樁基低應(yīng)變測(cè)試過(guò)程中的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題分析

陳靜

摘要：低應(yīng)變法具有試驗(yàn)周期短、數(shù)據(jù)表現(xiàn)直接等特點(diǎn)，所以在我國(guó)工程領(lǐng)域的應(yīng)用得到了廣泛普及，但這一測(cè)試方式需要注意的問(wèn)題也有許多，所以必須要事先了解基本的測(cè)試原理，分析技術(shù)應(yīng)用的要點(diǎn)，盡可能排除影響測(cè)試結(jié)果的隱患，才能保證測(cè)試結(jié)果更具可靠性，為施工提供更可靠的依據(jù)。

關(guān)鍵詞：樁基低應(yīng)變測(cè)試；關(guān)鍵問(wèn)題；技術(shù)要點(diǎn)；

樁基低應(yīng)變測(cè)試具有檢測(cè)成本低、效率高以及設(shè)備輕便等優(yōu)勢(shì)，這也是其在工程檢測(cè)工作中得到廣泛應(yīng)用的主要原因。借助樁基低應(yīng)變測(cè)試，能夠更加準(zhǔn)確的判定樁身質(zhì)量，獲取更多樁基信息。但是同時(shí)，在實(shí)際應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)開(kāi)展測(cè)試時(shí)也要對(duì)諸多問(wèn)題提起重視，避免測(cè)試質(zhì)量受到影響，故文中將進(jìn)行討論。

一、樁基低應(yīng)變測(cè)試的相關(guān)原理

樁基工程的低應(yīng)變測(cè)試方法，具有周期短效率高、檢測(cè)成本低、設(shè)備輕便、數(shù)據(jù)表現(xiàn)直接、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，所以在我國(guó)工程領(lǐng)域當(dāng)中，是被廣泛應(yīng)用的技術(shù)類(lèi)型。特別是在近年來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)下，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，工程測(cè)試環(huán)節(jié)的測(cè)試效率及精準(zhǔn)度要求更高，企業(yè)為了體現(xiàn)自身的技術(shù)實(shí)力，為了在嚴(yán)峻的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中立足，對(duì)于這項(xiàng)技術(shù)的了解是十分重要的。以低應(yīng)變測(cè)試法中的反射波法為例，這是常見(jiàn)的一種低應(yīng)變測(cè)試方法。主要是利用應(yīng)力波在樁身中的傳播效應(yīng)，以及反射的特點(diǎn)為理論基礎(chǔ)，進(jìn)而衍生出的一種方法。這一方法將樁假定為連續(xù)的一維彈性均質(zhì)桿件，此外對(duì)樁周土體對(duì)樁身應(yīng)力波傳播的影響是不考慮在內(nèi)的，最為基本的運(yùn)作原理，是利用樁頂?shù)呢Q向激振讓彈性波在樁身內(nèi)向下傳遞，當(dāng)樁身存在明顯的阻抗差異，或是在樁身截面出現(xiàn)較大變化時(shí)。便會(huì)產(chǎn)生反射波，這種情況下要對(duì)反射信息數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的收集、分析及處理，最終判斷出樁身存在缺陷的位置與問(wèn)題性質(zhì)。簡(jiǎn)而言之樁基低應(yīng)變技術(shù)在工程領(lǐng)域的應(yīng)用，有利于施工方獲取更多具有可靠性與參考價(jià)值的信息，為此需要針對(duì)技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行深入分析。

二、樁基低應(yīng)變測(cè)試技術(shù)要點(diǎn)

（一）測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)的準(zhǔn)備工作

測(cè)試準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，是為后續(xù)測(cè)試過(guò)程奠定基礎(chǔ)的階段。所以為確保準(zhǔn)備周全，必須要明確準(zhǔn)備工作的重點(diǎn)。這一階段的樁頭設(shè)置，必須要保證達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高要求，除此之外，為了保證樁頭不受影響，還要及時(shí)清理積水與污泥等雜物，確保樁頭清潔，此外還要對(duì)無(wú)浮漿進(jìn)行鑿平，使其更加密實(shí)。樁頭露出的鋼筋籠，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格分開(kāi)，不能夠?qū)罄m(xù)的敲擊產(chǎn)生影響，同時(shí)也要確保高度合理適中。鑒于在針對(duì)樁頭用小錘進(jìn)行敲擊的過(guò)程中，此期間產(chǎn)生的激蕩應(yīng)力波，在鋼筋上產(chǎn)生振蕩反射時(shí)，很容易將其疊加在入射波當(dāng)中，進(jìn)而對(duì)淺部缺陷的波形識(shí)別產(chǎn)生影響。此外在測(cè)試過(guò)程中，還要嚴(yán)格管理，確保測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)不存在額外振動(dòng)。部分施工現(xiàn)場(chǎng)，為了達(dá)成施工進(jìn)度目標(biāo)，通常會(huì)采取同時(shí)開(kāi)展測(cè)試及破樁頭的方法。但是破樁頭時(shí)氣泵與風(fēng)鎬的聲音震蕩會(huì)導(dǎo)致傳感器很難精準(zhǔn)的進(jìn)行分辨，對(duì)于波形圖的采集是有很大影響的。所以意識(shí)到這一點(diǎn)，在實(shí)際測(cè)試的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)采取小錘敲擊的手法，確保輕重適宜，一般來(lái)說(shuō)，首次沖擊振動(dòng)波的初動(dòng)相位最大峰值應(yīng)當(dāng)維持在20毫米左右最為合理。

（二）激振點(diǎn)、傳感器位置的選擇

如同以上所述，測(cè)試過(guò)程中傳感器要負(fù)責(zé)感知振動(dòng)波，而激振點(diǎn)的設(shè)置如果過(guò)于接近傳感器，必然會(huì)對(duì)傳感器的感知產(chǎn)生干擾。所以在實(shí)際測(cè)試開(kāi)始前，必須要明確激振點(diǎn)與傳感器的設(shè)置。兩者在樁頭上的位置設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)保持足夠的距離，這樣才能夠抵消相互的影響，避免相互干擾。這一技術(shù)要點(diǎn)是在多次實(shí)踐測(cè)試過(guò)程當(dāng)中已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)并經(jīng)過(guò)認(rèn)可的，是不可忽視的。不僅如此，在規(guī)劃傳感器在樁頭上的位置設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)在中心部分以及邊緣部分等兩個(gè)以上的位置節(jié)點(diǎn)去進(jìn)行布置，而且激振點(diǎn)也要在多個(gè)位置分散布置。這樣一來(lái)在實(shí)際測(cè)試過(guò)程當(dāng)中，才能夠采集三幅以上的波形圖，再根據(jù)所有的波形圖綜合分析得出最佳波形。簡(jiǎn)而言之傳感器應(yīng)當(dāng)盡可能原理激振點(diǎn)以及樁頭露出鋼筋的部分，這樣才能真正避免干擾的產(chǎn)生。一般來(lái)說(shuō)，速度型的傳感器，其靈敏度普遍應(yīng)當(dāng)在300mV/cm/s以上，而加速度型的傳感器，其靈敏度則普遍應(yīng)當(dāng)在100mV/g以上。

（三）波形的分析與處理

波形的分析與處理，是得出測(cè)試結(jié)果的必要途徑。在利用低應(yīng)變測(cè)試方式去采集波形圖并且進(jìn)行分析處理時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題包含以下幾點(diǎn)。其一是信號(hào)的接收放大應(yīng)當(dāng)確保在合理的范圍內(nèi)，在實(shí)際檢測(cè)時(shí)，為避免敲擊過(guò)程中出現(xiàn)波形漂移等問(wèn)題，導(dǎo)致指數(shù)被放大，應(yīng)當(dāng)將信號(hào)接收敏感度設(shè)置的相對(duì)較低。而在對(duì)波形圖進(jìn)行分析時(shí)，為了能夠明確找出波底則要一定程度增強(qiáng)信號(hào)接收的敏感度，但過(guò)度的提升，必然會(huì)使輕微的缺陷被擴(kuò)大，例如輕微的縮頸問(wèn)題，會(huì)演變成嚴(yán)重的縮頸問(wèn)題，甚至可能導(dǎo)致樁被誤判為“裂縫樁”。此外還要合理使用擬合程序，目前國(guó)內(nèi)外的部分測(cè)試儀器，都附帶擬合分析的程序。這些程序是能夠確保樁身缺陷分析更加精準(zhǔn)并起到校正波形質(zhì)量效果的。但同時(shí)也會(huì)誤導(dǎo)或是混淆部分對(duì)樁的判定。所以如果其中一幅波形圖存在嚴(yán)重誤差，例如波形中的樁底部分無(wú)明顯標(biāo)志的波形圖，那么借助擬合程序去處理，則會(huì)形成完整的如同象模型樁曲線的補(bǔ)全波形圖，這樣一來(lái)會(huì)有很大幾率出現(xiàn)誤判影響測(cè)試結(jié)果，所以必須要確保擬合程序的合理應(yīng)用。

（四）混凝土強(qiáng)度、波速、樁長(zhǎng)之間的關(guān)系

在測(cè)試過(guò)程中，合理波速的選取是很重要的，上文亦有所談及。而為確保波速調(diào)整更合理，對(duì)于混凝土波速、強(qiáng)度及樁長(zhǎng)三者的關(guān)系必須要加以明確。我們?cè)趯?shí)際分析過(guò)程中必須要更加注重以下幾點(diǎn)。其是從測(cè)試儀器及傳感器等的內(nèi)部設(shè)置差異去分析，不同的儀器，對(duì)同一根樁的波速測(cè)試結(jié)果都可能有較大差距。例如針對(duì)南京某地一根模型樁，使用江蘇產(chǎn)的儀器去進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試時(shí)所得出的波速為4000米/秒，而使用武漢產(chǎn)的儀器，測(cè)出的波速則為4500米/秒，這便證明了差距的存在。而且即便是同一工程當(dāng)中，砼等級(jí)相同的樁，利用同一臺(tái)儀器去對(duì)其波速進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果也可能產(chǎn)生差距。究其原因是波速受到了混凝土樁的骨料粒徑、水泥型號(hào)、鋼筋型號(hào)以及地質(zhì)水文條件等因素的影響，可見(jiàn)產(chǎn)生影響的要素是十分復(fù)雜的。所以應(yīng)當(dāng)綜合性的去分析該工程的多方面信息，將變動(dòng)要素融入進(jìn)去，才能確保結(jié)果更精準(zhǔn)。而且每次測(cè)試的信息都應(yīng)當(dāng)收集起來(lái)以待今后在相似條件下進(jìn)行測(cè)試時(shí)進(jìn)行比對(duì)。以上是在實(shí)際工程檢測(cè)當(dāng)中經(jīng)常會(huì)遭遇的容易導(dǎo)致誤差的主要問(wèn)題。樁基是隱蔽工程，所以樁身質(zhì)量的判斷也要顧慮到隱藏要素才能保證結(jié)果的可靠性。

（五）灌漿加固效果

灌漿加固效果要根據(jù)實(shí)踐應(yīng)用成果去分析，才最具可靠性。例如某工程的一次灌漿作業(yè)共完成61個(gè)灌漿孔的鉆探工作，鉆探的總進(jìn)尺為19170米，所使用的灌漿料，是41噸的42.5級(jí)水泥.。在實(shí)際操作過(guò)程中，前期的吸漿量很大，故擋土墻出現(xiàn)了多處出漿的情況，而后續(xù)隨著灌漿的孔數(shù)及灌漿的次數(shù)累計(jì)，吸漿量逐漸降低，壓力開(kāi)始上升。后期的清水鉆進(jìn)過(guò)程中，滲漏量很少，巖芯鉆進(jìn)時(shí)均見(jiàn)砼膠結(jié)現(xiàn)象，可見(jiàn)結(jié)構(gòu)密實(shí)度符合要求。此外后續(xù)的沉降觀察結(jié)果，也與設(shè)計(jì)要求相符，這便證明該次施工過(guò)程中壓力灌漿加固的效果理想，說(shuō)明這一方案是具備可行性及可參考性的。在測(cè)試過(guò)程中，要不斷收集這樣的實(shí)踐結(jié)果信息，作為參考，自然能夠確保測(cè)試精準(zhǔn)性。

結(jié)語(yǔ)

樁基低應(yīng)變測(cè)試對(duì)于工程施工質(zhì)量的影響是不可否認(rèn)的，通過(guò)測(cè)試得出的結(jié)果，是施工的重要參考，所以必須要明確測(cè)試技術(shù)問(wèn)題，并且找出優(yōu)化要點(diǎn)，才能確保測(cè)試結(jié)果更加精準(zhǔn)可靠，讓施工更加順利的推進(jìn)。