反射波法在基础柱混凝土缺陷检测中的应用

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第ll期广东土木与建筑No．1120o5年l1月GUANGDONGARCHITECTURECIVILENCINEERINCNOV20o5反射波法在基础柱混凝土缺陷检测中的应用朱远航(清远市建筑工程质量监督检测站广东清远511515)摘要：为了检测某工程基础混凝土柱可能存在的缺陷，而又避免大范围的土方重新开挖。我们尝试运用反射波法对基础柱混凝土质量进行检测，从而获得成功经验，并对其适用性进行理论分析。关键词：反射波法；一维线弹性杆：应力波理论数天后施工方为加快施l前言工进度．在柱

2、身混凝土强度尚未达到设计要求某区域范围内有部分商住楼工程．由于基础土时即进行土方回填．加方回填过早和回填方式不当，造成个别基础柱开裂上施工方法不当．造成倾斜，为了确保工程质量，必须对所有影响范围内的有一根基础柱在回填土基础柱结构进行完整性检测。但由于该区域地下水的单侧挤压下发生倾位较高，如何能在避免大范围土方重新开挖的同时斜．重新开挖后发现柱检测出已填埋的基础柱是否出现开裂．是一个急需底与基础结合处出现明解决的问题。考虑到基础柱与基桩在材料、性状、所显断裂现象。业主担心处条件等方面均具有相似性，我们决定尝试运用可邻近其它基础

3、柱也存在检测基桩桩身结构完整性的反射波法。根据反射波同样问题，因而委托我站对有怀疑的基础柱进图1基础柱施工现场法的理论假设和适用条件等，结合工程实际情况进行理论分析，并以某商住楼工程为试点开展了检测行检测，基础柱施工现场如图1所示。试验工作。3反射波法适用性的理论分析2工程概况反射波法一般应用在基桩桩身结构完整性检测该工程采用天然地基浅基础，楼高7层．基础采分析中，该法对于检测基桩存在的横向裂缝、预制桩用C25混凝土．持力层为卵石层．基础主要设计参接桩质量不良、灌注桩缩颈、孔洞等缺陷反映较为准数见表1。基础采用大开挖施工，柱

4、混凝土施工完毕确，且操作简便，费用较低．适用于作为基桩桩身结表1基础主要设计参数构完整性的普查手段，并为进一步进行承载力检测提供参考。反射波法检测桩身结构完整性的基本原理是：通过在桩顶施加激振信号产生应力波，该应力波沿桩身传播过程中．当遇到不连续界面(如蜂窝、夹泥、断裂、孔洞等缺陷)和桩底面时，将产生反射波，检测分析反射波的延时、幅值和波形特征．就能判断桩身结构完整性。它的理论基础是一维线弹性杆波动理论．以平截面作为基本假定．即把桩视为连续弹性的一维均质杆件．且不考虑桩周土对沿桩身传播应力波的影响：假定桩在变形时横截面保持为

5、平面，沿截注)设计柱高H=5．0m。维普资讯http://www.cqvip.com2Oo5年11月第ll期朱远航：反射波法在基础柱混凝土缺陷检测中的应用N0V2Oo5N0．11面有均布的轴向应力．因此一般要求受检桩的长细假设基础柱中某处阻抗发生变化，当应力波从比、瞬时激励脉冲有效高频分量的波长与桩的横向介质I进入介质Ⅱ(其阻抗值分别为zl、z2)时，将产尺寸之比均宜大于5．O生速度反射波和速度透射波。。令柱身质量完好根据反射波法的原理，对比基础柱与基桩的材系数=z。／z2，则有：料、性状、施工情况和环境状况等，我们认为将反

6、射波法应用到基础柱结构完整性检测中，尤其是横向Vr=V器V南裂缝检测中是有完全可能的，其理由如下：若<1，即Z~>Z2，如柱某处存在横向裂缝，导致(1)基础柱与一般T程桩的性质相类似，均属混该处有效截面积减小，这时反射波的速度与入射凝土竖向构件．而混凝土材料本身对应力波衰减的波的速度同号(同相)。缺陷的程度根据缺陷反射影响很／J、。的幅值定性确定，缺陷位置根据反射波的时间t由(2)本工程基础柱的实际柱高与柱长之比较大．下式确定：基本都在5倍以上(3300／600=5．5倍)，符合一维应Lx=Ct／2力波理论的平截面假设。应力

7、波到达柱底后由于截面积增大，即有ZIl，这时反射波的速度与入射波的速度异号高范围内土阻力大小可认为是线性增大．使得分析(反相)，反映到曲线上的柱底反射波时间t为：基础柱应力波的传递更简单明了。t=2L／C(4)由于基础柱与基础连接处存在截面突变，刚应力波在基础一段传递过程中，遇到多截面变度增大，其情形类似于灌注桩扩颈，因此若基础柱全化，将产生多次的反射波和透射波，情形变得较复杂。高范围内混凝土质量较好且结构完整．则应能检测但由于我们分析的对象只是基础柱．故只需以柱底得出基

8、础柱底反射．并以此作为柱身结构完整的重截面为界，对t时刻以前的反射波形进行分析。要标志之一。通过分析柱底反射波的波幅、相位及综上所述，结合该工程的具体情况，我们认为可延时可对柱高范围内存在的缺陷进行判断。以将基础柱视为一维线弹性杆．同样适用一维应力波理论，与基桩类似地应用反射波法来检测其结