辽宁省建筑设计研究院岩土工程有限责任公司 辽宁沈阳 110005
摘要:桩基是工程建设中的基本结构,所以在工程建设中,一旦桩基出现问题,就会导致整个工程的失败。为了保证其质量,必须提高桩基的安全性能,以保证其安全性,以满足工程需要。因此,我们需要严格控制桩基的质量检验。其中,低应变检测技术的应用优势最为明显,检测精度和检测精度高,可以提高桩基质量检测水平。因此,有必要深入分析该技术的工作原理和应用方案。
关键词:桩基检测;低应变检测技术;应用
1桩基发展现状及存在的问题
1.1国内外桩基研究与应用现状
目前,美国和欧洲国家的桩基检测技术在波浪理论方面取得了很大的进展。同时,工程应用技术也得到了改进和完善。在不同的时间阶段,对不同的桩基进行了研究。根据相应的波动方程和速度时域波形,美国研究人员综合了桩基础的承载力、桩的质量和性能,并制作了相应的仪器设备。荷兰、法国等国家也生产出具有民族特色的桩基检测设备。通过各国的努力,对桩基技术的发展起到了积极的作用。我国已开发了RSM和DJ-3桩基检测仪。通过对学者们的不懈研究,也充分地促进了桩基检测技术的理论知识和桩基动态检测技术在实际中的应用。
2桩基检测技术中低应变应力的问题
我国现有的检测方法主要是低应变利润法,相对准确、快速、方便、经济,但仍存在一些问题。
2.1桩身缺陷位置误差的存在。
当桩身发生明显变化时,应力波主要通过该界面反映差异。但它也被反射或投射。
透射波:VT=VR(z1-z2)/(z1+z2)
反射波:VT=vr2z1/(z1+Z2)
通过实践过程中的经验,主要避免了检测过程中的干扰因素,因此检测曲线相对较好、完整,但在确定桩的承载力和强度等级时难免会出现误差。
2.1.1缺陷性质的判断是模糊的。桩身缺陷可分为缩颈缺陷、扩径缺陷和断裂缺陷。这些缺陷的存在主要是通过评价、分析和时域曲线来区分的,但在判断过程中也存在一些缺陷。桩基缺陷的主要原因是检测仪器的不灵敏、传感器的性质和灵敏度、相关检测人员的综合素质和专业水平等,这些因素会导致桩基性能的模糊判断。
2.1.2缺陷严重程度的判断是模糊的。一般情况下,判断桩身缺陷程度的主要依据是反射波和入射波的振幅,同时会出现多次反射。但较难解决的问题是桩的断裂和程度的判断。桩身微裂缝的竖向承载力较小。但离析和加泥不能判断缺陷的程度,不利于桩身检测。
2.2低应变动力检测技术
目前,低应变动态检测技术主要有机械阻抗法、击球法、反射波法、参数动态法、水力效应法等。这些方法通过桩顶激励、应力波信号的传递和曲线的放大来评价桩身的整体质量。
3低应变检测在桩基检测中的应用注意事项
3.1试验前准备
首先要明确的是,低应变检测方法只适用于桩位和程度的判断,不适用于缺桩和失效的分析。在进行桩基检测之前,有关人员应全面了解桩基础尺寸、混凝土硬度、施工时间、加工工艺及材料,并深入施工现场进行现场勘察,并通过常规打浆对桩基施工质量进行初步判断,以提高后期的低应变检测效率,降低检测工作强度,提高检测和判断效率。此外,桩基设计的标高还应根据相关标准进行检查。确认其符合安全规程后,应彻底清理桩基顶部,并用磨床和其他相关工具(通常直径约10厘米的3-4光滑表面)钻孔,以便为后期安装快速方便的传感器做好准备。
其次,对于桩基础、桩头等重要部位,如果混凝土中的混凝土过于疏松,则容易在检测过程中产生过大的信号和振动,使检测信号不够稳定,造成相干波或衍射等现象。不能正确判断桩基础位置,容易产生误差。因此,桩基顶部的混凝土在试验前需要进行初步验证,以检验其是否紧凑、强度是否满足要求以及是否达到规定的标准。
3.2数据收集准备
3.2.1合理选择传感器和振源。在低应变检测技术的应用中,选择合适的振动源是关键。由于不同的动荷载能提供不同的波动信号,为了保证桩身的正常检测,在检测前必须选择合适的振源,以便于后续的检测工作。另外,既要遵循大锤对应大桩、小锤对应小桩等原则,又要结合现场的具体应用需要,达到动荷载的处理效果,达到理想的波动信号。
3.2.2 正确安装传感器。传感器设备的低应变检测是该技术在桩基检测应用中的优势。为了最大限度地发挥其优势,保证传感器的正常使用,必须正确合理地安装传感器。首先,在选择上,要尽量选择占地面积小、体积小、以便携为主的传感设备。另外,为了减小检测信号的误差,必须最大限度地防止传感器耦合等外部影响和干扰。所需材料为石膏、水泥或黄油。严格控制粘接的程度和方法,尽量使厚度相对较薄。在耦合处理后,应检测传感器的位置和桩基础的顶部,并且两者应相对垂直,以检查是否存在砂砾、砾石等干扰物质,或它们之间是否存在间隙。如有,应及时进行治疗。这样既保证了传感器的应用功能,又能快速有效地读取波动信号。
3.2.3合理设置激发点和探测器位置。为了保证桩基波感过程的准确性和真实性,避免产生反向负冲击波,有必要合理地控制激振点与探测器之间的距离。如果距离过小,会产生反向负冲击波,一旦产生反向负冲击波,就会掩盖桩身的位置缺陷,从而影响后续的声信号分析。通过查阅文献,深入了解和了解低应变检测在桩基检测中的实际应用,并对其进行全面、客观、科学的研究,发现在设置激发点位置时,选择桩体本身为中心位置,在桩体距离的2/3处安装探测器,所产生的波形最为准确、真实。
另外,在设置激发点和传感器位置的过程中,应尽量消除钢筋笼等自建桩料引起的系统误差,从而避免了由于低阻抗引起的松散混凝土与钢筋笼的连接界面等错误的桩基础问题。
3.3桩基试验准备
为了顺利地进行桩基检测中的应变检测,并正常地应用于质量检测,检测前的准备是必不可少的。准备工作要准确全面,哪怕其中一个有问题,也会干扰检测的准确性和结果的科学性。在准备相关测试时应注意以下三点。
3.3.1现场调查桩基质量,验证桩基础工程中使用的材料和相关数据是否符合安全标准,并对桩基工程中的施工过程和工艺类型进行测试,如混凝土是否具有一定的刚度;钢种是否与施工图设计相符,并保证记录数据的真实性。
3.3.2测试人员应实际进入桩基工程现场进行个人测试,仔细观察桩基顶部是否完整,测试方法比较简单实用。它们可以直观地观察桩基础受湿度和灌注混凝土强度的影响,用锤敲击桩基础顶部,并通过回波对桩根的质量和完整性进行初步判断。
3.4波形处理阶段注意事项
首先,要准确完整地保存测试结果。在桩基质量低应变检测中,除了检测人员外,相关人员还需要同时检测多桩基础。如果在检测过程中出现异常数据波形,则需要反复检测,并保存每个测试结果,以便为后续的数据处理提供验证数据和参考,这可以加快检测效率,并准确判断是否存在桩基质量问题。
其次,在数据处理中,相关技术人员必须提前对桩身的不同曲线有一个完整的掌握。在正常情况下,如果是完整的桩身曲线,则证明桩基础没有质量缺陷,符合国家标准的要求。相反,如果波形波动较大,则证明桩基的某一部分存在质量问题。此时,有必要对实测曲线与标准曲线进行比较分析,及时发现桩基础问题,并对桩基位置进行快速准确判断,为以后桩基技术和质量改进提供很大帮助。
结束语
总之,桩基础的承载力直接关系到桩是否倾斜、减小或断裂。如果这些因素有问题,将直接影响桩基的稳定性。通过低应变反射波法的应用,可以准确地检测桩基础的完整性等问题,有助于避免工程施工中桩基质量问题引起的安全事故。
参考文献
[1]朱喜源,黄文通.桩基检测方法与发展浅谈[J].山西建筑,2007,20.