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探析低应变反射波法在桩基检测中的应用摘要：桩基是高层建筑及道桥基础的主要形式。在我国全部工程结构基础中占70以上，而国内灌注桩施工中桩身出现缺陷的概率达20，所以对这种隐蔽式基础进行全面质量检测十分必要。低应变反射波法是在这种工程需要和技术发展的背景下发展起来的一种对桩身结构完整性进行评价的动测方法。关键词：低应变反射波法；桩基检测；应用引言：基桩低应变反射波法是建立在电子测试技术和结构动力学分析基础上的一门综合技术，也是低桩身施工质量检测中应用最为普及的方法。对基桩的完整性检测有很好的作用，其相对与超声波法、抽芯等方法有价格低、操作方便、对基桩无破坏等优势。为此，本文就桩基检测中应用低应变反射波法进行具体的分析探讨。1、低应变反射波法的工作原理在基桩桩身性检测手段中，低应变反射波法应用最为广泛，最简单，最快速。反射波法的基本原理为：在桩身顶部进行竖向激振，弹性波沿桩身向下传播，当桩身存在明显波阻抗差异的界面（如桩底、断桩和严重离析等部位）或桩身截面积发生变化（如缩径或扩径）时，向下传播的弹性波将产生反射波。经仪器接收放大、滤波并经过数据处理，可快速有效地判断桩的完整性和质量，鉴定桩的缺陷性质，确定缺陷位置和桩身砼强度。（不能确定强度）该法用力棒或力锤在桩顶激振，用高灵敏度加速度传感器接收响应信号，根据该响应所反映出的桩身纵波的行波现象及波速，按公式VC=2L/T进行分析：VC为应力波沿桩身传播的速度（m/s）；T为桩底反射波到达的时间（s）；L为桩身全长（m）。试验设备分两个系统：一为激振系统与激振力锤，其作用是对桩施加冲击，使桩产生振动。二为测量系统，其作用是测量桩顶的振动响应，主要由拾振器、电荷放大器、数据采集及处理部分组成。2、低应变反射波法的特点2.1操作简单易行，测试设备轻便，不受作业条件限制，检测快速，单桩试验时间仅为静载试验的1/50左右；2.2费用低廉，单桩测试费约为静载试验的1/30左右，可节省静载试验锚桩、堆载、设备运输、吊装焊接等大量人力、物力；2.3检测数量多，不破坏桩基，获得的数据准确可靠，规律性好，判读明了简洁，便于对桩基工程进行普查。3、低应变反射波法在桩基检测中的具体应用分析3.1测试数据的收集和分析依据实践得出的数据以及检测过程中出现的一些问题，对影响检测的因素进行具体分析。3.1.1 桩头的处理及平整度的影响桩头的处理，在现场信号的采集过程中是十分关键的。要想采集到较为理想的数据（波形），就必须对桩头进行细致的处理，不然就会为后续的数据处理带来麻烦。操作时的建议：桩头应露出含骨料的混凝土面层，传感器的粘贴位置与敲打的位置要打磨平整、敲击时不要敲碎、弄完后要处理干净。若敲击时敲击处出现破碎等情况，要重新打磨另一敲击点。3.1.2锤头特性对检测的影响锤击的过程中有两种不同的锤头，柔性锤头与刚性锤头。柔性锤头可以产生比较宽的初始波，对桩底反射很有利，但是会降低桩身缺陷的分辨率；刚性锤头可以激发出高频脉冲波，对浅部缺陷处的分辨率有较好地提高，但是容易衰减高频波。锤击会产生质点的震动，质点震动则会形成波动传播，而波动传播在桩头周围可以近似作为半球波面，远离桩头则可近似作为平面波，检波器接受的恰好为平面波。因此，为了可以高效的识别浅层处的缺陷，工作人员应该适当地提高激振脉冲波的频率来增强分辨率，如果发现浅层部位的信号发生异常，应该立即用刚性锤头和柔性锤头共同进行激振，这样可以更加清晰地识别浅层缺陷。3.2波形分析桩身质量一般在室内分析出报告的时候判定，根据规范其等级设有类、类、类、类。没有一定的理论知识和经验积累做不出更合理的分析，其过程应把握以下几个方面：采用代表性强的曲线分析；用频域信号辅助时域信号分析；合理地低通滤波，过低的滤波上限容易掩盖缺陷，过高的上限又起不到滤波的作用；适当采用指数放大来分辨不明显的桩底反射信号，过分地放大会使波形失真或人为地造出桩底反射，完全不放大又可能不能突出缺陷信号。实践工作中，对桩质量的判定应结合地质资料、施工工艺、整个工地的测试情况以及个人经验，综合参考设计、监理及施工资料对所检桩进行认真仔细的分析，以及时发现缺陷，分析缺陷产生的原因，并提出适宜的解决方案，对施工进行指导以避免在后续施工工作中产生类似缺陷，必要时应进行现场开挖或钻芯验证，保证工程质量。4、低应变反射波法在实例中的应用及应注意的事项4.1实例应用4.1.1实例检测检测一座32层高层楼宇的一个桩基，首先根据经验分析此桩基可能存在离析。然后用重锤敲击桩身，测得数值显示，在桩身1.23m处有同相反射波，在2.46m再次出现同相反射波。由此初步判断此桩基存在离析缺陷。最后应该人工挖开桩基验证检测结果的正确性，并进行修复。（低应变不能确定缺陷的类型，只能判断缺陷的大概位置，并且应该结合钻芯或者浅部缺陷就人工挖开验证.）4.1.2常见缺陷桩施工中工艺和材料因素都有可能影响桩基的性能，改变桩基的承载能力。桩基的缺陷主要表现为扩径、缩径、离析、断裂、空洞和夹泥，也不排除有的缺陷是其中两种或者多种的组合。4.1.3数据分析分析采用低应变反应法测得的数据通常采用三种方法：滤波技术、曲线放大法、缺陷处信号重复反射分析。滤波技术是我们在施工中用到的最常见的方法，它对于较小的、不严重的缺陷桩分析准确，对于大缺陷桩不适用。对于曲线放大，有两种方法可以放大：一是线性放大，它主要针对浅层小信号的放大，可以使信号量化；二是指数放大，它有时会使曲线畸变，但是它能反应缺陷程度。如果缺陷位置超过一半桩长，则对此应该仔细区分，否则会误判。4.2应注意的事项对于低应变反射波法检测桩基，应充分考虑测试过程中的干扰因素，才能得到有用的信号，以进行正确的分析整理。4.2.1注意桩头的处理，桩头处理要保证桩头的干净整洁，通常来讲，桩头处理要处理到看到新的含骨料的混凝土为止，且不要有破碎、杂物等；4.2.2传感器的安装，传感器安装的耦合剂要足量，且具有足够的粘结强度，传感器安装位置宜为距桩中心2/3半径处，在空心桩的测试过程中，要保证传感器安装位置同锤击点位于同一水平面上，其与桩中心线应保持垂直，并将传感器安装在桩壁厚的1/2处；4.2.3选择合适重量的激振锤，宜用宽脉冲获取桩底或桩身下部缺陷反射信号，宜用窄脉冲获取桩身上部缺陷反射信号；4.2.4对周围土层有充分的了解，在测试前的准备工作中要全面详细，对桩周围土壤的勘测资料需要完整详细，应充分了解周围土质，以便正确判断反射波的变化所对应的情况。4、结束语工程建设桩基属隐蔽工程，要想控制其质量，不仅在设计施工种控制，还要有先进的检测方法，由于它的隐蔽性，无法采用简单、直观的方法对其质量进行检测，且受施工工艺等多方面影响，其质量较难保证。而采用低应变反射法，可降低直接法小比例抽测漏检的概率，并得出桩基础中所有基桩整体施工质量的粗略估计，提高工程效率。参考文献：1 刘福臣，王文，张振善，刘文卿.桩基低应变检测波型分析及桩身整性判别J.港工技术.2012，（02）.2文海霞，郑