论桩基检测中低应变检测技术的应用

论桩基检测中低应变检测技术的应用

曾俊成

广东科致检测技术服务有限公司（511356）

摘要：桩基检测是确保桩基质量和桩身稳定性的重要内容。低应变检测技术是一种广泛使用的桩基完整性检测方法，这种方法可以普查和评估桩基的质量，并确定桩身的稳定性。就此，本文主要对桩基检测中低应变检测技术的应用进行概述，以供参考作用。

关键词：桩基检测；低应变检测技术；应用

1、低应变动力法检测技术概念

桩基工程中低应变动力法检测技术是指桩基上部受到瞬间震力荷载作用时，桩身会随之产生一定的纵向速度波，纵向速度波向桩身下部继续传播时会出现变异波，导致纵向速度波传递中受到阻碍，并发出明显的反射波。之后，桩基顶部的接收感应设备对反射情况进行接收，对反射波数据进行收集，依据反射波的形态来对桩基质量进行判断，从而获得桩基工程的质量情况报告。

2、低应变检测技术的原理

低应变检测技术主要采用的是反射波法，将激振信号产生的应力波施加于桩顶之上，此应力波会沿着桩身快速传播，整个过程中处于蜂窝、夹泥、孔洞、缩径、断裂等存在缺陷的不连续界面中也会遇到波阻抗发生变化，此时仪器显示器上会出现反射波，在对反射波传播时间、幅值、相位、波形等特征分析后，再评估桩身的缺陷位置和缺陷大小程度等。

3、低应变应力在桩基检测技术中存在的问题

我国目前存在的检测方法主要是应用低应变应力方法，这种方法相对比较准确、检测速度较快、方便、经济等优点，但仍存在一些问题。

（1）桩身缺陷位置误差的存在。桩身的某一处发生明显改变时，那么其应力波主要是通过这一界面来反应产生的差异。但也会反射回来或投射出去。透射波情况：Vt=Vr(z1-z2)/(z1+z2)反射波情况：Vt=Vr2z1/(z1+z2)通过实践过程中的经验，主要避免检测过程中所存在的干扰因素，那么检测的曲线质量就相对良好、完整，但因为桩身强度存在一定的误差，波速也随之有一定的误差，因此，计算的缺陷位置也会存在不可避免的误差。

（2）缺陷性质判断模糊。桩身的缺陷可将其分为缩颈缺陷、扩径缺陷、蜂窝缺陷、夹泥缺陷及断裂缺陷等。这些缺陷的存在主要是通过对曲线进行分析取得，曲线的分析可以判断缺陷的位置和大小，但不能准确的判断缺陷的类型。第一方面，成桩质量跟施工工艺和地质变化有关系，不同的施工工艺和不同的地质对桩身产生的缺陷类型也不同，从而导致缺陷性质判断模糊；第二方面，在曲线的采集过程中存在一定的缺陷，主要原因有桩头的处理是否符合检测要求、检测仪器的传感器的灵敏度、传感器的安装位置及捶击的位置、相关测试人员的综合素质等方面的影响，这些因素都会导致采集的数据不确定性增大，从而增加桩身缺陷性质的判断模糊。

（3）缺陷严重程度判断模糊。一般对桩身的缺陷程度判断主要通过反射波的幅度及入射波幅度，同时会出现多次的反射对其进行判断。但更难解决的问题是桩身断裂及程度的判断，桩身的微裂缝对于竖向的应力波有时较难检测到，或者信号不能很好的反应缺陷情况，从而导致缺陷程度判断模糊。蜂窝、离析、夹泥等情况也不能很好地判断缺陷的程度，这对于桩身的检测相当不利。

4、桩基检测中低应变检测技术的应用

4.1检测前的准备工作

低应变检测前，需要进行深入的现场调查，以掌握工程地质资料、现场工艺、施工资料等，了解和掌握施工施工执行过程中的偏差，从而为桩的基本质量评估提供现实的参考和指导。选择合适的激振工具、传感器及相关检测工具，可以更好的确保低应变检测系统的平稳运行。常用的激振工具包括力锤和力棒，锤可以从高质量尼龙或橡胶锤击中选择。对于桩长较短或桩径较小的桩，可以选择较小的力锤，以产生紧密的脉冲并提高分辨率。对于桩长较长或桩径较大的桩，宜选择较大的力棒，以增大脉冲的宽度，增大检测范围和检测深度。

4.2传感器的安装

传感器应该和桩顶面保持垂直状态；安装传感器的位置应该与钢筋笼主筋保持一定的距离，避免主筋裸露在外干扰信号；结合桩径大小，桩心对称位置可以安装2至4个传感器检测点；在选择实心桩激振点时可以放于桩中心位置，检测点最佳的距离是离桩中心2/3半径处；而空心桩激振点与检测点应该选在桩壁厚度1/2位置，激振点与检测点、桩中心连线要保持合理的夹角，以90°为最宜；每一个检测点记录到的有效信号数量应该≥3个。

4.3合理选择振源

在采用低应变检测技术时，最关键的一点就是需要一个适宜的振源，而由于不同动态荷载所提供的应力波动信号曲线不尽相同，所以为了避免影响桩身检测质量，就要在检测之前对振源进行合理的选择，不仅要遵循大桩选大锤、小桩选小锤的原则，而且还要结合动态荷载的施加要求，这样才能确保动态荷载的施加效果，获取到理想的应力波动信号。在低应变桩基检测工作中，为了确保最终的检测效果，相关工作人员都会同时对几根桩基进行检测，若是在检测过程中，出现部分桩体质量不合格的情况，还要对桩体进行反复检测，并将每次的检测结果进行保存，以便为后续室内分析工作的开展提供可靠的参考依据，这样才能加快检测工作效率，明确的判断出桩身质量。

4.4数据分析

（1）结合施工资料和地质勘察资料，对地质的类型进行研究，地质类型对成桩质量有着重大的影响。例如，地层变化会影响波形，地质的变化会影响成桩质量，从而影响波形，因此，了解施工资料和地质资料有助于明确确定缺陷的位置。（2）使用分析软件确定桩身的缺陷程度。分析软件本身虽然存在许多弱点，但研究了电压波的具体传递过程，当桩身参数合理时，分析结果通常会更加合理。（3）将同一项目的所有检测桩合并进行分析。由于同一个工程的施工和地理位置相同，通过研究检测桩之间的共性，然后研究所有桩的现实情况，可以大大改进分析。如果只分析其中一根桩，而不了解整个项目的实际情况，则很容易出现误判和错误。

5、桩基检测技术应用中的注意事项

为了保证工程项目中的桩基质量，可以从几个方面来进行改善。首先，一旦桩身的阻抗变化较为明显，就不能采用低应变动测法，因为可能得到的检测结果会不准确。因为桩身阻抗变化较多时，低应变动测法所测得的结果不够准确。同理可得，在这种情况下的检测结果也很难获得对桩基质量的准确评判。在对桩基进行检测时，必须更加重视现场检测，只有采用在现场检测中的结果，并且将其作为检测基础应用到实际施工过程中，才能够对检测结果进行更加准确的评价。在此提出，在应用低应变动测法时，如果保证检测得到的数据是现场得到的准确数据，并且确保其准确合理性，对于桩基缺陷和不足的分析就可以根据该数据来进行，并且可以对桩基缺陷和不足的地方进行合理预测。当前阶段，桩基检测技术随着其它科学技术不断发展进步。在这种情况下，对桩基进行质量检测的工作人员必须要懂得随机应变，根据建筑项目施工情况的不同，合理选择检测技术的使用，对不同的检测技术要熟稔于心，在需要综合运用时能够信手拈来。与此同时，通过多次检测之后积累经验，能够在很大程度上保证检测工作的效率和质量，对桩基的质量进行更加准确的评价。通过检测过程中检测技术的合理应用，可以保证得到令人信服的检测结果，也能够更好的保障工程项目质量、对资源进行最大化的利用，不管是对于财力、物力还是人力都有着很大的节约作用。

参考文献：

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[2]低应变反射波法在桩基检测中的应用研究[J].周小康.江西建材.2014（16）

[3]霍鹏宇.在桩基检测中如何运用低应变检测技术分析[J].电脑校园,2019(6):18687-18689.