低應(yīng)變反射波法在大連基樁檢測(cè)中的應(yīng)用

1、<p>　　低應(yīng)變反射波法在大連基樁檢測(cè)中的應(yīng)用</p><p>　　摘 要：論述了樁基檢測(cè)中的低應(yīng)變反射波法的基本原理及影響因素。結(jié)合工程實(shí)例，分析實(shí)測(cè)波形曲線，確定樁的缺陷位置并進(jìn)行判定。最后對(duì)低應(yīng)變反射波法及聲波透射法進(jìn)行了優(yōu)缺點(diǎn)比較。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：低應(yīng)變反射波法；基樁；實(shí)測(cè)波形曲線分析 </p><p><b>　　1

2、前言 </b></p><p>　　近年來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，公路、橋梁、高鐵、商場(chǎng)、高層住宅等各種工民建筑出現(xiàn)蓬勃發(fā)展的趨勢(shì)。被譽(yù)為“北方明珠”的大連，自然起到了引領(lǐng)東北經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶頭作用，各種標(biāo)志性工程也隨之應(yīng)運(yùn)而生。作為建筑物主要基礎(chǔ)形式之一的樁基礎(chǔ)，由于設(shè)計(jì)、施工、質(zhì)量檢測(cè)等方面往往比上部建筑結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，更容易存在斷樁、縮頸、沉渣過(guò)厚、露筋、離析等樁基質(zhì)量問(wèn)題。因此，保證樁基檢測(cè)質(zhì)量是

3、工程建設(shè)不可缺少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 </p><p>　　2 低應(yīng)變檢測(cè)的基本原理 </p><p>　　低應(yīng)變檢測(cè)是通過(guò)應(yīng)力波（反射波）沿樁身傳播時(shí)，當(dāng)樁身的波阻抗發(fā)生變化會(huì)產(chǎn)生反射的原理，通過(guò)分析反射波的幅值、相位、到達(dá)時(shí)間，得出樁缺陷的大小、性質(zhì)、位置等信息，最終對(duì)樁基的完整性給予評(píng)價(jià)。當(dāng)樁身存在明顯波阻抗差異界面（如樁底、斷樁和嚴(yán)重離析等部位）或樁身截面積變化（如縮徑或擴(kuò)徑）等部位將

4、產(chǎn)生反射波。經(jīng)過(guò)儀器接受放大、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，可識(shí)別來(lái)自樁身不同部位的反射波，進(jìn)而判斷樁身完整性。 </p><p>　　由于這種方法經(jīng)濟(jì)、快速、方便，可用于大批量檢測(cè)，且相比其他方法準(zhǔn)確度也較高。因此，國(guó)內(nèi)外主要用低應(yīng)變方法進(jìn)行樁身完整性的判斷。 </p><p>　　3 影響低應(yīng)變檢測(cè)的因素 </p><p>　　大連地區(qū)主要樁型為混凝土灌注樁、人工挖孔灌注樁和混

5、凝土預(yù)制樁。由于預(yù)制樁表面比較平整，只要注意表面干凈，無(wú)積水即可?；炷凉嘧逗腿斯ね诳坠嘧秳t要注意樁頭處理。 </p><p><b>　　3.1 樁頭 </b></p><p>　　樁頂條件和樁頭處理好壞直接影響測(cè)試信號(hào)的質(zhì)量。一般情況下，灌注樁應(yīng)鑿去樁頂浮漿或松散、破損部分，并露出堅(jiān)硬的混凝土表面，樁頂表面應(yīng)平整干凈，無(wú)積水，激振點(diǎn)和傳感器安裝點(diǎn)盡量處在同一水

6、平面上。 </p><p>　　3.2 傳感器安裝 </p><p>　　傳感器的耦合劑粘接時(shí)，粘接層應(yīng)盡可能薄，激振以及傳感器安裝均應(yīng)沿樁的軸線方向。激振點(diǎn)與傳感器安裝點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離鋼筋籠的主筋，以減少外露主筋振動(dòng)對(duì)測(cè)試的干擾。 </p><p>　　對(duì)實(shí)心樁的測(cè)試，傳感器安裝位置宜為距樁心2/3半徑處；對(duì)空心樁的測(cè)試，錘擊點(diǎn)與傳感器安裝位置宜在同一水平面上，且與樁中心

7、連線形成90 夾角，傳感器安裝位置宜為樁壁厚的1/2處。 </p><p>　　3.3 激振點(diǎn)及激振方式 </p><p>　　根據(jù)樁徑大小，樁心對(duì)稱布置2-4個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)記錄的有效信號(hào)數(shù)不應(yīng)少于3個(gè)點(diǎn)。 </p><p>　　大連地區(qū)對(duì)長(zhǎng)大樁測(cè)試一般用力棒敲擊，其能量大，脈沖寬，頻率低，樁底及深部缺陷的信號(hào)反射較強(qiáng)烈，適宜于樁底及深部缺陷的檢測(cè)。對(duì)于中短樁

8、一般用小錘敲擊，其能量小，脈沖窄，頻率高，可較準(zhǔn)確地確定淺層缺陷的程度和位置。在實(shí)際檢測(cè)中，用小錘測(cè)長(zhǎng)大樁是不正確的。 </p><p><b>　　4 實(shí)例分析 </b></p><p>　　由于樁身缺陷種類復(fù)雜，判斷樁身缺陷時(shí)，需要分辨實(shí)測(cè)曲線中是否存在缺陷的反射信號(hào)以及樁底反射信號(hào)。通過(guò)下面實(shí)際工程中檢測(cè)的波形圖，對(duì)樁身常見缺陷進(jìn)行分析。 </p>

9、<p>　　4.1 完整樁波形曲線 </p><p>　　樁身完整時(shí)，僅存在樁底反射面，條件較好時(shí)，可以看到明顯的樁底反射波，如圖1所示。本次檢測(cè)采用的是武漢巖海公司生產(chǎn)的RS1616-K（S）型號(hào)基樁動(dòng)測(cè)儀。該樁為人工挖孔灌注樁，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)為9.16m，實(shí)測(cè)樁長(zhǎng)為8.89m，樁徑為800mm，混凝土強(qiáng)度為C30，波速為3650m/s，樁端持力層為中風(fēng)化板巖。 </p><p>

10、　　4.2 離析波形曲線 </p><p>　　大連東港地塊某工程采用機(jī)械成孔灌注樁，樁長(zhǎng)13.45m，樁徑為800mm，混凝土強(qiáng)度為C40，波速為3858m/s，樁端持力層為中風(fēng)化板巖，如圖2所示。本次檢測(cè)采用的是武漢巖海公司生產(chǎn)的RS1616-K（S）型號(hào)基樁動(dòng)測(cè)儀。該樁在4.16m附近有明顯的同向反射，樁底信號(hào)不明顯，說(shuō)明該樁在4.16m附近嚴(yán)重離析，判為Ⅲ類樁。后經(jīng)開挖驗(yàn)證，在4.2m處有離析現(xiàn)象。 &l

11、t;/p><p>　　4.3 樁底沉渣波形曲線 </p><p>　　大連王家村某改造項(xiàng)目工程采用機(jī)械成孔灌注樁，樁長(zhǎng)8.30m，樁徑800mm，混凝土強(qiáng)度為C30，波速為3650m/s，樁端持力層為中風(fēng)化板巖，樁端嵌入持力層深度不小于800mm，如圖3所示。本次檢測(cè)采用的是歐美大地公司生產(chǎn)的PIT-VV型號(hào)基樁動(dòng)測(cè)儀。該樁在樁底可以看到明顯的同向反射波，經(jīng)過(guò)取芯驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)樁底有比較厚的浮渣。

12、 </p><p>　　圖3 樁底沉渣實(shí)測(cè)波形曲線 </p><p>　　5 低應(yīng)變反射波法與聲波透射法的比較 </p><p>　　在大連地區(qū)實(shí)際工程檢測(cè)中，由于具有檢測(cè)方法簡(jiǎn)便，輕便，快速，成本低等優(yōu)點(diǎn)，多采用低應(yīng)變反射波法進(jìn)行樁身完整性檢測(cè)，且大連地區(qū)多為中小型樁。但由于低應(yīng)變反射波法很難確定缺陷的性質(zhì)，且對(duì)于逐漸擴(kuò)徑后突然縮徑的缺陷很容易誤判為縮徑。聲波透射

13、法具有對(duì)缺陷判斷較準(zhǔn)確、可定量或半定量判斷缺陷的位置、尺寸以及測(cè)試無(wú)肓區(qū)等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于大中型樁可以采用聲波透射法進(jìn)行檢測(cè)。但聲波透射法同時(shí)也具有需要預(yù)埋聲測(cè)管、檢測(cè)不到一般性縮頸以及聲測(cè)管問(wèn)題產(chǎn)生誤判等不足之處。因此，在實(shí)際檢測(cè)中應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況，綜合考慮樁身完整性檢測(cè)方法。 </p><p><b>　　6 結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　反射波法簡(jiǎn)便、快捷，

14、可以在較短的時(shí)間內(nèi)完成大量檢測(cè)工作，是基樁無(wú)損檢測(cè)的一種重要方法。由于樁身缺陷類型復(fù)雜和人員的技術(shù)水平等因素所限，運(yùn)用低應(yīng)變檢測(cè)波形來(lái)分析判斷樁身完整性是一項(xiàng)較為困難的工作，因此對(duì)樁基檢測(cè)情況的判定應(yīng)綜合考慮各種條件，并且應(yīng)在實(shí)際檢測(cè)中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，提高檢測(cè)水平，為新建工程提供準(zhǔn)確可靠的檢測(cè)結(jié)果。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>