桩长或缺陷位置，且根据应力波在桩身中的传播速度来推断混凝土的强度。

低应变反射波法是以一维弹性杆平面应力波波动理论为基础的。将桩身假定为一维弹性杆件（桩长>>直径），在桩顶锤击力作用下，产生一压缩波，沿桩身向下传播，当桩身存在明显的波阻抗Z变化界面时，将产生反射和透射波，反射的相位和幅值大小由波阻抗Z变化决定。安装在桩顶上的传感器，将接收到来自桩身各个波阻抗Z变化界面处反射上来的信息，根据这些信息，可对桩身完整性质量进行分析判断。

三、低应变反射波法所具有的特点

（1）操作简单易行，测试设备轻便，成本低，不受作业条件限制，检测快速，单桩试验时间仅为静载试验的1/50左右。

（2）检测数量多，不破坏桩基，获得的数据准确可靠，规律性好，判读明了简洁，便于对桩基工程进行普查。

（3）费用低廉，单桩测试费约为静载试验的1/30左右，可节省静载试验锚桩、堆载、设备运输、吊装焊接等大量人力、物力。

四、检测技术步骤

检测步骤（1）清理整平桩头。（2）调试仪器，选择适当参数。（3）将加速度传感器垂直安放在桩头的平整部位。（4）用小棰在桩头选择适当的能量激振。（5）将数据传输至计算机，对记录曲线进行分析、计算，并评价桩身质量。

五、检测时注意的影响因素

（1）桩头的处理。在现场信号采集工作中，桩头的处理是测试成功的第一关键，但在大多情况下，很多测试人员忽略了这一点。由于施工的原因，往往桩头部分有素混凝土（浮浆），有些测试人员忽略了对桩头的处理，直接就在素混凝土（浮浆）上进行测试，结果无论怎么改变传感器以及传感器的安装，无论怎么改变振源，测试信号都不理想，往往在测试信号的浅层部位存在较严重的反向脉冲。

（2）對于仪器设备的调试工作，这是在检验过程中非常重要的一个方面，只有根绝被选择的检验项目情况，选择合适的检验仪器，对于检验所需要的参数进行准确的测试，才能够保障仪器的工作程序符合项目的基本要求，才能够符合操作仪器的具体标准。

（3）在速度传感方面，只有对于所要测量的桩头位置能够将速度传感器的放置呈现垂直方向，才能够进行良好的工作，对于放置的方向要有所注意，这是才检测过程中非常重要的影响方面。

（4）对于工作环节之中，桩基的检验都是需要通过对于桥桩位置的紧密连接，通过有效的接触控制，实现数据方面的清晰了解，然后将所取得的数据实现远程输送，在计算机的控制系统中，形成良好的数据处理工作，在保证数据具有真实性的基础上，形成全面的数据控制，能够真实的反应出来公路桥梁的桩基情况。

六、培养符合技术执行的高素质人员重要性

对于一种检测方式而言，所需要操作过程的是相关技术人员，只有培养高素质的技术人员，才能够将检测技术执行的更加符合规定，对于低应变反射波法的应用而言，只有良好的工作人员执行，才能够保障执行过程中所取得的数据能够真实的反应相互桩基的质量问题，更好的应用到公路桥梁的技术管理工作中，所以高素质的工作人员是能够保证检测工作程序符合技术标准的基础环节。

七、结束语

随着国家经济建设的大力发展，对于公路桥梁的建设也出现更大规模的发展，这不仅需要在施工技术环节有所重视，同时也需要在道路桥梁的检测技术上有所发展，应用低应变反射波法在桩基的检验中，不仅能够提升检验工作的灵敏性，同时也能够加强质量方面的信息反映，这是目前公路桥梁建设发展中的一个重要研究方向。公路桥梁的建筑质量以及负重能力，都在交通运输工程中有很重要的影响作用，而对于公路桥梁的质量检测工作，不仅关系到公路桥梁的运行性能，同时也能够了解到公路桥梁的建筑情况，只有做好检验测试工作，才能够促进公路桥梁的建筑施工技术，符合交通运输通行的需要，促进建筑施工行业快速发展同时带动社会经济建设的快速发展。

参考文献

[1]许展，徐权辉，黄文彬.浅层地震反射波法在隧道探测中的应用[J].内蒙古石油化工，2009（10）

[2]林太强.低应变反射波法在工程桩检测中的应用[J].中国科技信息，2005（11）

高、低应变 篇10

关键词：深厚淤泥,及浅部缺陷,低应变测试,测试技术,反射波法

0 引言

自20世纪80年代以来, 基桩这个词并不陌生, 在城市高层建筑中、地下工程、铁路、公路、电力及核电基地、海上石油钻井平台以及水利工程等的领域得到了广泛应用。现在, 我国年用基桩量大约已经超过了100万多根。基桩低应变检测技术的研究和应用在我国差不多也有20多年的历史了, 由于基桩必须隐蔽在地下, 因此导致施工常常发生质量等问题, 比如扩劲、微裂、断裂、断桩等。这些缺点都将在不同程度上影响到桩的质量和其正常的使用。所以, 对于桩的完整性检查是保证基桩质量的重要环节。目前, 低应变测试法是检测桩身完整性应用最多的方法。

1 基桩及浅部缺陷检测和判断

及浅部也就是指1~2倍桩径大约2 m范围内, 但是基于及浅部在其理论上存在了一个检测的盲区, 以及浅部的地质复杂与灌注桩尺寸和材料的不均匀性、桩头处理差等原因, 检测人员感到基桩及浅部缺陷的检测与判别一直都是个难点。甚至有多年工作经验的检测人员对这一问题也感到棘手, 加之现在的检测人员对于早期的工程物探没有更多的多解性和正反演的知识背景, 其中一部分检测人员只是简简单单地根据其曲线去判断, 因此在实际工程中就会出现很多错误判断。现实中有很多这样的例子, 但事实上, 低应变测试只要把仪器参数设置、桩头处理和资料分析等整个测试系统的特性和频率反应匹配得好, 在一般情况下, 都可以得到信噪比高的正确信号, 因而得到好的测试效果。低应变测试的关键核心其实也就是频率匹配的问题, 匹配的好坏也就直接决定了测试效果的好坏。

2 灌注桩曲线判断存在的问题

众所周知, 灌注桩存在材料不均匀性和物理尺寸不标准性、桩径大、难以严格地满足桩头测试面、处理差及桩中心浇筑存在薄弱部位等原因, 使其常常得到的低应变曲线相对比较复杂, 很多测试人员对于灌注桩的判断存在很多问题, 有太多的相似判断。其中高频率小锤信号对于灌注桩浅部缺陷的判断未必就是最实用的, 扩径的起跳判断缺陷也不是相当妥当的, 很容易导致扩径的第二次反射, 造成施工人员错误判断的缺陷, 其中不按照设计尺寸施工, 造成的扩径也应该定义为“缺陷”桩。这其中经常隐含着基桩尺寸和混凝土密实度的不确定性、扩径和其回复常常隐盖了缺陷的反射, 使基缺陷反射很难分辨出来。很多个扩径和缺陷一起出现时, 对于判断缺陷要非常地慎重。在桩长过大并且无法验证的情况下, 桩底的反射很容易误判为缺陷反射, 使基桩很容易判断为问题桩, 扩径和缺陷同时叠加出现时, 在非常少数的情况下能分辨出来, 并且是扩径的二次反射很容易判为缺陷。

3 测试技术

仪器设备的选择最主要要考虑到的是对于有关的技术参数应当满足检测规程的要求。其中包括激振装置和接收传感器及其耦合技术。迄今为止, 最普遍使用的激振方式就是使用手锤、力绑, 或者自由落体球, 其机理都是建立在碰撞理论的基础之上的。大量事实证明, 激振能量适中, 频谱成分和桩的物理特性是相匹配的, 就是因为激振方式单一, 才能使应力波得到其最佳的传播, 并且只含纵波, 因而也才能获得使其大家都满意的测试结果。在实际测试中, 运用不同的激振方式, 采用不同的重量和材质的锤, 采样时间的不同, 反反复复实验来确定最佳主频。反射波法其接受传感器一般就用两种, 也就是速度型和加速度型两种。但是不管选择哪种传感器都应该满足其中几个要求, 也就是有足够的量程和动态范围, 相对于其他较高的灵敏度、频率响应应当在10~2 k Hz之间, 使其能和桩的性状相匹配。传感器与基桩的混凝土紧密耦合是在试验中取得好的试验结果的一个相对重要的环节。其中耦合方式有两种:一种是表面式, 也就是使用石膏和橡皮泥使传感器和桩头的表面粘结耦合;第二种是插入式, 也就是用手电钻在桩头的表面打一个小孔, 使其传感器的触角差督导混凝土之中。但是, 不管运用哪种耦合方式都必须要对桩头进行处理, 也就是将凿掉桩头混凝土浮浆, 使其露出新鲜的混凝土, 磨平混凝土表面等。

4 低应变法与其他方法的比较

4.1 低应变法和高应变法的比较

低应变法和高应变法都可以测试桩身的完整性, 低应变对于浅部缺陷比较敏感, 相反对于深部缺陷和桩底沉渣难以反映出来, 而且低应变无法识别出纵向裂缝, 相对于水平裂缝和接缝能够反映出但难定量;高应变就可以使这些裂缝闭合后继续传递竖向荷裁。所以对于裂缝桩是否能为合格桩的判定, 低应变法和高应变法的结果是完全不一致的。

高应变法具有激励能量和检测深度的特点, 可以判断出桩身水平整合型缝隙等缺陷, 并且在找出这些“缺陷”是不是会影响桩的基础上, 合理地判定出缺陷的程度, 但是和低应变法一样对于缺陷性质不适宜判断明确。高应变锤击的荷载上升时间一般不可以高于2 ms, 因此高应变法对于浅部缺陷的判定也是存在着一定的盲区的。因为高应变锤击它的荷载升高时间一般不低于2 ms, 所以高应变对浅部缺陷的判断是存在盲区的, 对于高应变盲区的深度范围和桩的浅部缺陷的判断, 运用低应变法是最合适的。

4.2 低应变法和静裁的比较

低应变法在判断桩是不是为合格的时候, 并不会详细地考虑桩侧边的土和桩顶端的土与桩之间的相互作用, 并且只能一定程度上判断出其缺陷程度, 对于沉渣的厚度和扩底桩的情况无法给予出准确的判断, 所以, 低应变法的结果可能会与静裁的结果不一致。

5 桩的施工材料分析和应用以及低应变法的定位

5.1 桩的施工材料的分析和应用

桩的施工材料包括很多具体的细节, 比如在施工过程中有无塌孔现象, 在灌注混凝土的时候施工人员对于拔管速度的控制快慢, 或者由于其他某些原因造成的停止灌注, 桩的充盈系数等。详细地了解这些资料, 透彻地分析资料, 有利于施工人员能够正确地分析和判断桩的缺陷类型。但是, 由于在试桩的时候要作桩帽, 使桩的截面没有发生任何明显的改变, 所以, 不能根据它的波形来判断它的断桩或者是严重的缩颈。

5.2 低应变法的定位

根据多方面的研究和观察, 商界对于低应变法的期望过于大, 定位也过于高, 恰恰使低应变法有太多的局限性, 也有很多的适宜条件。有人认为, 低应变法应当作为一种快速普查的检测手段, 在检测中发现问题桩时运用高应变进行判定, 同时运用静裁作为试验验证, 可能是一种有效的可取方法。

在《建筑地基基础检测规范》中已经考虑到这一问题, 对于低应变法有一个限制范围。规范中写到对于检测时所用到的高应变法、声波透射法、钻芯法。在一些类似的情况下, 低应变法, 适用于看测试水平;高应变法, 适用于看分析水平。

6 结语

低应变测试的核心与关键是频率匹配问题, 匹配的好坏也就直接决定了测试结果的好坏。

桩基低应变检测技术实际上是一门多学科相互交叉, 知识面广泛的实际应用技术, 随着检测技术的不断发展, 必然要求其准确性相当精准。但是, 在实际的工程中, 是很难用直接的曲线测试和定量给出判断。基桩动测是一个新兴的测试技术, 在其理论上能使测试人员深刻的理解, 在实践中能掌握这一新兴的技术。这也是能做好基桩质量检测的一个基础。只有掌握了其基本原理, 才能在现场做好测试。

因此, 在运用低应变检测之前, 需要施工人员收集各种资料, 包括详细的勘察报告、设计图纸等, 以便用来提高检测的准确度。

参考文献

[1]刘江平.深厚淤泥地区基桩低应变检测若干问题探析[J].西安建筑科技大学学报, 2013 (6) .