关于基桩低反变动测技术的探讨

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关于基桩低反变动测技术的探讨

基桩低应变动力检测技术是一种广泛应用于工程实践中检测基桩完整性的方法。该技术主要通过在桩顶施加瞬态冲击力,利用传感器接收桩身反射回来的应力波信号,从而判断桩身是否存在断裂、缩颈、扩颈、夹泥等缺陷。其原理基于一维波动理论,通过对反射波形的分析,可以快速、经济地评估桩身质量,具有操作简便、检测效率高、成本低等优点。

低应变动测技术适用于检测混凝土灌注桩、预制桩等多种类型基桩,尤其适用于施工后的质量验收阶段。然而,该方法也存在一定的局限性,如对桩周土阻力影响敏感、难以准确判断缺陷的具体性质和深度等。因此,在实际应用中需结合地质条件、施工工艺等因素进行综合分析。

随着信号处理技术和计算机技术的发展,低应变动测技术正逐步实现智能化、自动化,提高了检测结果的准确性和可靠性。未来,该技术仍将在基桩工程质量控制中发挥重要作用,并不断向更高精度和更广适应性方向发展。

由于施工进度、环境、人力因素等因素,有的基 桩,地梁已就位。如果对这类基桩不进行完整性的 测试.可能会有安全隐患存在:笔者曾对地梁已就 位的基桩进行过测试(传感器安装在裸露地梁外的 枇头上)、发现如果根据具休情况和技术资料,对照 所采集的波形曲线进行具体分析,也能对基完整 性进行判断。如果通过大量研究和实践,可能成为

缩短工期,提高经济效益的新方法。

2.2测大直径桩应注意的几个问题

测大直径桩时,要根据桩径大小、基桩深度,采 用合适的脉冲宽度的传感器及传感器的安装位置, 以减少高频波的干扰。传感器应安装在离桩中心 2/3处的最佳位置:桩身缺陷的方向性在大直径 中的影响十分明显、为了避免大直径桩测试时缺陷 方向的影响.桩径小于1.2m时,每根桩不应少于3 个测点。桩径大于1.2m时,每根桩不应少于4个 测点;桩身与桩周土的接触类型对测试信号有非常 明显的影响。泥浆护壁的钻孔灌注桩所测试的波形 曲线比较复杂,分析时判断较困难,分析时要结合 地质资料.桩的成型工艺、护壁尺寸、材料和桩周土 的性质等,再进行分析、判断。

2.3桩周土层对波形曲线的影响

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传播时,下仅受 桩身材料、刚度及缺陷的影响。桩周七层的土力学 性能越好,应力波在桩周土层中的损耗就越大:同 时受桩周土层的士模量大小的影响:在硬土层处将 会产生为似扩径的反射波,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,带来不必要的经济损 失

床锡波等:关于基桩低应变动测技术的探讨

①图1为完整的基桩波形曲线图。波形光滑, 不含毛刺或震荡波形,波形最终回归基线,桩底反射 明显。 ②图2为有缺陷的基桩波形曲线。该桩为某单 位工程基桩、人工成孔灌注,桩径0.80m.扩头直径 1.30m,桩长3.97m。此桩在成型24小时后发现插 入桩中的柱筋偏离轴线,将插入桩中的柱筋部分凿 动后,第二次浇筑,桩头至1.00m处的桩径扩大到 1.00m。分析时发现,此桩波速较平均波速偏低,1. 34m处显示桩径由1.00m变为0.80m的变径反射 波形,2.63m处有缺陷反射波形,桩底反射较明显。 开挖后发现在距桩头2.70m左右位置形成半断裂 缝,裂缝面积达桩径的2/3.分析原因是在凿去桩头 混凝土时,由于桩身混凝土强度还比较低,所使用的 风镐的冲击力较大,致使2.70m处形成裂缝。

③图3是比较典型的由于桩周土阻尼变化而造成的 动测曲线变化的例子。该桩为某小区住宅楼基桩, 为钻孔灌注桩。桩径0.40m,桩长9.21m,地质条 件为:①0.50~6.00m硬质杂填土;②6.00~8.80m 粉土层;③8.40~9.10m园砾层。应力波在桩身中 传播,而桩周土从硬质土到软质土时,桩中应力波由

于透射引起能量损耗将由大变小,因此在时域曲线 反映上部曲线下拉,土阻尼较大,在6.97m处由于 土阻尼突然变小,曲线上升至0线以上,而桩底反射 明显。该工程的基桩80%都存在类似现象,这不是 桩本身存在缺陷,而是桩周土层变化在时域曲线中 的反映,通过开控验证这种观点是正确的。

④图4为地梁已施工的基桩人工成孔灌注。柚 径0.80m,扩头直径1.20m,桩长为4.32m,桩上部 侧壁砌有1.50m砖模:由于技术人员责任心不强, 此桩没进行桩基动测,在基础验收时才发现。此桩 在检测时,只能把传感器安装在棵露的地梁外的 头上。图4就是此桩的时域曲线图,1.57m处是砖 模底部,4.32m处是桩底桩底反射明显,波速正 常,能具体反射身的完整性。

反射波法动力测桩有诸多优点,但也存在缺点

和不足、对低应变法检测出有问题的桩,建议再利 用高应变、静载进行承载力方面的测试。多积累 些宝贵经验.使低应变动力测桩技术在某些方面更 完善,更趋近于实际情况。

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