低应变反射波法现场检测基桩的技术要点

1、低应变反射波法现场检测基桩的技术要点李淑萍(青海省交通工程质量检测试验中心西宁810000摘要阐述了低应变反射波法是以一维弹性杆平面应力波波动理论为基础的现场检测基桩时技术要点。关键词道路工程反射波原理测试要点1低应变反射波法的基本原理低应变反射波法是一种以一维弹性杆平面应力波波动理论为基础的检测方法。将桩身假定为一维弹性杆体(桩长、直径,在桩顶锤击力作用下,产生一压缩波,沿桩身向下传播,当桩身存在明显的波阻抗Z变化界面时,将产生反射和透射波,反射的相位和幅值大小由波阻抗Z变化决定。安装在桩顶上的传感器,将接收到来自桩身各个波阻抗Z变化界面处反射上来的信息,根据这些信息,可对桩身完整性质量进行

2、分析判断。2低应变反射波法现场测试的技术要点2.1桩头的处理在现场信号采集工作中,桩头的处理是测试成功的第一关键,应凿去浮浆层,露出密实混凝土,激振点和传感器安装位置应平整、干净(桩头不要破碎、不要有杂物、不要有水,如果忽略了对桩头的处理,直接就在素混凝土(浮浆上进行测试,结果无论怎么改变传感器以及传感器的安装,无论怎么改变振源,测试信号都不理想,往往在测试信号的浅层部位存在较严重的反向脉冲。2.2传感器的安装与传感器的影响传感器的安装对现场信号的采集影响较大,理论上传感器越轻、越贴近桩面、与桩面之间接触刚度越大,传递性越好,测试信号也越接近桩面的质点振动。对实心桩的测试,传感器安装位置宜为2

3、/33/4半径处,对空心桩的测试,锤击点与传感器安装位置宜在同一水平面上,且与桩中心连线形成90°夹角,传感器安装位置宜为桩壁厚的2/1处。传感器的安装必须通过耦合剂垂直与桩面粘接,如黄油、凡士林、橡皮泥、牙膏、口香糖等。传感器是否安装好,可用手指轻弹传感器侧面,若传感器纹丝不动则说明已经安装好。如果不用耦合剂或耦合剂不足,导致测试信号振荡明显,不利于对基桩的分析判断。目前低应变反射波法测试基桩时所选用的传感器有速度和加速度二种。其中速度计在低频段时幅频特性和相频特性较差,在信号采集过程中,因击振激发其安装谐振频率,而产生寄生振荡,容易采集到具有振荡的波形曲线,对浅层缺陷反应不明显。

4、同速度计相比,加速度计无论是在频响特性还是输出特性方面均具有较大优势,而且它还具有高灵敏度的优点,因此用高灵敏度加速度计测试所采集到的波形曲线,没有振荡,缺陷反应明显。2.3击振点及击振方式的选择击振信号的强弱对现场信号的采集影响较大,对实心桩的测试,击振点位置应选择在桩的中心;对空心桩的测试,锤击点与传感器安装位置宜在同一水平面上,且与桩中心连线形成90°夹角,击振点位置宜在桩壁厚的1/2处。对长、大桩测试一般应当用力棒或大铁球击振,其重量大、脉冲宽、频率低、衰减小,适宜于桩底及深部缺陷的检测。但很容易带来浅层缺陷和微小缺陷的误判和漏判。当根据信号发现浅层部位异常时,建议用小钉锤或

5、钢筋进行击振,因其重量小、能量小、脉冲窄、频率高,则可了解浅层缺陷的程度和位置。如果用小锤去测大长桩,很难测到桩底反射,由于信号在桩身中传播有可能未到桩底就衰减完或即使传到桩底反射回来的信号也很微弱极难分辨,由此可见,用小锤测长大桩,并想得到桩底反射是很困难的。2.4桩周土层的影响在对基桩进行低应变反射波法测试时,要充分考虑到桩周土层对所采集波形曲线的影响,应力波在桩身中传播时,不仅受到桩身材料、刚度及缺陷的影响,还受到桩周土层的土模量大小的影响。当桩周土从软土层变化到硬土层时,采集的波形曲线会在相应位置处产生类似扩径的反射波,而当桩周土从硬土层变化82青海交通科技20092到软土层时,采集的

6、波形曲线会在相应位置处产生类似缩径的反射波,如果不考虑桩周土对采集波形曲线的影响,不了解桩侧的地质情况,容易对基桩产生误判。215波形指数放大的影响在现场信号采集过程中,桩底反射信号不明显的情况经常发生,这时指数放大是非常有用的一种功能,它可以确保在桩头信号不削波的情况下,使桩底部信号得以清晰地显现出来。但过分的指数放大有可能人为地造出一个桩底反射,使波形失真。216滤波的影响滤波是波形分析处理的重要手段之一。对采集的原始信号进行加工处理是为了将测试信号中无用的或次要成分的波滤掉,使波形更容易分析判断。在实际工作中,多采用滤波,而低通滤波频率上限的选择尤为重要,过低容易掩盖浅层缺陷;过高,起不

7、到滤波的作用。217对混凝土的判断低应变放射波法测出的波速为整桩的平均波速,其准确性依赖准确的桩长和桩底反射时间。波速与混凝土之间没有一一对应的关系,因此不能给出每根桩对应的混凝土强度,但是我们可以根据同一工程所有测试桩的波速平均值来估计混凝土强度等级。3低应变反射波法的局限性及改进方法测出波阻抗的相对变化,可以区分缩径类与扩径类,也可以计算出缺陷位置,但不能确定缺陷性质、方位,缺陷程度的定量分析很难达到理想效果;平均波速与砼强度之间的关系无法准确给出;对长径比超出一定限度的桩,极浅部或太小的缺陷无法正确测量,高频信号传不下去,低频信号分辨率不够,容易漏判缺陷;若桩身存在多个缺陷时,深部缺陷容

8、易误判。为了准确分析桩身缺陷,有必要:结合地质资料、施工记录分析基桩完整性。如:预制桩、人工挖孔桩不可能缩径,缺陷或质量事故大都发生在流水处或地层变化处,因此查看地质资料、了解施工记录对确定缺陷位置有很好的帮助;利用定量分析软件对基桩缺陷程度的判定。分析应力波在桩身传播的详细过程,只要桩周土的参数选择合理,它的作用远远大于凭肉眼对缺陷程度的判断;综合分析同一工程的所有被测桩。通过寻找被测桩之间的共性,分析每一根桩的情况,有时仅仅分析一根桩,而不对整个工程的情况全面了解,很容易产生判断错误。低应变反射波法检测以其测点多、经济、便捷等优点,应用十分普遍,但也存在着缺点和不足,对低应变反射波法检测有

9、问题的桩,建议再利用其他的检测方法进行测试对比分析,以保证检测数据的真实性和可靠性。(上接第27页方法的一种或多种综合分析,标后预算的价格,但无论选用何种方法,应确保经过标后预算,各新建项目的中标价虽有不同,但其标后预算清单单价应处于同一水平,主要是为了项目经理部之间竞争、评比、公平性和公正性,便于激励和调动项目经理部的积极性和创造性。3实施标后预算的组织保证体系在企业中要使标后预算制度的顺利执行,企业必须建立健全企业、子公司、项目三级标后预算组织保证体系,明确各级的责、权、利,建立有效的激励和约束机制,在企业管理层面,通过标后预算明确项目经理部的经营目标,在年度预算、决算、标后预算最终计算等手段,对标后预算进行动态管理,企业应建立有效的激励与约束机制,通过对项目进行年度考核预兑现,交(竣工考核总兑现,激励项目经理部想方设法全面完成标后预算核定的各项经营目标。在项目管理层面,项目经理部通过建立项目的成本管理体系,测算项目的阶段性目标,编制并下达各联系部门、班组、个人的成本考核与奖励,确保完成各项成本控制指标,进而确保标后预算核定的各项经营目标的最终实现。综上所述,推行标后预算制度,标后预算不仅仅是一项纯粹的技术经济性的管理