桩身缺陷的分析判断

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1、桩身缺陷的分析判断张勇张锦隸（丹东市建筑工程质量检测中心）摘要：木文简述了反射波法及瞬态机械肌抗法的分析原理，列举几例用反射波法及瞬态机械阻抗法相结合对实测桩信号分析判断的实例。一、刖G桩基础是各类建筑物的常用基础形式，随着我国城市建设进程的飞速发展，城市高层建筑及地下工程、公路、桥梁、港口码头、工厂等工程设施的不断兴建，桩基础的应用日益广泛。建筑物或构筑物的长期稳定及安全与桩基础密切相关，而桩基础又隐蔽于地下，为了保证桩基础的安全、可靠，质量检测至关重要。目询，我国基桩桩身完整性检测的方法很多，其中反射波法及憐

2、态机械阻抗法以其轻便、经济、快捷、准确而被广泛应用。本文主要简述在实际检测过程屮，把反射波法及机械阻抗法结合起来，使对桩身缺陷的分析判断更准确。二、基本原理1、反射波法低应变反射波法检测桩身完整性是在基桩顶部采用较小的激振力，利用加速度或速度传感器检测桩顶振动信号。当基桩满足入〉D

3、激振力在桩顶产生应力波向下传播，应力波遇阻抗变化的界面主要产生反射波、折射波及透射波。根据反射波与入射波的相位判断桩身界面变化。2、瞬态机械阻抗法I舜态机械阻抗法检测桩身完整性是用安装有石英晶体力传感器的111由落锤，通过安装在桩顶的速度或加速度传感器量测响应信号。任何线性结构系统在确定的动态力作用下，就有确定的振动响应。动态力、振动响应和系统的动态特性三者之间有确定的函数关系，对传递函数分析，得到导纳曲线，根据导纳值、动刚度、测量桩长判定桩身质量。三、实例分析在实际检测工作中，我单位用的是成都工程检测研究所研制

4、的ZK-7E基桩动测仪。该动测仪在应力波反射法及瞬态机械阻抗法界面之间转换非常方便。在瞬态机械阻抗法中，敲击桩顶后，导纳曲线立刻显出，动刚度值同时得到。因此，我们对动刚值低的桩同时做反射波法。对在同一场地的桩，I舜态机械阻抗法冇个定量值（即动刚度值），当某个基桩的动刚度值低于此场地其它基桩的动刚度值时，那么此桩存在缺陷的可能性就比较大。但瞬态机械阻抗法对缺陷位置，特别是对丁•接近桩顶和桩底的缺陷判定不准确。而反射波法有个定性的反射曲线，对缺陷位置的判定较准确，但对缺陷程度的判定较难。把反射波法同瞬态机械阻抗法结合

5、起来，就可以较准确地判定桩身缺陷程度及位置。1、如图1.1所示，某工程采用（］）325径的锤击沉管灌注桩基础，在该工程检测的基桩屮，动刚度普遍为200KN/mm左右。其屮，2#桥桩长为7m,动刚度为155kN/mm,通过反射曲线（图1・2）可以找到缺陷准确的位置距桩顶4.2m处。由于该缺陷位置在桩身屮间部位，因此用机械阻抗法（图1.1）也能分析出缺陷位置在4.加。1•也2厂桥卜・（■八•・设门秸曲叫2、如图2.1所示，某工程采用4）325径的锤击沉管灌注桩基础，在该工程检测的基桩中,动刚度普遍为240kN/mm左

6、右。其中,4#桩桩长为12.5m,动刚度为160kN/mm,缺陷较严重。根据导纳曲线不能判定缺陷位置。在反射波曲线上（图2.2），可以判定缺陷位置在距桩顶5处，经开挖证实。3、如图3.1所示，某工程采用©325径的锤击沉管灌注桩桩基础，在该工程检测的基桩中,动刚度普遍为230kN/mm左右，其中,5#桩桩长14m,4、如图4,某工程采用"325径的锤击沉管灌注桩桩基础，在该工程检测的基桩中，动刚度普遍为240kN/imn左右，其中，15#桩桩长为13m,动刚度为150kN/mm，缺陷严重。根据导纳曲线不能判定缺陷

7、位置。在反射波曲线上（图4.2）,可以判定缺陷位置在距桩顶1.2m处，经开挖证实。4.10.1111!.04H1V■-02r-30.3L1q-0.4irAB0.5fl1060.7-0.81LAI7x71164.25、如图5.1所示，某工程采用©325径的锤击沉管灌注桩桩基础，在该工程检测的基桩中，动刚度普遍为220kN/mm左右，其中，10#桩桩长12.5m,动刚度为160kN/mm，缺陷严重。根据导纳曲线不能判定缺陷位置。在反射波曲线上（图5.2）,可以判定缺陷位置在距桩顶3.2m处。[•号，10设计（■几炮

8、.5说计濟途（《/“・QOQ0四、结束语曇桩话测是一门综合性分析科学，对现场采集的信号进行分析判断吋，必须把多种相关知识结合起來，灵活运用，才冇可能得出正确的分析判断结果。特别对于存在缺陷的基桩采集到的实测信号所表现出的特征，需结合静载荷试验及开挖进行验证，只冇这样不断地在实践屮积累经验，才能准确地判定出结果。木文所介绍的内容，是作者在实际工作中的一点体会，不足及不止确的