淺析低應(yīng)變反射波法在樁基檢測(cè)中的應(yīng)用

陳麗華

摘要：低應(yīng)變反射波法以其眾多優(yōu)點(diǎn)成為了當(dāng)前樁基檢測(cè)中應(yīng)用最廣泛的方法。文章將結(jié)合筆者多年實(shí)踐，對(duì)其技術(shù)原理與樁基缺陷確定等內(nèi)容展開論述，并據(jù)此探究出一些提高其檢測(cè)質(zhì)量的要點(diǎn)，以期為推動(dòng)低應(yīng)變反射波法進(jìn)步做出積極貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：低應(yīng)變反射波法；樁基檢測(cè)；應(yīng)用

進(jìn)入新時(shí)期以來，得益于我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速增長，當(dāng)前建筑工程技術(shù)得到了極大地提高，這不僅有效地提升我國建筑工程建設(shè)質(zhì)量，同時(shí)也推動(dòng)了新時(shí)期下行業(yè)飛速發(fā)展。樁基作為建筑工程中極其重要的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式，以其安全可靠的優(yōu)點(diǎn)被廣泛地應(yīng)用于建筑工程行業(yè)。此外，與其他工程所不同，樁基作為隱蔽工程極易受到施工技術(shù)以及地質(zhì)情況等原因，致使其質(zhì)量難以達(dá)到建設(shè)要求，如此一來必然導(dǎo)致整體工程建設(shè)質(zhì)量被樁基所拖累，因而加強(qiáng)樁基質(zhì)量檢測(cè)具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。得益于科學(xué)技術(shù)地廣泛應(yīng)用，當(dāng)前在樁基檢測(cè)中可以采用的方法眾多，例如低應(yīng)變反射波法、鉆芯檢測(cè)法、機(jī)械阻抗法以及高應(yīng)變法等，而這些檢測(cè)方法當(dāng)中，低應(yīng)變反射波法以其便捷、準(zhǔn)確與成本低等優(yōu)點(diǎn)被廣泛地應(yīng)用于當(dāng)前樁基檢測(cè)中。對(duì)此，本文將基于筆者多年樁基檢測(cè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)低應(yīng)變反射波法地應(yīng)用展開論述。

1.低應(yīng)變反射波法檢測(cè)技術(shù)概述

低應(yīng)變反射波法也可以稱為應(yīng)力波法，不同于其他樁基檢測(cè)方法，該方法檢測(cè)時(shí)主要是將力棒置于樁頂并施加激振信號(hào)，隨后所產(chǎn)生應(yīng)力波沿著樁身傳播，根據(jù)物理學(xué)中波的傳播規(guī)律，一旦在其傳播過程中碰到阻礙或不連續(xù)界面等情況，將會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力波出現(xiàn)反射或透射等現(xiàn)象，此時(shí)檢測(cè)人員通過記錄反射波在樁身中傳播的情況，隨后根據(jù)檢測(cè)人員對(duì)反射波特征、傳播時(shí)間以及幅值等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而使得監(jiān)測(cè)人員準(zhǔn)確地掌握樁基是否完整或者其缺陷在何處。

2.使用低應(yīng)變反射波法確定樁基缺陷

2.1低應(yīng)變反射波法計(jì)算樁基缺陷公式。在使用該方法確定樁基缺陷時(shí)，首先檢測(cè)人員需要把某一完整樁作為對(duì)象開展檢測(cè)，從而獲得完整樁的反射波相關(guān)數(shù)據(jù)，隨后檢測(cè)人員將該反射波數(shù)據(jù)與樁基施工、地質(zhì)勘探以及反射波特征等充分結(jié)合，從而確定出一個(gè)樁基檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)波形。檢測(cè)人員利用標(biāo)準(zhǔn)波形作為判斷依據(jù)，隨后再將某一樁基所檢測(cè)反射波進(jìn)行計(jì)算，以此確定出該樁基是否完整或者其缺陷性質(zhì)。對(duì)此，確定某一樁基缺陷類型與部位的計(jì)算公式為：L'=AT×v/2（L'表示樁基缺陷位置到樁頂二者距離、AT表示入射波、樁基缺陷二者峰值時(shí)間差、v則表示應(yīng)力波在樁基內(nèi)傳播速度）

2.2樁基缺陷類型及其反射波特點(diǎn)。在使用低應(yīng)變反射波計(jì)算樁基缺陷公式對(duì)樁基檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行計(jì)算后，我們可以得出一些較為常見的樁基缺陷類型及其反射波特點(diǎn)，主要有以下幾種：（1）斷裂樁，該樁基缺陷反射波特點(diǎn)分為兩方面，首先，其反射波頻譜呈現(xiàn)出多周期遞減規(guī)律，其次應(yīng)力波傳播至缺陷位置時(shí)出現(xiàn)多次與入射波同相位的反射波，并且在樁底位置無反射波產(chǎn)生；（2）縮徑樁反射波特點(diǎn)在于，其缺陷位置反射波的脈沖寬度和入射波相同，而二者相位則不同；（3）擴(kuò)徑樁，其特點(diǎn)與縮徑樁存在一定相同，即擴(kuò)徑樁與縮徑樁的反射波相位、脈沖寬度相同，不同則在于擴(kuò)徑樁缺陷位置的反射波在擴(kuò)徑闊底結(jié)束處波位變?yōu)榕c入射波相同。

3.提高低應(yīng)變反射波法在樁基檢測(cè)質(zhì)量要點(diǎn)

3.1做好樁頭清理。與其他樁基檢測(cè)方法不同，低應(yīng)變反射波法檢測(cè)重點(diǎn)在于樁頭，這是因?yàn)樗坏绊懼Π羰┘雍奢d產(chǎn)生的應(yīng)力波，同時(shí)也會(huì)降低反射波接收質(zhì)量，因而可以說樁頭在很大程度上影響著樁基檢測(cè)結(jié)果。例如當(dāng)檢測(cè)人員對(duì)某一灌注完成的樁基進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，如果在沒有清理樁頭浮漿情況下便開展，那么樁基檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性就會(huì)受到樁頭浮漿所影響而無法保障。因此，在應(yīng)用低應(yīng)變反射波法對(duì)樁基進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，第一件工作便是做好樁頭清理，通過諸如鑿除浮漿、打磨等方法確保檢測(cè)質(zhì)量。

3.2選擇最佳檢測(cè)時(shí)間。在應(yīng)用該方法檢測(cè)樁基過程中，需要確保力棒在樁頭施加荷載后能夠出現(xiàn)應(yīng)力波，為了使得應(yīng)力波出現(xiàn)關(guān)鍵點(diǎn)在于樁基混凝土彈性模量、強(qiáng)度等必須達(dá)到一定要求。然而受到混凝土固化時(shí)間影響，要想達(dá)到產(chǎn)生應(yīng)力波的要求便需要在灌注成樁后等待一定時(shí)間。通過對(duì)相關(guān)研究成果研究以及結(jié)合筆者實(shí)踐，應(yīng)用該方法開展樁基檢測(cè)最佳時(shí)間應(yīng)當(dāng)在灌注成樁后14天進(jìn)行。

3.3做好傳感器安裝工作。對(duì)低應(yīng)變反射波法來說，傳感器作為其重要組成部分，它在樁基檢測(cè)起著確保信號(hào)轉(zhuǎn)換準(zhǔn)確的作用。根據(jù)相關(guān)研究表明，傳感器安裝質(zhì)量在一定程度上影響著低應(yīng)變反射波法樁基檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性，因此做好傳感器安裝工作極其重要。首先，在傳感器安裝位置選擇中，根據(jù)樁基類型不同而有所差異。例如對(duì)空心樁傳感器安裝位置一般位于樁壁厚度一半。其次，在傳感器安裝中，除了選擇高靈敏加速傳感器外，為了最大程度地保障檢測(cè)結(jié)果，檢測(cè)人員在其安裝中不僅可以使用粘結(jié)劑將其緊貼方法，也可以使用牙膏作為耦合劑。

3.4做好激振操作。應(yīng)用該方法檢測(cè)樁基的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)在于，力棒施加荷載能否產(chǎn)生具有足夠能量應(yīng)力波，從而確保檢測(cè)結(jié)果不會(huì)因應(yīng)力波在傳播過程中衰減而受到影響，因而這就需要檢測(cè)人員做好力棒施加荷載的激振操作。通過對(duì)大量檢測(cè)實(shí)踐得知，對(duì)情況不同的樁基，其激振操作各不相同。例如在檢測(cè)長度較長樁基中，首先其激振操作應(yīng)采用低頻率脈沖波，隨后在上部缺陷檢測(cè)中則改用高頻波。

4.結(jié)語

總而言之，低應(yīng)變反射波法以其眾多優(yōu)點(diǎn)成為了當(dāng)前樁基檢測(cè)中應(yīng)用最廣泛的方法，然而與其他檢測(cè)方法向比較，該檢測(cè)方法不但要求檢測(cè)人員具備較強(qiáng)專業(yè)能力，同時(shí)需要充分結(jié)合樁基實(shí)際開展檢測(cè)。因而這就在一定程度上影響了低應(yīng)變反射波法樁基檢測(cè)質(zhì)量，對(duì)此我們除了要求廣大檢測(cè)人員充分掌握該檢測(cè)方法原理外，并學(xué)會(huì)如何確定樁基缺陷，隨后通過實(shí)踐中逐漸總結(jié)出一些提高檢測(cè)質(zhì)量的要點(diǎn)，以此推動(dòng)低應(yīng)變反射波法實(shí)現(xiàn)更好地進(jìn)步。