在樁基檢測(cè)中低應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)的運(yùn)用

史峰++宋飛

摘 要：本文首先探討了低應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)在樁基檢測(cè)中應(yīng)用的技術(shù)原理，并對(duì)樁基檢測(cè)中低應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用存在的問(wèn)題和不足進(jìn)行分析，最后總結(jié)了樁基檢測(cè)中低應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，為樁基檢測(cè)中低應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)的運(yùn)用提供資料參考。

關(guān)鍵詞：樁基檢測(cè)；低應(yīng)變技術(shù)；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.005

0 引言

樁基作為一種應(yīng)用廣泛的基礎(chǔ)型式，以其穩(wěn)定性好、壽命長(zhǎng)、施工便捷被廣泛應(yīng)用于高層建筑、重型廠房、橋梁、碼頭等基礎(chǔ)工程建設(shè)中。但樁基作為一種隱蔽施工工程，其工程施工質(zhì)量無(wú)法通過(guò)觀察和直接測(cè)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，為了確保樁基質(zhì)量符合工程設(shè)計(jì)要求，就要采用一些先進(jìn)的樁基檢測(cè)手段，對(duì)成樁質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)、客觀的評(píng)價(jià)。低應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)作為一種廣泛應(yīng)用于巖土工程檢測(cè)、工程物探、房屋質(zhì)量檢測(cè)的優(yōu)秀技術(shù)，其在樁基檢測(cè)中的應(yīng)用能夠準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)成樁質(zhì)量，并判斷樁身缺陷位置、施工樁長(zhǎng)和混凝土強(qiáng)度，幫助檢測(cè)工作人員判斷樁基是否符合設(shè)計(jì)要求，并為后續(xù)樁身加固提供細(xì)致的資料參考，確保樁基礎(chǔ)的質(zhì)量。但該技術(shù)在樁基檢測(cè)中難免會(huì)存在一些問(wèn)題和不足，如何在樁基檢測(cè)中應(yīng)用好低應(yīng)變技術(shù)，則成為樁基檢測(cè)領(lǐng)域重點(diǎn)研究和實(shí)踐的課題。

1 低應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)原理分析

低應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)在樁基檢測(cè)中的應(yīng)用，極大的提高了樁基檢測(cè)的精度和工作效率，為樁基礎(chǔ)的推廣和應(yīng)用做出了巨大貢獻(xiàn)。概括來(lái)說(shuō)，低應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)就是通過(guò)在樁頂施加一個(gè)動(dòng)態(tài)荷載，并根據(jù)樁基和土壤系統(tǒng)在動(dòng)態(tài)荷載下的反應(yīng)信號(hào)收集和分析，來(lái)分析樁身的結(jié)構(gòu)完整性。樁基檢測(cè)工作中，一般會(huì)使用手錘、力錘敲擊裝頂，來(lái)為樁身提供向下傳遞的應(yīng)力波。應(yīng)力波通過(guò)樁阻抗變化界面時(shí)，一部分會(huì)受反射作用回向傳播，另一部分則會(huì)繼續(xù)透射直至樁端，并在樁端反射向上。通過(guò)樁頂?shù)募铀俣然蛩俣葌鞲衅鹘邮艿竭@一反射信號(hào)，經(jīng)放大、輸出分析后，應(yīng)力波在傳播過(guò)程中的阻抗變化能夠表現(xiàn)樁身缺陷、混凝土強(qiáng)度等問(wèn)題，而樁頂反射的信號(hào)則能夠幫助我們準(zhǔn)確的分析得到成樁長(zhǎng)度。低應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)在樁基檢測(cè)中應(yīng)用比較普遍，隨著更加便捷的低應(yīng)變檢測(cè)儀的面市，該技術(shù)更是充分發(fā)揮了其效率高、精度好的優(yōu)點(diǎn)，在樁基檢測(cè)中得到廣泛的推廣和應(yīng)用，并成為成樁質(zhì)量檢測(cè)工作中的常用方法之一。

2 低應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)在樁基檢測(cè)中存在的問(wèn)題和不足

低應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)雖然能夠幫助檢測(cè)人員判斷成樁質(zhì)量、混凝土強(qiáng)度等級(jí)和樁長(zhǎng)，但該技術(shù)由于是通過(guò)反射波變化曲線分析得到大致的結(jié)果，因而其在實(shí)際應(yīng)用中也存在一些問(wèn)題和不足。

2.1 無(wú)法完成定量分析的任務(wù)要求

低應(yīng)變樁基檢測(cè)是通過(guò)回收并分析動(dòng)態(tài)垂直荷載受條件反射的波動(dòng)變化實(shí)現(xiàn)的，由于反射波動(dòng)變化會(huì)受土層條件、溫度等多因素影響，因此該技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)成樁檢測(cè)的定量分析。這使得檢測(cè)人員只能按照技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和相似的檢測(cè)案例來(lái)分析樁身的實(shí)際情況，而無(wú)法完成對(duì)樁身的定量分析。雖然國(guó)外一些科研單位已經(jīng)逐步開(kāi)發(fā)出一些低應(yīng)變波形擬合分析方法，但仍然處于研究階段，憑借該技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)樁身的定量檢測(cè)。

2.2 檢測(cè)工作對(duì)經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)依從性較大

由于低應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)無(wú)法完成定量檢測(cè)和分析，因此利用該方法對(duì)成樁質(zhì)量檢測(cè)，必須在具有當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件和個(gè)樁型條件靜動(dòng)比系數(shù)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上才能實(shí)現(xiàn)，因而該檢測(cè)方法部件建立完整的地質(zhì)條件和樁型條件下的靜動(dòng)比數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)工作經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)的依從性較大。

2.3 測(cè)量準(zhǔn)確度受樁長(zhǎng)和地質(zhì)條件的影響大

在實(shí)測(cè)中，樁側(cè)土阻力特別是動(dòng)土阻力對(duì)應(yīng)力波傳播的影響非常大，表現(xiàn)為：導(dǎo)致應(yīng)力波迅速衰減；影響缺陷反射波幅值；產(chǎn)生土阻力波，因此限制了可測(cè)樁的長(zhǎng)度，根據(jù)實(shí)測(cè)經(jīng)驗(yàn)，可測(cè)樁長(zhǎng)限制在5～50m，樁基直徑限制在1.8m 之內(nèi)較合適。當(dāng)然，超過(guò)50m 的樁長(zhǎng)的樁也有得到樁底反射信號(hào)的經(jīng)驗(yàn)，但對(duì)局部缺陷、深部缺陷反映不敏感、受地質(zhì)變化影響較大等特性。

3 低應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)在樁基檢測(cè)中的應(yīng)用

3.1 測(cè)樁前的準(zhǔn)備工作

低應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于樁身檢測(cè)工作中，首先要求測(cè)試前獲取足夠的成樁工藝、樁長(zhǎng)、樁徑、成樁日期等資料。資料準(zhǔn)備齊備后，還要求測(cè)量人員到測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地考察施工質(zhì)量、樁頭是潮濕等。為了確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，在檢測(cè)開(kāi)始之前，要確保樁頭達(dá)到標(biāo)高，并將樁頭清理干凈，并用砂輪打磨出符合激振點(diǎn)設(shè)置要求的光滑面，做好傳感器安裝準(zhǔn)備。

3.2 野外數(shù)據(jù)采集

野外數(shù)據(jù)采集是樁身檢測(cè)的關(guān)鍵步驟，其數(shù)據(jù)采集質(zhì)量直接影響著樁身檢測(cè)的準(zhǔn)確性。在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中國(guó)，要做好震源和傳感器的選擇、傳感器安裝和力棒使用、信號(hào)選擇等工作。在震源選擇中，一般采用小樁體選擇小錘、大樁體選擇大錘的方法，對(duì)于較長(zhǎng)的樁體可以選擇擊震源，以便于準(zhǔn)確捕捉樁底的反射信號(hào)。如果在檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)疑點(diǎn)較大的樁體，要采用多次振擊，并更換傳感器的方式確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。傳感器安裝直接影響到信號(hào)的采集效率和質(zhì)量，安裝傳感器的電纜應(yīng)該選擇輕型電纜，在安裝傳感器時(shí)尤其要保證傳感器與樁體緊密接觸，并在檢測(cè)中避免手和其他物品碰觸傳感器。在力棒敲擊過(guò)程中，要盡量避免二次沖擊，并確保力棒敲擊不會(huì)損壞樁頂，敲擊人員要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的技術(shù)訓(xùn)練，能夠準(zhǔn)確把握敲擊力度和垂直度。在信號(hào)檢測(cè)過(guò)程中，要注意選擇信號(hào)，對(duì)質(zhì)量不理想的樁身，采取多次測(cè)試，擇優(yōu)選擇的方式，確保信號(hào)選擇的質(zhì)量。

3.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理是成樁質(zhì)量判斷的關(guān)鍵階段，在數(shù)據(jù)處理階段，應(yīng)該掌握好不同波形所代表的樁身情況。一般來(lái)說(shuō)波形完整光滑的，標(biāo)示施工樁體的質(zhì)量較好，而波形頭尾波動(dòng)較大的，一般表示成樁質(zhì)量存在一定問(wèn)題。在數(shù)據(jù)處理時(shí)，經(jīng)過(guò)分析得到可能存在問(wèn)題的樁身檢測(cè)波形時(shí)，要注意與施工記錄進(jìn)行比對(duì)分析，以提高樁身問(wèn)題分析的準(zhǔn)確性，并幫助檢測(cè)人員快速定位樁身問(wèn)題出現(xiàn)的大概位置和原因，為后續(xù)樁身加固提供資料參考。

綜上所述，樁基檢測(cè)中低應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，極大的提高了樁基檢測(cè)的效率和準(zhǔn)確性，作為一種比較高效率的樁基檢測(cè)手段，低應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)具有較優(yōu)秀的推廣應(yīng)用價(jià)值和使用空間。相信隨著低應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展，該技術(shù)將會(huì)極大提高成樁質(zhì)量檢測(cè)的準(zhǔn)確度和檢測(cè)效率，為樁基礎(chǔ)的應(yīng)用和發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

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