電力塔基混凝土樁基礎低應變法檢測分析

歐希野 劉立周

(國網黑龍江省電力有限公司檢修公司，黑龍江 哈爾濱 150001)

0 引言

對樁頂為自由端的混凝土預制樁、混凝土灌注樁低應變反射波法檢測有相應測試規定和規范[1-3]，樁頂自由的單樁基礎由于結構相對簡單，研究應用相對成熟，對混凝土樁基礎的樁頂與上部結構相連的情況，采用低應變反射波法檢測研究是在最近幾年才開始，在低應變反射波的波形圖獲得和信號處理等方面均還未成熟，還有許多問題亟待解決。對于有上部結構的電力塔基混凝土樁基礎，由于所處自然條件和結構本身的特殊性，檢測難度大，本文針對這種結構的樁基檢測進行分析。

1 電力塔基樁基礎檢測方法分析

1.1 電力塔基樁基礎的特性

電力塔基樁與頂端自由的單樁基礎最顯著的區別在于有上部結構(如圖1所示)。當采用傳統的反射波法進行檢測時，激振產生的應力波會在上部鋼結構的影響下，產生大量的次生反射和干擾信號，這些干擾信號對缺陷的定位產生非常不利的影響，加大了理論分析的難度。

對已經服役多年的電力塔基混凝土灌注樁檢測時，現場的自然環境和局促的檢測空間會給檢測脈沖的激振、傳感器的布置等帶來相當的難度。

1.2 采用的改進方法

1)分析方法。

電力塔基樁基礎存在復雜的上部結構，如圖1所示，上部結構與樁基礎整體呈現出明顯的三維效應，當采用常用的低應變反射波法進行檢測時，上部結構會導致信號復雜化，激振產生的應力波會產生大量的次生反射和干擾信號，且激振也存在一定的困難，這都加大了信號分析的難度。在分析時需要采用濾波、小波分析等數學方法對信號進行分析處理。

2)檢測措施。

在理論分析后仍然判斷困難時，或者對于樁長的確定也存在一定的難度時，為了得到比較清晰的檢測信號，可在檢測操作上采用在樁身接收信號的方法——低應變雙速度法測試。

低應變雙速度測試方法，需采用兩個加速度計，在距樁頂深度為z1和z2處樁的側面A1和A2，安裝加速度計，如圖2所示。測試時在A1之上的樁頂，如圖3所示， 沖擊樁身，可得A1和A2的速度信號。通過分離，得到和缺陷信息緊密相關的上行速度波，從而一定程度上減少上部結構的次生反射帶來的影響，降低判讀的難度。

1.3 測點布置

在采用低應變反射波檢測電力塔基樁基礎時，由于電力塔基樁基的樁頭部位有上部結構，激振不能選擇在樁頭中心部位，電力塔基樁的激振點與測量傳感器安裝位置宜與樁中心線形成90°的夾角如圖4所示，錘擊點與傳感器安裝位置宜在同一水平面上，保證在信號采集過程中，傳感器不得產生滑移或松動。

2 電力塔基混凝土樁基礎低應變測試

2.1 工程概況

某電力塔基樁基礎為混凝土灌注樁，設計樁徑0.8 m，樁基礎主柱露出地面1.6 m，基礎埋深8 m。根據該樁基的地質資料，樁基各層土的物理力學指標參數如表1所示。

表1 地基土的物理力學指標推薦表

本次檢測工程樁4根，樁基編號為J1L，J1R，J2L，J2R，現場示意圖如圖5所示。

2.2 檢測結果分析

在電力塔基樁基礎低應變法工程檢測過程中,上部結構的干擾波常與樁體振動波疊加在一起，它對樁身異常反應或樁底反射均有一定的影響。分析時要進行濾波處理。電力塔基樁基的上部結構為鋼結構(見圖1)，通過濾波處理后的現場測試得到的波形圖比較清晰，測試波形也比較平滑，得到比較真實的測試曲線，經過對4根樁基的低應變檢測數據分析，得出其中Ⅰ類樁3根，Ⅱ類樁1根，檢測結果詳見該基樁工程檢測結果匯總表2和波形圖如圖6所示。

表2 低應變反射波法檢測結果匯總表

3 結語

本文通過對4根電力塔基樁基礎的低應變反射波法檢測和數值分析，低應變反射波法檢測應用于電力塔基混凝土樁基礎時可行，經過對4根樁基的低應變檢測數據分析，得出其中Ⅰ類樁3根，Ⅱ類樁1根，樁基施工質量良好。