简述桩基桩基低应变检测运用
最后更新时间：2024-02-17
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论文导读：tionhasbeenwidelyusedin.Butbecauseofthepilefoundationbelongtotakecoverengineering,anditscostishigher,sotheconstructionqualitycontrolandtestinghasbecomeanimportantroleinensuringengineeringquality.Andthemethodofpilefoundationdetectionmoreextensiveapplicat
摘 要：桩基作为建筑机构的一种基础形式，有着很多优点，随着我国经济不断发展，城市中的高层建筑及地下工程、高速、高铁及其他工程设施的不断兴建，桩基础应用日益广泛。但由于桩基础属于隐蔽工程，而且其造价较高，所以施工质量监控及检测就成为保证工程质量的重要环节。而桩基检测应用比较广泛的方法是静载荷试验与动测法试桩。
关键词：桩基；低应变检测；优点；措施
Abstract: A basic form as the building mechani of pile foundation, has a lot of advantages, with the development of China's economy, city of high-rise building and underground engineering, high-speed, high-speed rail and other engineering facilities he been built, pile foundation has been widely used in. But because of the pile foundation belong to take cover engineering, and its cost is higher, so the construction quality control and testing has become an important role in ensuring engineering quality. And the method of pile foundation detection more extensive application of static load test and dynamic test of pile.
Keywords: pile; low strain test; advantages; measures
中图分类号：TU473.1+6
静载荷试验是指试验中桩的竖向荷载作用缓慢，桩土之间处于平衡状态。动测法试桩是指在桩头施加一动荷载，动荷载使桩身产生较明显的加速度和土阻尼效应，采用不同功能的传感器可以在桩头测到不同的响应信号，通过分析这些信号来确定桩的质量的方法。根据桩所受能量是否使桩土产生位移，动测法试桩分为低应变、高应变两种方法。
动测法试桩的优点：
设备简单，检测速度快，费用较低。
受检测数量大，较之静载荷试验（规范规定检测数量为1%且不少于3根）而言，动测法可大大增加检测数量，尤其低应变可对全部工程桩进行普查，使之后的承载力检测更有针对性。
检测功能及提供参数多：除了可以检测承载力以外，还可以进行沉桩能力分析、桩机监控及桩的动态特性测定，提供可靠的桩身完整性检测资料。
可区分出沉降的产生原因。
低应变检测桩身完整性的具体方法有反射波法、机械阻抗法、声波透射法、水电效应法等。
·反射波法
·基本原理：一般我们可以将桩视为一维弹性杆，当在桩顶施加一脉冲力，就会有应力沿桩身传播，遇到波阻抗（ρAC）变化处形成波阻抗界面，产生反射波和透射波。当反射波与入射波同相位，则反射为缺陷类反射，如缩径、离析、夹泥等。当反射波与入射波反相位，则反射为良性反射，如扩径、嵌岩均摘自：学士论文www.7ctime.com
具有此类相位特征。
·桩身完整性判别方法：
判别桩身完整性，应该从几方面综合考虑，首先从直达波、缺陷反射波、桩端反射波三者相位、振幅、频率三个判据综合分析。其次还要结合施工工艺，参考施工记录、地质报告分析缺陷放生可能性、原因、程度、部位。之后由于不同桩型及混凝土强度不同时，波形在混凝土中传播速度不同（针对灌注桩C25对应波速为3500m/s~3800 m/s，C20对应波速为2800m/s~3200 m/s。预应力管桩对应波速为4200m/s），我们就可以根据工地完整性实测波形，测算出混凝土波速平均值，后根据单桩反射时间结合下式检验桩长、及判读缺陷位置。
C=2L/T
·检测设备及应用
激振技术是反射波法完整性检测的重要环节，激振能量要适当，激振脉冲频率要适中。一般情况下，对短桩及缺陷部位较浅时，论文导读：
宜选用小、铁锤，提高脉冲频率。对于深部缺陷及深部桩底反射信号时，宜选用大、尼龙、橡胶、木锤。
传感器选择及安装
目前，较常用的传感器有速度计和加速度计两种，在使用时应视具体场合、情况合理选用。通常加速度计适用于检测小直径、短桩、浅部缺陷，确保采集到浅部缺陷减少盲区。速度计适用于大直径、长桩，可避免速度计在接收大能量激励信号时产生过载而导致信号阻塞。
传感器安装对测试结果影响较大，一般我们安装传感器点应在半径2/3处，并且远离钢筋5cm。垂直安装在干燥、平整桩顶表面。安装前应凿去桩头浮浆，耦合剂选用胶、橡皮泥、快干石膏，黄油等，以去除传感器自振信号叠加影响。
仪器参数选择
对于低应变检测过程中不同长度、桩径、刚度的桩，它们的频率响应是有差异的，这样正确选择采样频率、滤波频率等参数是获取桩完整波形和桩底反射的关键。
对于桩浅部缺陷检测时，反射波频率较高，这样就要提高采样速度和频率范围；对于桩深部缺陷检测时，为保证在允许采样点数范围内采集到桩底反射，应降低采样速率和，由于锤击能量大，脉冲频率低为避免高频信号干扰，采样频率范围应适当缩小。
总之，在用反射波法检测时，要注重检测技术，只有检测到正确地时程曲线，然后运用反射波分析方法，并结合当地地质条件及施工工艺，综合判别桩的桩身完整性，这是正确判读桩身质量，减少误判的关键。
·工程实例
某工地，采用人工挖孔桩198根，设计桩径800mm，桩长6.6m，设计持力层为中砂层。桩周各层分别为1.杂填土：层厚0.3米。2.粉质粘土：层厚4.2米。3中砂：层厚3.0米。4.砾砂：层厚大于5米，施工季节为5月份。本次检测采用加速度传感器，耦合剂选用黄甘油，锤选用5磅铁锤。检测过程中发现其中136#桩桩身出现严重缺陷，结合地质报告、施工记录，未发现可引起该缺陷的原因。但低应变曲线反映出2.0米处为断桩，故对该桩进行开挖检验，挖验过程中发现，各节桩孔护壁完整，无下水冲刷，砸开混凝土护壁发现桩芯1.9-2.5米处充填物是中粗砂，经过核查施工记录，此孔桩是外包灌注过程中民工故意灌注。经设计院补充设计用高标号混凝土灌注后，经检测桩身完整性满足设计要求。见图1
图1
辽南某工地，基础选用沉管灌注桩，桩长17米，桩径0.4米，持力层为细砂，设计单桩承载力600kN，桩顶标高为-3米。桩基施工结束，我单位进行单桩竖向静载荷试验，确定单桩竖向抗压承载力满足设计要求。开挖清理桩头后，进行低应变桩身完整性检测，发现其中60%为断桩。经过现场调查发现开挖过程中，机械碰撞及土测压力引起桩身剪切破坏。经过专家鉴定本工程桩基报废处理。
摘 要：桩基作为建筑机构的一种基础形式，有着很多优点，随着我国经济不断发展，城市中的高层建筑及地下工程、高速、高铁及其他工程设施的不断兴建，桩基础应用日益广泛。但由于桩基础属于隐蔽工程，而且其造价较高，所以施工质量监控及检测就成为保证工程质量的重要环节。而桩基检测应用比较广泛的方法是静载荷试验与动测法试桩。
关键词：桩基；低应变检测；优点；措施
Abstract: A basic form as the building mechani of pile foundation, has a lot of advantages, with the development of China's economy, city of high-rise building and underground engineering, high-speed, high-speed rail and other engineering facilities he been built, pile foundation has been widely used in. But because of the pile foundation belong to take cover engineering, and its cost is higher, so the construction quality control and testing has become an important role in ensuring engineering quality. And the method of pile foundation detection more extensive application of static load test and dynamic test of pile.
Keywords: pile; low strain test; advantages; measures
中图分类号：TU473.1+6
静载荷试验是指试验中桩的竖向荷载作用缓慢，桩土之间处于平衡状态。动测法试桩是指在桩头施加一动荷载，动荷载使桩身产生较明显的加速度和土阻尼效应，采用不同功能的传感器可以在桩头测到不同的响应信号，通过分析这些信号来确定桩的质量的方法。根据桩所受能量是否使桩土产生位移，动测法试桩分为低应变、高应变两种方法。
动测法试桩的优点：
设备简单，检测速度快，费用较低。
受检测数量大，较之静载荷试验（规范规定检测数量为1%且不少于3根）而言，动测法可大大增加检测数量，尤其低应变可对全部工程桩进行普查，使之后的承载力检测更有针对性。
检测功能及提供参数多：除了可以检测承载力以外，还可以进行沉桩能力分析、桩机监控及桩的动态特性测定，提供可靠的桩身完整性检测资料。
可区分出沉降的产生原因。
低应变检测桩身完整性的具体方法有反射波法、机械阻抗法、声波透射法、水电效应法等。
·反射波法
·基本原理：一般我们可以将桩视为一维弹性杆，当在桩顶施加一脉冲力，就会有应力沿桩身传播，遇到波阻抗（ρAC）变化处形成波阻抗界面，产生反射波和透射波。当反射波与入射波同相位，则反射为缺陷类反射，如缩径、离析、夹泥等。当反射波与入射波反相位，则反射为良性反射，如扩径、嵌岩均摘自：学士论文www.7ctime.com
具有此类相位特征。
·桩身完整性判别方法：
判别桩身完整性，应该从几方面综合考虑，首先从直达波、缺陷反射波、桩端反射波三者相位、振幅、频率三个判据综合分析。其次还要结合施工工艺，参考施工记录、地质报告分析缺陷放生可能性、原因、程度、部位。之后由于不同桩型及混凝土强度不同时，波形在混凝土中传播速度不同（针对灌注桩C25对应波速为3500m/s~3800 m/s，C20对应波速为2800m/s~3200 m/s。预应力管桩对应波速为4200m/s），我们就可以根据工地完整性实测波形，测算出混凝土波速平均值，后根据单桩反射时间结合下式检验桩长、及判读缺陷位置。
C=2L/T
·检测设备及应用
激振技术是反射波法完整性检测的重要环节，激振能量要适当，激振脉冲频率要适中。一般情况下，对短桩及缺陷部位较浅时，论文导读：
宜选用小、铁锤，提高脉冲频率。对于深部缺陷及深部桩底反射信号时，宜选用大、尼龙、橡胶、木锤。
传感器选择及安装
目前，较常用的传感器有速度计和加速度计两种，在使用时应视具体场合、情况合理选用。通常加速度计适用于检测小直径、短桩、浅部缺陷，确保采集到浅部缺陷减少盲区。速度计适用于大直径、长桩，可避免速度计在接收大能量激励信号时产生过载而导致信号阻塞。
传感器安装对测试结果影响较大，一般我们安装传感器点应在半径2/3处，并且远离钢筋5cm。垂直安装在干燥、平整桩顶表面。安装前应凿去桩头浮浆，耦合剂选用胶、橡皮泥、快干石膏，黄油等，以去除传感器自振信号叠加影响。
仪器参数选择
对于低应变检测过程中不同长度、桩径、刚度的桩，它们的频率响应是有差异的，这样正确选择采样频率、滤波频率等参数是获取桩完整波形和桩底反射的关键。
对于桩浅部缺陷检测时，反射波频率较高，这样就要提高采样速度和频率范围；对于桩深部缺陷检测时，为保证在允许采样点数范围内采集到桩底反射，应降低采样速率和，由于锤击能量大，脉冲频率低为避免高频信号干扰，采样频率范围应适当缩小。
总之，在用反射波法检测时，要注重检测技术，只有检测到正确地时程曲线，然后运用反射波分析方法，并结合当地地质条件及施工工艺，综合判别桩的桩身完整性，这是正确判读桩身质量，减少误判的关键。
·工程实例
某工地，采用人工挖孔桩198根，设计桩径800mm，桩长6.6m，设计持力层为中砂层。桩周各层分别为1.杂填土：层厚0.3米。2.粉质粘土：层厚4.2米。3中砂：层厚3.0米。4.砾砂：层厚大于5米，施工季节为5月份。本次检测采用加速度传感器，耦合剂选用黄甘油，锤选用5磅铁锤。检测过程中发现其中136#桩桩身出现严重缺陷，结合地质报告、施工记录，未发现可引起该缺陷的原因。但低应变曲线反映出2.0米处为断桩，故对该桩进行开挖检验，挖验过程中发现，各节桩孔护壁完整，无下水冲刷，砸开混凝土护壁发现桩芯1.9-2.5米处充填物是中粗砂，经过核查施工记录，此孔桩是外包灌注过程中民工故意灌注。经设计院补充设计用高标号混凝土灌注后，经检测桩身完整性满足设计要求。见图1
图1
辽南某工地，基础选用沉管灌注桩，桩长17米，桩径0.4米，持力层为细砂，设计单桩承载力600kN，桩顶标高为-3米。桩基施工结束，我单位进行单桩竖向静载荷试验，确定单桩竖向抗压承载力满足设计要求。开挖清理桩头后，进行低应变桩身完整性检测，发现其中60%为断桩。经过现场调查发现开挖过程中，机械碰撞及土测压力引起桩身剪切破坏。经过专家鉴定本工程桩基报废处理。