在樁基檢測中低應(yīng)變檢測技術(shù)的運(yùn)用

史 峰，宋 飛（威海正信建設(shè)工程質(zhì)量檢測有限公司，山東 威海 264200）

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在樁基檢測中低應(yīng)變檢測技術(shù)的運(yùn)用

史 峰，宋 飛
（威海正信建設(shè)工程質(zhì)量檢測有限公司，山東 威海 264200）

摘 要：本文首先探討了低應(yīng)變檢測技術(shù)在樁基檢測中應(yīng)用的技術(shù)原理，并對樁基檢測中低應(yīng)變檢測技術(shù)應(yīng)用存在的問題和不足進(jìn)行分析，最后總結(jié)了樁基檢測中低應(yīng)變檢測技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，為樁基檢測中低應(yīng)變檢測技術(shù)的運(yùn)用提供資料參考。

關(guān)鍵詞：樁基檢測；低應(yīng)變技術(shù)；應(yīng)用

0　引言

樁基作為一種應(yīng)用廣泛的基礎(chǔ)型式，以其穩(wěn)定性好、壽命長、施工便捷被廣泛應(yīng)用于高層建筑、重型廠房、橋梁、碼頭等基礎(chǔ)工程建設(shè)中。但樁基作為一種隱蔽施工工程，其工程施工質(zhì)量無法通過觀察和直接測量進(jìn)行評價，為了確保樁基質(zhì)量符合工程設(shè)計(jì)要求，就要采用一些先進(jìn)的樁基檢測手段，對成樁質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)、客觀的評價。低應(yīng)變檢測技術(shù)作為一種廣泛應(yīng)用于巖土工程檢測、工程物探、房屋質(zhì)量檢測的優(yōu)秀技術(shù)，其在樁基檢測中的應(yīng)用能夠準(zhǔn)確的評價成樁質(zhì)量，并判斷樁身缺陷位置、施工樁長和混凝土強(qiáng)度，幫助檢測工作人員判斷樁基是否符合設(shè)計(jì)要求，并為后續(xù)樁身加固提供細(xì)致的資料參考，確保樁基礎(chǔ)的質(zhì)量。但該技術(shù)在樁基檢測中難免會存在一些問題和不足，如何在樁基檢測中應(yīng)用好低應(yīng)變技術(shù)，則成為樁基檢測領(lǐng)域重點(diǎn)研究和實(shí)踐的課題。

1　低應(yīng)變檢測技術(shù)原理分析

低應(yīng)變檢測技術(shù)在樁基檢測中的應(yīng)用，極大的提高了樁基檢測的精度和工作效率，為樁基礎(chǔ)的推廣和應(yīng)用做出了巨大貢獻(xiàn)。概括來說，低應(yīng)變檢測技術(shù)就是通過在樁頂施加一個動態(tài)荷載，并根據(jù)樁基和土壤系統(tǒng)在動態(tài)荷載下的反應(yīng)信號收集和分析，來分析樁身的結(jié)構(gòu)完整性。樁基檢測工作中，一般會使用手錘、力錘敲擊裝頂，來為樁身提供向下傳遞的應(yīng)力波。應(yīng)力波通過樁阻抗變化界面時，一部分會受反射作用回向傳播，另一部分則會繼續(xù)透射直至樁端，并在樁端反射向上。通過樁頂?shù)募铀俣然蛩俣葌鞲衅鹘邮艿竭@一反射信號，經(jīng)放大、輸出分析后，應(yīng)力波在傳播過程中的阻抗變化能夠表現(xiàn)樁身缺陷、混凝土強(qiáng)度等問題，而樁頂反射的信號則能夠幫助我們準(zhǔn)確的分析得到成樁長度。低應(yīng)變檢測技術(shù)在樁基檢測中應(yīng)用比較普遍，隨著更加便捷的低應(yīng)變檢測儀的面市，該技術(shù)更是充分發(fā)揮了其效率高、精度好的優(yōu)點(diǎn)，在樁基檢測中得到廣泛的推廣和應(yīng)用，并成為成樁質(zhì)量檢測工作中的常用方法之一。

2　低應(yīng)變檢測技術(shù)在樁基檢測中存在的問題和不足

低應(yīng)變檢測技術(shù)雖然能夠幫助檢測人員判斷成樁質(zhì)量、混凝土強(qiáng)度等級和樁長，但該技術(shù)由于是通過反射波變化曲線分析得到大致的結(jié)果，因而其在實(shí)際應(yīng)用中也存在一些問題和不足。

2.1無法完成定量分析的任務(wù)要求

低應(yīng)變樁基檢測是通過回收并分析動態(tài)垂直荷載受條件反射的波動變化實(shí)現(xiàn)的，由于反射波動變化會受土層條件、溫度等多因素影響，因此該技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)成樁檢測的定量分析。這使得檢測人員只能按照技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和相似的檢測案例來分析樁身的實(shí)際情況，而無法完成對樁身的定量分析。雖然國外一些科研單位已經(jīng)逐步開發(fā)出一些低應(yīng)變波形擬合分析方法，但仍然處于研究階段，憑借該技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)對樁身的定量檢測。

2.2檢測工作對經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)依從性較大

由于低應(yīng)變檢測技術(shù)無法完成定量檢測和分析，因此利用該方法對成樁質(zhì)量檢測，必須在具有當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件和個樁型條件靜動比系數(shù)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上才能實(shí)現(xiàn)，因而該檢測方法部件建立完整的地質(zhì)條件和樁型條件下的靜動比數(shù)據(jù)庫，對工作經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)的依從性較大。

2.3測量準(zhǔn)確度受樁長和地質(zhì)條件的影響大

在實(shí)測中，樁側(cè)土阻力特別是動土阻力對應(yīng)力波傳播的影響非常大，表現(xiàn)為：導(dǎo)致應(yīng)力波迅速衰減；影響缺陷反射波幅值；產(chǎn)生土阻力波，因此限制了可測樁的長度，根據(jù)實(shí)測經(jīng)驗(yàn)，可測樁長限制在5～50m，樁基直徑限制在1.8m 之內(nèi)較合適。當(dāng)然，超過50m 的樁長的樁也有得到樁底反射信號的經(jīng)驗(yàn)，但對局部缺陷、深部缺陷反映不敏感、受地質(zhì)變化影響較大等特性。

3　低應(yīng)變檢測技術(shù)在樁基檢測中的應(yīng)用

3.1測樁前的準(zhǔn)備工作

低應(yīng)變檢測技術(shù)應(yīng)用于樁身檢測工作中，首先要求測試前獲取足夠的成樁工藝、樁長、樁徑、成樁日期等資料。資料準(zhǔn)備齊備后，還要求測量人員到測量現(xiàn)場實(shí)地考察施工質(zhì)量、樁頭是潮濕等。為了確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，在檢測開始之前，要確保樁頭達(dá)到標(biāo)高，并將樁頭清理干凈，并用砂輪打磨出符合激振點(diǎn)設(shè)置要求的光滑面，做好傳感器安裝準(zhǔn)備。

3.2野外數(shù)據(jù)采集

野外數(shù)據(jù)采集是樁身檢測的關(guān)鍵步驟，其數(shù)據(jù)采集質(zhì)量直接影響著樁身檢測的準(zhǔn)確性。在數(shù)據(jù)采集過程中國，要做好震源和傳感器的選擇、傳感器安裝和力棒使用、信號選擇等工作。在震源選擇中，一般采用小樁體選擇小錘、大樁體選擇大錘的方法，對于較長的樁體可以選擇擊震源，以便于準(zhǔn)確捕捉樁底的反射信號。如果在檢測中發(fā)現(xiàn)疑點(diǎn)較大的樁體，要采用多次振擊，并更換傳感器的方式確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。傳感器安裝直接影響到信號的采集效率和質(zhì)量，安裝傳感器的電纜應(yīng)該選擇輕型電纜，在安裝傳感器時尤其要保證傳感器與樁體緊密接觸，并在檢測中避免手和其他物品碰觸傳感器。在力棒敲擊過程中，要盡量避免二次沖擊，并確保力棒敲擊不會損壞樁頂，敲擊人員要經(jīng)過嚴(yán)格的技術(shù)訓(xùn)練，能夠準(zhǔn)確把握敲擊力度和垂直度。在信號檢測過程中，要注意選擇信號，對質(zhì)量不理想的樁身，采取多次測試，擇優(yōu)選擇的方式，確保信號選擇的質(zhì)量。

3.3數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理是成樁質(zhì)量判斷的關(guān)鍵階段，在數(shù)據(jù)處理階段，應(yīng)該掌握好不同波形所代表的樁身情況。一般來說波形完整光滑的，標(biāo)示施工樁體的質(zhì)量較好，而波形頭尾波動較大的，一般表示成樁質(zhì)量存在一定問題。在數(shù)據(jù)處理時，經(jīng)過分析得到可能存在問題的樁身檢測波形時，要注意與施工記錄進(jìn)行比對分析，以提高樁身問題分析的準(zhǔn)確性，并幫助檢測人員快速定位樁身問題出現(xiàn)的大概位置和原因，為后續(xù)樁身加固提供資料參考。

綜上所述，樁基檢測中低應(yīng)變檢測技術(shù)的應(yīng)用，極大的提高了樁基檢測的效率和準(zhǔn)確性，作為一種比較高效率的樁基檢測手段，低應(yīng)變檢測技術(shù)具有較優(yōu)秀的推廣應(yīng)用價值和使用空間。相信隨著低應(yīng)變檢測技術(shù)的不斷發(fā)展，該技術(shù)將會極大提高成樁質(zhì)量檢測的準(zhǔn)確度和檢測效率，為樁基礎(chǔ)的應(yīng)用和發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

［1］中華人民共和國建設(shè)部 JGJ106-2014 建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2014.

［2］徐士方，陳鵬.低應(yīng)變檢測技術(shù)在樁基檢測中的應(yīng)用研究［J］.建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015（08）.

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.13.005