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低应变在混凝土桩基础无损检测中的运用浅析

发表时间：2021/4/26 来源：《建筑科技》2021年2月上作者：莫伟明

[导读] 目前，桩基础结构可承受荷载大，现广泛应用于工程项目建设之中。其中在混凝土施工中桩基础属于隐蔽工程，所受影响因素比较多，利用低应变法可以实现其快速检测。在本文中着重分析了低应变的工作原理，以及在混凝土基桩无损检测中的运用，以此为同类工程交流理论经验。

东莞市正源工程质量检测有限公司莫伟明

摘要：目前，桩基础结构可承受荷载大，现广泛应用于工程项目建设之中。其中在混凝土施工中桩基础属于隐蔽工程，所受影响因素比较多，利用低应变法可以实现其快速检测。在本文中着重分析了低应变的工作原理，以及在混凝土基桩无损检测中的运用，以此为同类工程交流理论经验。
关键词：低应变；混凝土；桩基础；无损检测；应用
        众所周知，桩基础属于隐蔽工程，其施工工艺复杂，假如未做好施工质量控制，极易产生断桩或者离析现象，对混凝土结构的稳定性与安全性产生影响，所以在此背景下需针对性的开展混凝土桩基础无损检测。低应变作为无损检测的一种技术，具有便捷性与快速性，对其加以研究意义重大。
        1、低应变反射波法的基本概述
        低应变检测法主要是指低应变反射波法，这一种检测方法是建立在一维波动理论基础之上的。其中桩基施工当中假如出现桩身倾斜、桩基承载力控制不当等一系列因素，那么会对桩基结构产生影响，对此，在施工之前需要做好桩基础施工质量的检验与校核，并且还要做好无损检测。从原理上分析，低应变反射波法的检测方法是在桩基的顶部采取低能量瞬态激振，形成应力波，沿桩身向下传播，在检测过程当中，假如桩基有波阻抗差异界面，发生离析、缩径，那么会产生反射波信号。另外还有部分会在差异界面当中传播应力，除此之外，检测过程当中，还需在桩基的顶部安装传感器，对桩基顶部速度时程曲线加以测量，及时接收信号，做好信号的分析，明确桩基缺陷的主要位置，以此对桩基结构的完整性加以判断分析。
        2、低应变应用的局限性与注意事项
        2.1局限性
        一般而言，完整性检测时，低应变检测法较为便捷，成本少，检测结果准确，但是从整体角度分析，在应用过程中存在多方面的局限，主要体现在三点：①桩身的缺陷无法通过检测的结果进行反映，只具有一定的参考价值，需要人为加以判断，所以这种方法并不体现出全面性与系统性，从某个角度分析，低应变检测方法仅仅单纯的进行数据分析，评判桩身的缺陷性问题，但是却无法对曲线的形状以及缺陷的大小加以明确。②在低应变检测方法应用过程当中会受到诸多地理因素所带来的影响，在检测之前对桩基进行全面分析，做好一系列的准备工作，尤其要对地质条件、桩型等加以掌握；③在检测嵌岩桩的时候，如果桩底岩体岩石阻抗接近于桩身混凝土的阻抗，应力波的传递是无法停止的，不会生成反射性波形，这是需要注意的内容。
        2.2注意事项
        为进一步提高无损检测的准确性与有效性，减少问题所产生的影响，在进行桩基检测的时候，需要做到两点，①需做好基桩桩头预处理，在检测的时候要处理桩头，并采用力棒激振基桩的桩头，以此提高其平整性，增强检测的可靠性，另外在人力处理桩头的时候，需要去除混凝土的浮渣，保证桩头的平整，或者在进行力棒激振桩头时，要采用桩头接收应力波信号。②当桩基的强度未达到基本的要求，那么检测则会变得无效。利用低应变检测方法能够对桩基的完整性加以检测，等到混凝土达到标准要求之后，针对性的实施检测，且桩基检测技术当中明确了桩基检测的相关细则要求，要保证混凝土强度达到设计强度的70%以上。
        3、混凝土桩基无损检测中低应变反射波的有效应用
        3.1做好准备工作
        在基桩检测之前，需要从不同的角度出发，明确基桩结构的施工材料，确定基桩施工工艺、混凝土强度，并且在进入桩基施工现场前要对桩头的完整性加以检查，轻轻的敲击桩头，这样可以进行判断与了解混凝土是否出现疏松，在检测之前还要将桩基顶部钢板及时切开，对浮浆加以清理，以此充分的暴露混凝土。

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        3.2数据采集
        积极做好数据采集是至关重要的，在数据采集方面需要从不同的角度入手。①假如桩基的桩头直径比较小，那么需要从现实出发，针对性的选择安装点与锤击点，假如选择不当则会对后续的检测产生影响。另外，如果出现信号异常，那么要适量的增加安装点与锤击点，获得更为可靠的信号，还可以消除其他信号带来的干扰，值得注意的一点，在安装传感器的时候，要与桩头相互整合，并且传感器安装需针对水泥砂浆桩的直径进行全方面的分析，如果直径较小，需安装在桩头的中间。②桩基工具的重量、尺寸以及打击力度均会产生非常大的影响，假如激振工具应用时间非常短，力脉冲比较窄，激振的能量主要集中在高频范围。除此之外，因为锤头的制作材料不同，对此所产生的影响也有所不同，如果在检测时选择橡皮锤、尼龙锤，其脉冲比较缓和，激发频率比较低，极易导致桩头发生深度缺陷，所以需根据施工的实际情况合理选择激振工具。③在应用低应变反射波进行检测的时候，要对采样的间距加以控制，如果间距过大，基桩顶部出现的缺陷不会轻易发现，相反如果间距过小，那么难以对缺陷的性质以及亮度加以判断，对此，对于间距的位置需要将其控制在桩长度2--3倍之间。
        3.3数据处理
        在做好数据收集之后，要针对性的进行数据处理。①加强对滤波技术的应用，该项技术应用比较频繁，较为常见，类型也比较多，最具代表性的则是低通滤波，在对不同桩基加以检测的时候，低通滤波的滤波值具有一定的区别。②桩基检测的时候，线性放大技术比较常见，可以将其划分为线性放大技术与指数放大技术，对于前者而言，能够及时的发现桩头所存在的细小缺陷，对于后者而言可以增大桩基检测当中反射不明显的线性，对缺陷的程度进行判断。③在基桩检测的过程当中，还需要对基桩缺陷处信号重复反射加以关注，之所以会出现信号重复反射，主要因为部分缺陷存在于一半桩长部分中，会出现二次反射叠加曲线，形成误差，所以需要对其加以重视与研究。
        4、做好混凝土桩基础低应变检测工作的完善对策
        4.1明确低应变检测方法要求
        在选择低应变进行无损检测时，需要做好桩基的清洁工作，避免对检测结果产生影响，检测过程当中还要及时的将传感器、桩机轴进行粘合，这样传感器不会出现滑动，信息更加准确。对于工作人员而言，要对检测的曲线加以分析，保证曲线信息的完整与准确。
        4.2重视检测阶段所出现的问题
        在低应变无损检测当中会受到多方面因素所带来的影响，出现一系列的问题，假如在检测的时候没有收到信号或者信号出现中断，那么需要检查声管中粘合剂有无产生影响，假如粘合剂没有任何问题，还要考虑是否水流进入到设备之中，在这一系列因素排除之后，故障仍旧没有解决，要及时的做好能量转换器的检查，因为转换器的使用寿命是有限的，经过长时间的使用，未做好维护与检修，那么极易出现故障，对检测结果造成影响，所以需要对检测阶段的一系列问题加以分析总结经验，日后即便出现故障也能及时处理与解决。
        结语：
        总而言之，混凝土桩基础无损检测中低应变检测方法是较为普遍的一种手段与途径，能够有效的检测基桩缺陷，检测效率高且成本低，备受人们的关注，在新时期要想进一步发挥出低应变检测法的作用与价值，还需要不断加以研究，完善其技术，真正满足混凝土桩基础无损检测的要求，发挥出低应变的作用。
参考文献：
[1]范波. 分析桩基低应变的无损检测特征信号[J]. 华北自然资源, 2020, No.99(06):52-54.
[2]曹勤方, 徐敏. 无损检测方法在水泥搅拌桩质量控制中的应用探讨[J]. 港工技术, 2020, v.57;No.256(02):122-126.
[3]张来强. 公路隧道混凝土衬砌强度无损检测方法[J]. 交通世界, 2020, No.526No.527No.528(Z2):96-97.
[4]李黎. 建筑混凝土结构的脉冲激光无损检测技术[J]. 山东农业大学学报(自然科学版), 2020, v.51(04):90-92.