在樁基檢測中低應變檢測技術的運用

史峰++宋飛

摘 要：本文首先探討了低應變檢測技術在樁基檢測中應用的技術原理，并對樁基檢測中低應變檢測技術應用存在的問題和不足進行分析，最后總結了樁基檢測中低應變檢測技術的實際應用，為樁基檢測中低應變檢測技術的運用提供資料參考。

關鍵詞：樁基檢測；低應變技術；應用

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

0 引言

樁基作為一種應用廣泛的基礎型式，以其穩定性好、壽命長、施工便捷被廣泛應用于高層建筑、重型廠房、橋梁、碼頭等基礎工程建設中。但樁基作為一種隱蔽施工工程，其工程施工質量無法通過觀察和直接測量進行評價，為了確保樁基質量符合工程設計要求，就要采用一些先進的樁基檢測手段，對成樁質量進行科學、客觀的評價。低應變檢測技術作為一種廣泛應用于巖土工程檢測、工程物探、房屋質量檢測的優秀技術，其在樁基檢測中的應用能夠準確的評價成樁質量，并判斷樁身缺陷位置、施工樁長和混凝土強度，幫助檢測工作人員判斷樁基是否符合設計要求，并為后續樁身加固提供細致的資料參考，確保樁基礎的質量。但該技術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用好低應變技術，則成為樁基檢測領域重點研究和實踐的課題。

1 低應變檢測技術原理分析

低應變檢測技術在樁基檢測中的應用，極大的提高了樁基檢測的精度和工作效率，為樁基礎的推廣和應用做出了巨大貢獻。概括來說，低應變檢測技術就是通過在樁頂施加一個動態荷載，并根據樁基和土壤系統在動態荷載下的反應信號收集和分析，來分析樁身的結構完整性。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力波。應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，另一部分則會繼續透射直至樁端，并在樁端反射向上。通過樁頂的加速度或速度傳感器接受到這一反射信號，經放大、輸出分析后，應力波在傳播過程中的阻抗變化能夠表現樁身缺陷、混凝土強度等問題，而樁頂反射的信號則能夠幫助我們準確的分析得到成樁長度。低應變檢測技術在樁基檢測中應用比較普遍，隨著更加便捷的低應變檢測儀的面市，該技術更是充分發揮了其效率高、精度好的優點，在樁基檢測中得到廣泛的推廣和應用，并成為成樁質量檢測工作中的常用方法之一。

2 低應變檢測技術在樁基檢測中存在的問題和不足

低應變檢測技術雖然能夠幫助檢測人員判斷成樁質量、混凝土強度等級和樁長，但該技術由于是通過反射波變化曲線分析得到大致的結果，因而其在實際應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要求

低應變樁基檢測是通過回收并分析動態垂直荷載受條件反射的波動變化實現的，由于反射波動變化會受土層條件、溫度等多因素影響，因此該技術無法實現成樁檢測的定量分析。這使得檢測人員只能按照技術經驗和相似的檢測案例來分析樁身的實際情況，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逐步開發出一些低應變波形擬合分析方法，但仍然處于研究階段，憑借該技術無法實現對樁身的定量檢測。

2.2 檢測工作對經驗和數據依從性較大

由于低應變檢測技術無法完成定量檢測和分析，因此利用該方法對成樁質量檢測，必須在具有當地地質條件和個樁型條件靜動比系數數據的基礎上才能實現，因而該檢測方法部件建立完整的地質條件和樁型條件下的靜動比數據庫，對工作經驗和數據的依從性較大。

2.3 測量準確度受樁長和地質條件的影響大

在實測中，樁側土阻力特別是動土阻力對應力波傳播的影響非常大，表現為：導致應力波迅速衰減；影響缺陷反射波幅值；產生土阻力波，因此限制了可測樁的長度，根據實測經驗，可測樁長限制在5～50m，樁基直徑限制在1.8m 之內較合適。當然，超過50m 的樁長的樁也有得到樁底反射信號的經驗，但對局部缺陷、深部缺陷反映不敏感、受地質變化影響較大等特性。

3 低應變檢測技術在樁基檢測中的應用

3.1 測樁前的準備工作

低應變檢測技術應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。資料準備齊備后，還要求測量人員到測量現場實地考察施工質量、樁頭是潮濕等。為了確保檢測結果的準確性，在檢測開始之前，要確保樁頭達到標高，并將樁頭清理干凈，并用砂輪打磨出符合激振點設置要求的光滑面，做好傳感器安裝準備。

3.2 野外數據采集

野外數據采集是樁身檢測的關鍵步驟，其數據采集質量直接影響著樁身檢測的準確性。在數據采集過程中國，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，以便于準確捕捉樁底的反射信號。如果在檢測中發現疑點較大的樁體，要采用多次振擊，并更換傳感器的方式確保數據準確。傳感器安裝直接影響到信號的采集效率和質量，安裝傳感器的電纜應該選擇輕型電纜，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，敲擊人員要經過嚴格的技術訓練，能夠準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，對質量不理想的樁身，采取多次測試，擇優選擇的方式，確保信號選擇的質量。

3.3 數據處理

數據處理是成樁質量判斷的關鍵階段，在數據處理階段，應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，標示施工樁體的質量較好，而波形頭尾波動較大的，一般表示成樁質量存在一定問題。在數據處理時，經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行比對分析，以提高樁身問題分析的準確性，并幫助檢測人員快速定位樁身問題出現的大概位置和原因，為后續樁身加固提供資料參考。

綜上所述，樁基檢測中低應變檢測技術的應用，極大的提高了樁基檢測的效率和準確性，作為一種比較高效率的樁基檢測手段，低應變檢測技術具有較優秀的推廣應用價值和使用空間。相信隨著低應變檢測技術的不斷發展，該技術將會極大提高成樁質量檢測的準確度和檢測效率，為樁基礎的應用和發展做出更大的貢獻。

參考文獻：

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