低应变反射波法基桩完整性检测技术问题探析.pdf

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1、施工技术建材与装饰2013年8月低应变反射波法基桩完整性检测技术问题探析崔志强（葛洲坝集团试验检测有限公司湖北宜昌443000）摘要：近年来，随着我国工民建市场的不断扩大，地基地基检测行业也在快速发展，其检测技术，检测方法也在不断更新完善。低应变反射波就被广泛应用于建筑地基基础基桩完整性基检测中来，并发展成为一门成熟的检测技术。关键词：低应变；反射波；基桩完整性；传感器中图分类号：TU473.1+6文献标识码：B文章编号：1673-0038（2013）24-0148-021引言式中：驻t———桩

2、顶与桩身缺陷位置反射波到达的声时；低应变反射波法以它方便、快捷的特点被广泛的应用于桩基V———该工程完整桩的平均波速。完整性检测中，但该方法是间接的通过波形分析进行基桩完整3低应变检测过程中常见影响因素性的判定，有一定的局限性，在实际检测中对桩身完整性的判断由于低应变反射波法的局限性，许多外界因素会影响检测结并不能达到百分之百的准确，所以该检测方法需要检测人员拥果的准确性，并使检测信号波形产生失真。常见影响因素有以下有非常丰富的经验。笔者曾从事多年的低应变检测工作，本文根几点：据我在实际检测工作

3、中遇到的几点常见问题进行探讨分析，以（1）桩头处理为同类工程提供借鉴。根据以往经验，桩头处理的常见问题：2低应变反射波法基本原理淤桩顶浮浆未清除干净。低应变反射法检测桩身结构完整性的基本原理是用手锤（力在低应变反射波法检测中，传感器的安装点和敲击点要求是棒）敲击桩头，所产生的应力波将沿着桩身向下传播，在传播过坚硬、新鲜、密实的混凝土，如果击振点在桩顶没凿挖干净的浮程中，如遇到波阻抗界面，将产生声波的反射和透射。应力波的浆上，敲击能量在小范围内迅速消散，从而影响应力波的向下传反射和透射能量大小取决

4、于两种介质波阻抗大小。根据波动理播，并使应力波杂波波幅增大，影响整个时域，掩盖了桩身下部论可知，当应力波遇到离析、断裂、缩径等情况时，波阻抗变小，的真实信息，从而很容易造成桩头波形杂乱，影响判定而误判缺反射波与入射波相位同相；当应力波遇到扩径、扩底等情况时，陷，如图1。波阻抗变变大，反射波与入射波相位反相。我们就可以结合波速、振幅、声时等对桩的完整性、缺陷大小、位置等作出判断。低应变反射波法的理论依据是建立在一维弹性杆模型的基础上的，所以被检桩的长径比和瞬态激振脉冲的波长与桩的横图1该桩桩顶存在

5、50cm浮浆未清除实测波形向尺寸比均不宜小于5。此外，一维弹性杆理论要求应力波在桩于桩头顶面破凿不平整，坑坑洼洼，传感器粘结点打磨粗糙。身中传播时平截面的假设成立，所以该检测方法并不适用于薄桩头顶面混凝土处理不平整，传感器粘结点打磨粗糙，加速度传壁钢管桩和H型钢桩。感器粘结点位置的不同，对采集到的波形信号会造成很大影响，一维弹性杆理论，我们将被检桩当做一维弹性杆，当桩顶受甚至会造成采集信号失真，如图2~3。到一瞬态激振力时，由桩顶激发产生的弹性波沿着桩身往下传递。当遇到桩身阻抗Z（Z=籽伊A伊V

6、）发生变化时（界面处），弹性波将产生反射和透射。假设桩界面上部波阻抗为Z员，下部波阻抗为Z圆。可根据桩在界面上位移、速度的连续条件，应力、位移的关系，推导出桩身波阻抗变化处的反射系数R关系式：Z-ZR=12Z+Z12式中：R———反射系数；图2同一根基桩上不同测点位置实测波形、Z———分别为桩身材料上、下界面的波阻抗；（上边波形激振点与传感器粘结点中间存在坑洼，下边波形激振点与传感器粘结点之间相对平整）Z员圆籽、A、V———分别为桩身材料的密度、截面积及应力波速。根据反射系数R的正、负来确定桩身

7、阻抗的变化情况，从而判断断桩身完整性。桩身缺陷离位置可按下式计算：图3传感器粘结点打磨粗糙实测波形驻tL=伊V2盂由于现在许多施工单位为赶工期，经常会在基桩浇筑后第·148·2013年8月建材与装饰施工技术三、四天破桩头剔除桩头浮浆，提前做基桩检测的准备工作。此干或不易抽干情况下浇筑混凝土，桩底附近混凝土胶结差；桩底时被检基桩混凝土强度仍然较低，破桩头时大多又使用风镐，导沉渣清理不干净。致桩头浮浆破除后桩头混凝土松动，肉眼又无法明显辨别。所以（2）钻孔灌注桩许多检测人员在实际检测时常常会遇到这种

8、情况，桩头处理情配制护壁泥浆相对密度不合适，造成塌孔，形成断桩或夹泥；况符合检测要求，但始终无法采集到正常波形，波形混乱或者振浇灌混凝土不连续，造成断桩、夹泥或桩身混凝土离析；清孔不荡波等情况，如图4。干净，桩底沉渣；水下浇灌混凝土时，混凝土坍落度不合适，造成桩身混凝土离析；导管漏水或拔管过快，造成断桩。（3）沉管灌注桩由于其施工工艺的原因，振动沉管时，在土层软硬交界处最容易发生基桩断裂或者产生裂缝；振动沉管时有时候也会造成地表土得隆起，从而使刚刚初凝的混凝土产生拉裂，造成基桩断桩或产生裂缝。当