低应变检测过程中的应注意一些问题
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低应变检测规范低应变检测规范低应变检测是一项重要的工程技术手段,用于对各种材料和结构的机械性能进行评估和监测。
以下是一些低应变检测的规范和要点,以确保测试的准确性和可靠性。
1. 设备选择和校准在选择低应变测试设备时,应考虑以下因素:测试量程、灵敏度、采样率、精度和稳定性。
同时,测试设备应定期进行校准,以保证测试结果的可靠性和准确性。
2. 样品准备在进行低应变测试之前,应对样品进行准备和处理。
样品的表面应平整,无杂质和损伤,并且与夹具完全接触。
根据具体的测试要求,样品的尺寸和形状应符合标准要求或实验设计要求。
3. 环境控制低应变测试应在恒定的环境条件下进行,以减小环境因素对测试结果的影响。
应尽量避免振动、温度和湿度的变化,并确保测试过程中没有外部干扰。
4. 弯曲测试弯曲测试是低应变测试的常用方法之一。
在进行弯曲测试时,应确保样品位于夹具中心,并对夹具进行标定。
测试时应平稳施加载荷,并记录下弯曲变形和施加的力。
5. 拉伸测试拉伸测试也是低应变测试的常用方法之一。
在进行拉伸测试时,应保证样品的长度在整个测试过程中保持稳定。
测试过程中应记录下拉伸变形和施加的力,并计算应变。
6. 数据分析低应变测试得到的数据应进行适当的分析。
首先,应计算和比较不同样品、不同批次或不同时间点的测试结果。
其次,应绘制应变-应力曲线和应变-时间曲线,以确定材料的机械性能和变形行为。
7. 结果解读与报告根据低应变测试的结果,可以对材料的机械性能、稳定性和可靠性进行评估。
测试结果应进行解读,并撰写详细的测试报告,包括测试方法、样品信息、测试结果、数据分析和结论等。
总之,低应变检测规范的制定和执行对于确保测试的准确性和可靠性至关重要。
遵循这些规范和要点,可以最大程度地减小测试误差,提高低应变检测的有效性和可靠性。
低应变法检测桩基完整性应注意的问题探讨摘要:本文旨在探讨低应变法在桩基完整性检测中的应用。
首先介绍了低应变法的原理和适用范围,然后综述了桩基完整性检测的常用方法及其优缺点。
接着详细阐述了低应变法检测桩基完整性的工作原理和步骤,并提出了在试验过程中需要注意的事项。
关键词:低应变法;桩基完整性检测;试验方法;注意事项;应用案例;发展趋势引言:桩基是土木工程中常用的地基处理方式之一,其稳定性和完整性对结构的安全性至关重要。
因此,对桩基完整性进行准确可靠地检测是工程实践中的重要任务之一。
低应变法是一种常用的桩基完整性检测方法,它通过监测桩身上的应变变化来评估桩体的完整性,具有非破坏性、高灵敏度和实时性等优点。
一、低应变法概述(一)低应变法的原理和基本概念低应变法是一种常用的非破坏性测试方法,用于评估桩基完整性。
其原理基于桩体在受到外部负荷或变形作用时,桩身产生的应变变化。
低应变法通过测量桩身表面的微小应变变化,来判断桩体是否存在损伤或缺陷。
低应变法的基本概念是在桩体表面或附近安装应变测量传感器,例如应变片或光纤传感器。
这些传感器能够实时监测桩体的应变变化,并将数据传输到数据采集系统进行记录和分析。
通常采用应变计算方法,将测得的应变数据转换为桩体受力或变形的信息,以评估桩体的完整性。
(二)低应变法的适用范围低应变法适用于多种桩基类型,包括混凝土桩、钢筋混凝土桩、钢管桩、预制桩等。
在满足桩径比的前提下,无论桩体的直径和长度如何,低应变法都能提供有效的完整性检测。
低应变法适用于各种桩基工况和工程环境。
它可以在静态或动态加载情况下进行检测,包括垂直受力、水平受力和弯矩受力等。
无论是新建桩基还是已存在的桩基,低应变法都可以进行检测和评估。
低应变法还适用于不同类型的桩基损伤和缺陷的检测,如桩体断裂、裂缝、夹泥、桩底沉渣等。
它可以检测桩体表面和内部的应变变化,从而提供有关桩体损伤类型、位置和程度的信息。
低应变法是一种广泛适用于不同桩基类型和工程条件的检测方法。
论低应变法检测存在的几个问题近年来,我国人工检测技术快速发展。
低应变法是基桩完整性检测的重要手段之一,因造价低,时间短,可以说是目前绝大多数工程首选方法。
但低应变检测基桩完整性,也有其局限性。
其方法对桩身缺陷无法做定量判定,无法判定基桩的具体缺陷。
所以当低应变法检测基桩发现异常时,需要通过其他手段,如开挖、钻芯等方法进行验证。
本文通过现场测试时实际发生问题,简单分析应如何处理。
标签:低应变法;问题处理;检测引言:低应变检测技术经过多年的发展和完善,目前是检测桩身结构完整性较为可靠的一种方法,因其费用低、效率高和可操作性强等优点在桩基验收或监督检查方面得到了广泛的应用。
但是,现场检测人员如果在某些细微环节方面不能引起足够的重视,尽管自始至终严格按规范检测,报告结论也准确无误,还是有可能犯错误甚至造成严重的后果。
1、低应变法简介目前工程大多采用瞬态反射波法,即用瞬态激振设备,在桩顶激振,其在桩顶产生极小位移量,利用应力波在桩体内传播,反射,得到描述桩身情况信号。
当波阻抗发生变化时,得到不同的信号曲线,通过曲线形态判断基桩产生异常。
因波阻抗与多种因素相关,所以低应变法无法具体断定异常性质。
当发现异常时,应采用其他辅助手段进行验证。
2、低应变法检测实例(1)某工程采用冲孔灌注桩,持力层为中风化凝灰岩,桩径为650mm,砼强度C40,通长配筋,有效桩长7.5m。
工程桩破至设计桩顶标高后采用低应变法测试基桩完整性,低应变法时域曲线见图1。
问题分析:C40 混凝土波速參考范围为3900-4100m/s,假定此基桩波速为4000m/s。
按施工记录提供桩长计算桩底起跳时间约为 3.75ms,波形中起跳点时间约为 3.36ms,此位置约在6.7m。
对于绝大多数嵌岩桩来说,时域曲线波阻抗变化面应为反向起跳,起跳位置于时域曲线反应不明显。
此时域曲线起跳位置为同向起跳,可以判断此桩为异常桩。
或桩长为 6.7m,或桩身存在质量问题。
低应变反射波法检测灌注桩应该注意的几个问题摘要:本文介绍了低应变反射波法检测桩基础完整性的基本原理及其优缺点,并结合工程实例,阐述了其在检测灌注桩过程中应该注意的几个问题,为更好的开展工程检测提供参考。
关键词:低应变反射波法、完整性、局限性引言低应变反射波法检测基桩完整性在我国已有二十多年的发展历史,理论、检测设备、技术水平等都较为成熟。
其作为一种基桩完整性检测的普查方法,广泛地应用于工程实践中,具有快捷、无损、经济、轻便等优点。
但作为一种半直接检测方法,还是存在一些不确定的因素会对检测结果的分析判断带来困难,甚至导致误判,应引起重视。
一、低应变反射波法检测基本原理低应变反射波法检测桩身结构完整性是目前使用最广泛的一种基桩无损检测方法。
其基本原理是通过在桩顶施加激振信号产生应力波,该应力波在沿桩身传播过程中,遇到不连续界面(如夹泥、离析、缩颈、断裂等缺陷)和桩底面时,将产生反射波,检测分析反射波的传播时间、幅值和波形特征,就能判断桩的完整性,包括桩身存在的缺陷位置及其影响程度、桩端与持力层的结合状况等。
二、低应变反射波法检测的优点及其局限性低应变反射波法作为桩基础无损检测的常用方法,其优点是检测速度快、费用低、对桩基础没有破坏性,是桩基质量普查的良好手段。
检测技术经过几十年的发展,检测设备越来越先进,精确,工程技术人员也积累了大量的工作经验,检测水平也越来越高,采用这种方法进行检测,一天可以完成几十根甚至上百根桩基础,其时效性无可比拟,能够在满足正确评价的前提下兼顾经济合理性,做的快速经济。
低应变反射波法的一维弹性杆件波动理论,其前提条件是把桩看成是连续的一维弹性杆件,其波动理论只有将桩视为一单独自由杆件时才能成立,而由于地质条件和环境条件的复杂性,桩土参数异常复杂,波动理论难于高度拟合,而且受桩的形状、长径比、成桩工艺等的影响,在实际检测工作中存在一定的局限性。
因此,充实的理论基础及丰富的现场工作经验,是一个优秀检测人员必须具备的基本素质。
关于低应变检测中几个难点问题的分析与探讨作者:张洪波来源:《建筑与装饰》2018年第07期摘要本文对低应变动力检测中存在的几个难点问题,如桩身平均波速确定,前部缺陷识别及低应变定量化等问题分别进行了分析和讨论。
关键词桩身平均波速;阻抗;浅部缺陷;低应变定量化前言低应变动测检查桩身质量快速而有效。
在国内随着中岩科技生产的PRT-RSM桩身完整性检测仪从软件到硬件的长足发展和良好的应用效果,低应变动测已经得到工程技术界的普遍认可和采用。
低应变动力测桩基本原理,即首先将桩体简化并假设为一维弹性杆件模型,且定义波阻抗的概念来描述桩身截面变化,然后根据弹性波的传播理论,通过桩顶的激励作用使桩身内部产生波动,由安装在桩顶的加速度型或速度型传感器接收不同波阻截面的反射波,记录弹性波传播的幅值-时间曲线,最后由曲线相位和幅值变化情况即桩身波阻抗的变化情况,判断桩身缺陷性质,确定缺陷位置,计算桩长,并由实测波速定性评价桩身混凝土强度,具体计算过程如下:Z=ρAc (1)L=ct/2 (2)L’=ct’/2 (3)式中:Z-桩身波阻抗;ρ-桩身混凝土密度;E-桩身混凝土弹性模量;L-桩长;L’-缺陷位置;t-桩底发射双程旅行时间;t’-缺陷处反射双程旅行时间从上述计算公式我们可以看出,低应变动测主要涉及三个参数,即桩长,桩身平均弹性波速及反射时间。
由于反射时间可以利用低应变动测仪精确的测量,另外两个未知量其中之一就必须首先进行假定,因此低应变本身存在着先天不足,它直接影响到检测结果的精度及低应变的定量化,在实际检测中面临着多重问题。
现在就几个经常遇到的突出难点问题进行分析和讨论[1]。
2 几个难点问题2.1 桩身平均波速问题桩身平均弹性波速是低应变动测中最重要的参数。
通常在计算桩长时,根据公式(2)和桩身混凝土强度等级,假定一平均波速经验值,由实测桩底双程旅行时间来得到桩长。
但是桩身波速与混凝土强度之间尚没有明确的关系,诱人认为桩身混凝土强度在C20以下时与平均波速之间呈线性,超过C20呈非线性,这种说法虽然有一些道理,但在实际计算中很难把握,所以较为准确的给定桩身平均波速常常不是一件容易的事。
低应变反射波法检测注意事项及常见波形浅析本文在阐述了反射波法的基本原理后,结合检测过程中应注意的事项,对一些工程检测中常见的波形进行了分析和探究。
最后,介绍了因桩身或其他外部因素影响导致实测波形复杂时常用的辅助验证手段。
标签:反射波法,注意事项,波形分析一、引言在我国基础建设飞速发展的今天,桩基础作为一种安全、有效、可靠的基础形式在公路、铁路、市政、房建等领域均得到了广泛的应用。
由于桩基础是地下成桩工艺,所以施工过程中难免出现离析、夹泥、缩颈、断裂等不良缺陷,这些缺陷不同程度地影响了基桩的质量而影响到上部结构物的安全,因此基桩质量的检测越来越重要。
作为基桩完整性检测的常规手段,低应变反射波法在我国有多年的实践应用并已纳入国家的规范,由于此种方法具有野外数据采集快速、方便,测试资料分析简单、精确,费用低廉等优点,因此其被众多的检测单位所采纳与使用。
当然,这种方法在实际应用中存在许多问题应引起注意和重视,否则将对基桩完整性检测的结果产生较大的影响。
二、低应变反射波法的基本原理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。
將桩身假定为一维弹性杆件(桩长>>直径),在桩顶锤击力作用下,产生一应力波沿桩身向下传播,当遇到界面缺陷或桩身波阻抗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,根据记录到的信息,通过时域分析、频域分析和阻抗分析等,从而判断桩身混凝土的完整性、缺陷的程度及其在桩身中的位置。
并可根据桩底反射信号,计算整桩平均波速。
桩身波阻抗Z由桩的横截面积A、桩身材料密度ρ、纵波速度C等决定,如式(1)。
Z=ρCA(1)假设在基桩中某处存在一个波阻抗变化界面,界面上部波阻抗Z1=ρ1C1A1,上部波阻抗Z2=ρ2C2A2。
当Z1=Z2时,表示桩截面均匀,无缺陷;当Z1>Z2时,表示在相应位置存在缩颈或砼质量缺陷,反射波速度信号与入射波速度信号相位一致;当Z1<Z2时,表示在相应位置存在扩径,反射波速度信号与入射波速度信号相位相反。
基桩低应变反射波法检测中要注意的问题摘要:桩基工程是整体工程的基础,它在工程界被受到重视。
但是桩基础质量容易被隐蔽,一旦不能及时发现缺陷,将给整个工程留下很严重的隐患。
本文结合基桩低应变反射波法的基本理论,阐述了影响低应变反射波法检测的因素。
指出了信号处理、传感器安装、桩头处理及击振过程中需要注意的问题,指出了低应变反射波法在基桩检测工作中的局限性,对指导工程实践有一定的参考价值。
关键词:基桩检测;低应变;应力波;传感器abstract: the pile foundation engineering is the foundation of the whole project, it is received at the engineering circles. but the pile foundation quality is easily hidden, if not timely find defects, will give the whole project leave serious hidden danger. in this paper, combined with the basic theory of low strain reflected wave method in pile, expounds the influence factors of low strain reflection wave method testing. pointed out the problem of signal processing, sensor installation, treatment of pile head and the need to pay attention to in the process of vibrating, points out the limitations of low strain reflected wave method in pile foundation detection work, have certain reference value to guide the engineering practice.keywords: detection of foundation pile; low strain; stress wave; sensor中图分类号:tu74文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2013)1、概述低应变反射波法是基桩动测的主导方法之一。
温馨提示:桩基检测,超声检测,桥梁检测,磁粉检测,射线检测等更多免费的检测技术资料和考证复习试卷尽在中国检测网。
低应变检测现场测试工作中需注意的若干问题[摘 要]:低应变反射波法是桩身完整性检测的主要方法之一, 具有野外采集快速、方便; 测试资料分析精确; 费用低廉等优点, 是公认的桩荩工程成桩质量检有的有效方法, 可为基 桩质量检查的分类评价提供依据。
[关键词]:桩基 低应变反射波法 强度一、前言目前在我国的建设工程中,桩基是广泛应用的基础形式之一,具有承载力大、地层适应性强、施工方便、造价较低等特点。
由于桩属地下隐蔽工程, 施:[工艺复杂, 容易出现各种质量问题(概葺|约为l 5%~20%),如不及时发现,将对构筑物、建筑物的正常使用造成隐患。
因此,对基 桩的质量检查是十分重要的。
《建筑地基 础工程施工质量验收规范》(GB 50202—2002)中,对桩的质量检查标准分为·扣控项目和一般项目,桩身完整性和桩的承载力均列为主控项目。
完整性是指反映桩身截面尺寸相对变化、桩身材料密实性和连续性的综合性指标。
工程桩的预期使用功能是要通过承载力实现,完整性榆测的目的时发现某些可能影响单桩承载力的缺陷,最终是为减少安全隐患、可靠判定工程桩承载力服务。
二、低应变反射波法概念反射波法又称为时域曲线法,是指采用低能量瞬态或稳态激振方式在桩顶激振,实测桩顶部的速度时程曲线或速度导纳曲线,通过波动理论分析或频域分析, 对桩身完整性进行判定的检测方法。
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,将桩身假定为一维弹性杆件,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,町对桩身完整性质量进行分析判断。
三、满足《建筑基桩检测技术规范》JG J 1 06—200 3的试验数量要求1、柱下三桩或三桩以下r 的承台抽检桩数不得少于1根。
基桩钻芯法检测须知
一、现场检测前委托方应先确认受检桩已满足桩身混凝土龄期不小于28d或预留立方体试块强度不低于设计强度等级。
二、受检桩桩头应按以下要求进行处理:
1、委托方应先将受检桩锯至设计标高左右,破除桩头浮浆及松散部分露出桩身混凝
土(骨料)部分,桩顶平面平整,桩头外露钢筋向外扳开,使桩面平整。
2、标出桩的中心位置。
三、委托方应确保测试现场道路通畅,并为钻芯设备进场提供必要的起重吊运设备。
四、为测试提供380V的稳定电力以及水源供应。
五、应保证受检桩附近有足够的位置摆放安装钻机(钻机尺寸:2m×3m),若是临边位置应搭设操作平台;若桩头与地面架空超过1m时,应进行适当的开挖。
六、在检测人员到达现场前,委托方应按指定要求填写并提交《桩(基础)检测方案》、《基桩抽芯法桩位确定书》、《基桩钻芯法检测工程概况表》及续表AY08(01)(以上表格电子版下载网站:)以及相应的基桩设计图纸及平面图和地质勘探柱状图,勘探点布置图,以上图纸资料若为复印件须经委托方盖章确认。
七、检测过程中委托方应指定现场管理人员配合协助检测人员检测工作的开展,保证检测人员现场检测的安全并为现场检测人员免费提供临时休息住所。
八、在工地现场的仪器设备,委托方须协助做好值班保卫工作。
低应变法检测技术及注意事项○1反射波法作为快速普测方法,测试前准备工作比较简单,一般是在桩基施工完成后,达到测试要求时,在施工单位开始开挖桩基,进行基础施工前,由施工单位配合进行桩头打磨平整,要求受检桩桩顶的混凝土质量、截面尺寸应与桩身设计条件基本等同。
灌注桩应凿去桩顶浮浆或松散、破损部分,并露出坚硬的混凝土表面桩顶表面应平整干净且无积水;应将敲击点和响应测量传感器安装点部位磨平,妨碍正常测试的桩顶外露主筋应割掉。
对于预应力管桩,当法兰盘与桩身混凝土之间结合紧密时,可不进行处理,否则,应采用电锯将桩头锯平。
○2激振操作应通过现场试验选择不同材质的锤头或锤垫,以获得低频宽脉冲或高频窄脉冲。
除大直径桩外,冲击脉冲中的有效高频分量可选择不超过2000Hz。
桩直径小时脉冲可稍窄一些。
选择激振设备没有过多的限制,如力锤、力棒等。
测试参数设定:从时域波形中找到桩底反射位置,仅仅是确定了桩底反射的时间,根据ΔT=2L/c,只有已知桩长L才能计算波速c,或已知波速c计算桩长L。
因此,桩长参数应以实际记录的施工桩长为依据,按测点至桩底的距离设定。
测试前桩身波速可根据本地区同类桩型的测试值初步设定。
根据前面测试的若干根桩的真实波速的平均值,对初步设定的波速调整。
○3传感器用耦合剂粘结时,粘结层应尽可能薄;必要时可采用冲击钻打孔安装方式,传感器底安装面应与桩顶面紧密接触。
激振以及传感器安装均应沿桩的轴线方向。
激振点与传感器安装点应尽量远离钢筋笼的主筋,传感器安装点与激振点距离和位置不同,所受干扰的程度各异。
研究成果表明:实心桩安装点在距桩中心约2/3半径R时,所受干扰相对较小;空心桩安装点与激振点平面夹角等于或略大于90°时也有类似效果。
○4检测过程中,同一工程的同一批试桩的试验操作宜保持同等条件,根据桩径大小,桩心对称布置2~4 个检测点;每个检测点记录的有效信号数不宜少于3个,而且应具有良好的重复性,通过叠加平均提高信噪比。
低应变检测规范低应变检测是一种用于评估材料或结构在正常使用或测试过程中所受到的应力水平的方法。
它可以帮助我们了解材料或结构的性能和稳定性,以及可能存在的损坏或故障。
为了确保准确可靠的低应变检测结果,有必要制定一套规范和指导原则来指导测试过程和数据分析。
下面是一份低应变检测规范的示例。
一、定义和术语1. 低应变:指材料或结构在正常使用或测试过程中所受到的应力水平小于其弹性极限的状态。
二、测试装置和设备1. 应使用经过校准和合格的低应变测量装置和设备,如应变计、力传感器等。
三、测试准备1. 在进行低应变测试之前,需要对材料或结构进行适当的表面处理,以确保测量结果的准确性。
2. 测试的环境应稳定,无振动和温度变化等干扰因素。
3. 如果需要,应对材料或结构进行预加载,以确保其处于正常工作状态。
四、测试过程1. 在测试过程中,应缓慢而均匀地施加或释放应力,以避免突变和应变速率的影响。
2. 测试应根据低应变的数据要求进行,如应变范围、应变速率等。
3. 测试过程中应记录和监测应变数据,并及时处理异常情况。
五、数据处理和分析1. 对于连续测试数据,应计算平均值和标准偏差,并绘制应变-时间曲线。
2. 对于非连续测试数据,应进行统计分析和比较,以评估材料或结构的稳定性和一致性。
3. 如有需要,可以使用适当的数学模型或计算方法来处理和分析低应变数据。
六、结果和报告1. 测试结果应清晰、准确地呈现,并包含关键的低应变数据和分析结果。
2. 报告中应包括测试的目的、方法、设备和环境条件等基本信息。
3. 结果和报告应根据相关标准和规范进行归档和保管。
七、安全和质量控制1. 在进行低应变测试时,应注意安全操作,并按照相关法规和标准执行。
2. 测量设备和仪器的校准和维护应定期进行,以确保测试结果的准确性和可靠性。
3. 如有需要,可以进行对比试验和验证,以验证低应变测试结果的可靠性和可重复性。
以上是一份低应变检测规范的示例,其目的是为了确保低应变测试的准确性和可靠性,并为测试人员提供操作和分析的指导原则。
中国科技期刊数据库 工业C2015年10期 291低应变动力检测中应注意的几个问题项志鸿苏州方正工程技术开发检测有限公司,江苏 苏州 215028摘要:桩基工程是地下隐蔽性工程,基桩在施工过程中常出现缩径、扩径、夹泥、离析和断桩的缺陷,从而直接影响到工程质量,因此对桩的完整性检验是非常重要的。
关键词:低应变动力检测;注意的问题 中图分类号:TU47 文献标识码:A 文章编号:1671-5810(2015)10-0291-021 低应变动力检测方法原理将嵌入土中的桩基当作阻尼介质中的上端自由、下端固结的一维弹性杆(各向同性均匀体),当在桩顶施加一脉冲激振力F (t )时,桩身质点因受迫振动产生弹性波沿桩体向下传播,当波遇到桩身因存在断裂、扩径、缩径、离析等缺陷而形成波阻抗界面时,产生波的反射,并被安置在桩顶的传感器接收,通过对接收的反射波波形、振幅、相位、频率及平均波速等分析,综合判别桩基的结构完整性,确定缺陷部位和程度,从而对桩的质量作出综合评价。
桩身混凝土的纵波速vp 、桩身的缺陷深度L ’可按下式计算:式中: L :桩身全长;tr :完整桩的桩底反射波的到达时间;tr :桩身缺陷部位反射波的到达时间;vpm :桩身纵波速度的平均值。
桩身完整性表桩、预应力桩等。
2 准备工作(1)检测前应尽量收集有关资料,像桩位平面布置图、桩基础设计图、地质勘察资料,掌握桩基类型、成桩工艺、桩长、桩径、桩身混凝土强度等参数。
同步要获得原始打桩记载并和施工单位、监理单位沟通,了解施工原委中发生的每种异常状况。
(2)进入现场,首先了解检测现场周围环境,有的施工现场为了赶进度,检测场地附近有打桩机的振动或重型运输车来往或截桩头的风镐气泵振动,这些因素都影响传感器的分辨,严重干扰了波形采集。
(3)桩头一定要达到设计标高,桩头一定要整理平整、平净、无浮渣,出露的钢筋应倒向四周,且不能有较大的晃动,由于锤击桩头产生的激振应力波容易在钢筋上产生振荡反射叠加于入射波中,从而影响浅啊缺陷的判续。
低应变检测过程中应注意的问题
前言
由于桩基工程是地下隐蔽工程,桩基施工过程中难免会出现诸如断桩、夹层、离析等这样或那样的缺陷,成桩质量直接影响到桩的承载力能否满足设计要求。
目前,在我国桩基质量检测方法有多种,其中反射波法由于其基本原理简单、快速无损、资料判读直观、准确度较高在桩基检测中占据主流地位。
但是如果操作者不能认真对待检测过程中的每一步骤,都可能造成误判、漏判,以至造成工程隐患。
1、基本原理
反射波法又叫应力波法,是以手锤或力棒等激震装置撞击桩顶,产生一纵向应力波信号沿桩身传播,由传感器(速度型或加速度型)拾取桩身缺陷及不同界面的反射信号,再通过一系列分析处理来判定桩身质量。
由于该方法受外界环境、人员素质等多种因素影响,采集到的信号往往是包含多种频率成分的动态信号,所以应针对桩基检测的各个步骤采取相应的措施和手段,来获取桩身响应的真实信号。
低应变反射波法桩基检测可分为两个阶段:现场采集数据阶段和室内数据分析处理阶段。
2、现场数据采集
2.1 桩头处理
桩基测试依据的信号是由偶合在桩顶的传感器接收到的响应信号,所以桩头处理是取得结果的关键。
在测试前,应认真清理桩头浮浆及破碎部分,直到露出新鲜混凝土界面,且要求桩头有一定的强度,至
少应在成桩后8~15天方可检测。
2.2 感器的选择及安装
桩土体系的自振频率是由体系的质量和刚度决定的。
在质量一定的情况下,刚度越大,则体系的自振频率越高;刚度越小则体系的自振频率越低。
在刚度一定的情况下,质量越大,则体系的自振频率越低;质量越小则体系的自振频率越高。
目前,在反射波法测试中,应用速度计和加速度计都取得了良好的测试效果。
加速度计的频带宽,高频特性较好;速度计的频带窄,但低频特性较好。
在现场测试时,应视具体工程、具体场合选用不同的传感器,以期及时取得良好的曲线。
通常在短桩、小直径桩检测时采用加速度计,发现浅部缺陷,减少浅部“盲区”;在大直径、长桩的检测中采用速度计,取得深部缺陷及良好的桩底反射信号。
但在实际工程中,宜将两种传感器配合使用,以弥补不足。
并可采用速度计进行普检,对有怀疑的桩采用加速度计配合检测,进行曲线对比,作出评判。
安装传感器时,应当使传感器纵轴线与桩纵轴线相平行,保证传感器与桩顶平面垂直,使接收到的纵波信号无畸变。
传感器与桩顶的偶合应采用熟石膏粉、橡皮泥、黄油等粘合剂,使传感器与桩顶严密合为一体,以免产生振动杂波。
2.3 激震方式的选择
理论和实践都证明,不同的激励方式将产生不同的效果。
桩身中各处的响应是由于激振而产生的,激振不仅要产生一个具有一定能量的应力波沿桩身传递,更重要的是要考虑其激振力的脉冲宽度。
一般来讲激振能量与脉宽取决于激振工具的重量、外形尺寸、锤头材料及
打击力度,因为这些参数决定力脉冲作用时间。
作用时间越短促,其力脉冲时间越窄,所含的高频成分越丰富;反之作用时间越长,其能量将主要集中在低频范围,认识这一点是正确把握激振的关键。
如铁锤敲击桩顶激发的脉冲窄而尖,其激发频率相对较高,对于检测短桩及发现浅部缺陷有好处;尼龙锤或橡皮锤或木锤激发的脉冲宽而低,激发频率相对较低,对于发现深部缺陷及长桩桩底反射有好处。
所以,在检测过程中应根据不同的目的选用不同材质、不同重量的锤击震。
2.4 滤波技术
目前在桩基检测中滤波技术应用最多,尤以低通滤波为先。
对干扰杂波较丰富的曲线,使用滤波手段会取得令人欣喜的效果。
通常根据频域中的频率成分的存在,采取不同的滤波手段。
一般对于短桩、小直径桩采用的低通滤波值较高;而对于长桩、大直径桩采用的低通滤波值较低,这样可使桩身的响应曲线更为明显。
2.5 曲线放大
目前在桩基检测放大技术中有线性放大和指数放大两种手段。
线性放大可使细小的缺陷明显,而指数放大则可使各反射面相对明显,各有千秋。
线性放大对于缺陷定量化有好处,而指数放大有时会使曲线畸变。
通常采用线性放大使不明显的反射线性增大,了解缺陷程度,应用指数放大来定性分析不明显的界面反射。
2.6 缺陷处信号重复反射问题的认别
如果缺陷存在的部位位于一半桩长以内,则会产生二次反射叠加于曲线上,对这个问题应当认真区分否则会产生误判。
一般来说,缺陷
处重复反射的信号具有等时距的特点。
如果存在反射界面等时距的现象,则就有重复反射的可能。
3、工程实例
3.1人工挖孔桩护壁对实测波形的影响
某厂集体宿舍采用人工挖孔桩,桩径为l000mm,设计桩长为10.0m,护壁每段高约1.0m。
反射波实测波形约在1.3m开始有周期性振荡,但是可以明显见到桩底反射。
由于判定的缺陷深度在浅部,于是,我们建议工地对该桩缺陷进行凿除处理,然后重测,进一步对该缺陷以下部位进行完整性普查。
该工地甲方和施工方给予了积极的配合,但凿到判断的缺陷位置仍未发现有离析、蜂窝等缺陷出现,而发现在其附近位置恰好为护壁接壤处,且桩身垂直剖面呈梯形。
此时,对该桩凿平打磨后重测,浅部没有缺陷反射波,由此可确定第一次检测的周期性反射波由护壁引起。
3.2竖向裂纹对实测波形的影响
某大桥改造工程,基础仍利用原基础钻孔灌注桩,桩径
1200mm,为了解这些旧桩的桩身完整性,采用反射波法进行完整性普查,普查中发现有部分桩动测曲线凌乱无规律,初步判断为浅部缺陷,引起缺陷的具体类型未能确定。
在进行动测的同时,我中心对这些旧桩进行抽芯取样,以了解其砼强度。
在抽芯取样过程中,发现这3根桩芯样竖向裂开,桩头经彻底冲洗干净后,可见竖向裂纹横贯整桩截面。
后来发现动测曲线凌乱的桩均有此现象,据我们推测,竖向裂纹可能是因拆除旧桥时采用定向爆破而产生。
于是我们建议对这些
桩再向下凿除2m后重测,重测结果显示浅部的缺陷问题消失了,桩底反射清晰,动测效果十分理想。
3.3浅部横向裂纹对测试波形的影响
某厂房工程,采用预应力管桩,桩径为400mm,在进行反射波测试时,发现靠路边高出地面1.3m的桩浅部断裂。
为进一步查明该桩的完整性,在施工方的配合下,锯去断裂部分重测,从曲线上分析,在1.2m仍存在裂纹缺陷。
但值得注意的是,开挖并对该部位洗净后,并未发现有裂纹存在,距桩头1.5m以上部位全部清洗干净后,问题终于显露出来,实际上裂纹是在距桩头仅0.3m处。
3.4土阻力对实测波形的影响
某厂采用预应力管桩,桩径300mm,设计桩长15m,自上而下地层情况为:①素填土,②粉质粘土,③粉土。
该工地动测21根桩,无论我们使用lkg的尼龙头小手锤,还是使用15kg重的力棒,均未能得到较理想的桩底反射。
沙头某花园也采用预应力管桩,桩径500mm,设计桩长42m,地层自上而下为:①素填土,②粉质粘土,③淤泥质土,④粉砂,⑤淤泥质土,⑥砾砂,⑦砾砂混卵石,⑧强风化泥质粉砂岩。
2007年11月,现场对该工地的其中5根桩进行反射波法动测,从动测曲线看,桩底反射清晰明显。
通过这两个工地对比可以看出,虽然低应变冲击能量小,所激发桩周土阻力很小,但桩周土阻力特别是动土阻力对应力波传播的影响非常,导致应力波迅速衰减。
3.5人为因素的影响
某公司办公楼扩建工程采用钻孔灌注桩,总桩数20根,设计桩长34m,桩径800mm,桩身强度C25。
20根桩反射波的平均波速约3700m/s,其中有两根桩在施工方提供的桩长位置未见桩底反射。
而在25.7m(以平均波速计算)处有同相反射波,根据《建筑桩基检测技术规范》(JGJ106一2003),这两根桩属于Ⅲ类桩,应采取其它方法进一步抽检以确定其可用性,具体方法包括抽芯、高应变验桩或者静载试验。
如果采取这些方法,会拖延工期,而且该工地在公路边,已经开挖,在雨季的时候土层容易坍塌。
为此我们向施工方了解情况,经过复查,这两根桩的实际长度是27m(破桩到承台底标高后约为26m)。
按实际的桩长再分析这两根桩,25.7m处的反射波为桩底反射,波速接近3700m/s,属于I类桩。
提交报告后施工如期进行。
4、结论
(1)分析桩身缺陷要结合桩型,施工工艺,参考施工记录;
(2)由于浅部缺陷或桩头存在的不良因素,反映在实测曲线上,其形态千差万别,在现场应仔细观察,记录测试桩头的情况,尽量在现场即时查找原因,无法解释的不要勉强提供结果;
(3)对实测波形分析时要结合地质资料,考虑土阻力,特别是动阻力的影响;
(4)对施工方提供的资料要认真查阅,如果发现特殊的情
况,可以跟施工方多沟通,不要轻易下结论,造成不必要的麻烦。