在土建工程中,樁基往往是一項(xiàng)最為普遍的隱蔽工程,而樁基的作用對于整個(gè)工程而言都至關(guān)重要。樁基檢測對于樁基的質(zhì)量保證起到一個(gè)關(guān)鍵作用,是土建工程中的關(guān)鍵所在。本文通過對低應(yīng)變反射法檢測樁基的原理進(jìn)行分析,從理論和實(shí)踐層面對低應(yīng)變反射波法樁基檢測方法的影響因素進(jìn)行分析,并從多方面對樁基檢測的影響因素及消除方法進(jìn)行闡述,對于樁基檢測具有一定的參考作用,能夠在實(shí)際工程中廣泛應(yīng)用。   

  隨著我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷增強(qiáng),建設(shè)行業(yè)正在以前所未有的速度飛速發(fā)展。在越來越多的房屋、水利以及公路橋涵的建設(shè)中,樁基作為一項(xiàng)典型的隱蔽工程在工程質(zhì)量控制中起到了至關(guān)重要的作用。樁基的質(zhì)量問題往往會(huì)影響整個(gè)工程的質(zhì)量,嚴(yán)重的會(huì)對工程造成不可逆轉(zhuǎn)的損害,甚至造成事故。 
 
  由于樁基的隱蔽工程特點(diǎn),在樁基的施工過程中,尤其是在灌注施工過程中,很容易受到外界因素的影響,出現(xiàn)離析、夾泥、縮徑、沉渣甚至斷裂等質(zhì)量問題,造成工程隱患。因此在實(shí)際工程檢測中,利用測得反射波曲線信號(hào)準(zhǔn)確地判定樁身質(zhì)量,排除樁身隱患,對基樁的質(zhì)量評價(jià)是至關(guān)重要的。低應(yīng)變反射波法較傳統(tǒng)的檢測方法具有快速,經(jīng)濟(jì),準(zhǔn)確的特點(diǎn),在工程上具有廣泛的應(yīng)用前景。 
 
  1.低應(yīng)變反射波法檢測樁基的基本原理 
 
  對于樁基的檢驗(yàn)?zāi)康,主要是為了了解樁基的承載力,對樁基的混凝土質(zhì)量進(jìn)行檢測,以驗(yàn)證其是否符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),還有就是對樁基本身的灌注情況進(jìn)行檢測,對樁基中存在的質(zhì)量隱患進(jìn)行排查,通過適當(dāng)?shù)氖侄芜M(jìn)行補(bǔ)救,保證工程質(zhì)量。 
 
  低應(yīng)變反射波法檢測樁基,主要是對樁基的完整性進(jìn)行檢測,對樁基的長度進(jìn)行校對,檢驗(yàn)樁基是否存在缺陷,并準(zhǔn)確定位缺陷位置,以及對混凝土的強(qiáng)度等級進(jìn)行估算。其原理是通過力錘或手錘敲擊樁基頂部,使樁基產(chǎn)生應(yīng)力波,應(yīng)力波通過樁基,延樁基方向傳播。根據(jù)一維彈性桿應(yīng)力波波動(dòng)理論,樁基中存在如斷裂、夾泥、擴(kuò)徑、縮徑、沉渣等情況時(shí),應(yīng)力波的波阻抗Z會(huì)發(fā)生明顯變化,從而產(chǎn)生反射波和透射波,變化的程度取決于波阻抗Z的大小,也就是說取決于樁基中存在問題的嚴(yán)重性。通過安裝在樁基頂部的傳感器接收信號(hào),對信號(hào)進(jìn)行分析處理,分析反射波和透射波的相位以及幅值大小,可以有效確定樁基的問題位置和程度。 
 
  2.低應(yīng)變反射波法檢測樁基的局限性和影響因素 
 
  2.1低應(yīng)變反射波法檢測樁基的局限性 
 
  低應(yīng)變反射波法檢測樁基雖然快速有效,但也有一定的局限性和不足。 
 
  一是對于一些特殊地質(zhì)條件下,樁基判斷存在一定困難,如地下水豐富的地段,由于地下水儲(chǔ)量太大,樁基質(zhì)量很差,應(yīng)變波在傳遞過程中衰減過大或完全衰減,無法對樁基進(jìn)行檢測。 
 
  二是在樁基整體強(qiáng)度偏低時(shí),用低應(yīng)變反射波法檢驗(yàn)樁基的完整性未能發(fā)現(xiàn)問題,在鉆芯時(shí)發(fā)現(xiàn)樁基強(qiáng)度太低,無法形成完整的芯樣,使得低應(yīng)變反射波發(fā)生檢測失誤。 
 
  三是在樁基受到周圍影響較大時(shí),對于周圍土層的束縛或其他情況時(shí),會(huì)產(chǎn)生大量復(fù)雜波形,影響樁基檢測,使檢測無法正常進(jìn)行。 
 
  四是對于一些特殊的灌注方法,如鉆孔灌注法等,樁基本身的擴(kuò)徑等現(xiàn)象尤其明顯,直接導(dǎo)致低應(yīng)變反射波法不能正確判斷,造成失誤。 
 
  2.2低應(yīng)變反射波法檢測樁基的影響因素 
 
  2.2.1樁頭對低應(yīng)變反射波法檢測樁基的影響 
 
  樁頭的處理是低應(yīng)變反射波檢測的關(guān)鍵,是檢測過程中最基礎(chǔ)但是也是最重要的部分,樁頭處理直接影響著測試的結(jié)果。但工作人員往往很容易忽視這一點(diǎn),造成測試結(jié)果的偏差和不理想。由于施工過程中,樁頭部分的處理往往難以把握,很容易造成樁頭部分混凝土松散或浮漿、樁頭破損等問題。當(dāng)發(fā)生樁頭部分處理不當(dāng)時(shí),在測試時(shí)對信號(hào)的反饋和測試結(jié)果都不理想,改變傳感器安裝也不會(huì)對結(jié)果有任何改善,這是由于在樁頭部位的混凝土浮漿,造成存在大量的反向脈沖存在。 
 
  2.2.2傳感器對低應(yīng)變反射波法檢測樁基的影響 
 
  傳感器的安裝對信號(hào)的收集處理有很大的影響,從理論層面講,傳感器越貼近樁面、傳感器越輕、與樁面接觸點(diǎn)的剛度越大,達(dá)到的效果就越好,收集到的信號(hào)就越強(qiáng)。對于傳感器的安裝,可以采用黃油或凡士林,雖然經(jīng)濟(jì)實(shí)用,但黃油較臟。也可用采用彈性較好的橡皮泥、牙膏和口香糖,但是選擇的耦合劑會(huì)直接影響傳感器的信號(hào)接收。當(dāng)耦合劑使用不當(dāng)時(shí),會(huì)使反饋信號(hào)減少或消失,直接影響到對樁基的判斷,造成判斷失誤。
 
  2.2.3激振錘的選擇對低應(yīng)變發(fā)射波法檢測樁基的影響 
 
  選擇適當(dāng)材料和重量的錘的重要性往往被忽視,應(yīng)針對不同的測試對象選擇不同的激振源,小樁選擇較小的錘,大樁選擇較重的錘或力棒。一般來說,較長的樁宜選擇脈沖比較寬的激振源,才容易獲得樁底反射信號(hào)。短樁要求入射波脈沖窄,若脈沖太寬則會(huì)影響缺陷的分辨率。金屬錘所產(chǎn)生的脈沖頻率偏高、中低頻不豐富,衰減過快,可能會(huì)顯得能量不足。橡皮錘太軟,脈沖過寬,容易導(dǎo)致漏判缺陷。在金屬錘上加尼龍錘頭是比較理想的選擇,這樣振源頻率成分分布比較合理,有利于波形分析和缺陷判斷。 
 
  2.2.4周圍土層對低應(yīng)變反射波法檢測樁基的影響 
 
  樁基周圍土層對于低應(yīng)變反射波法檢測有很大影響,土層的不同對于信號(hào)的分析和反饋往往會(huì)有較大影響和干涉,測試時(shí)如果沒有充分考慮到土層變換,常常會(huì)造成檢測的誤判。當(dāng)樁周圍土壤從軟土層變化到硬土層時(shí),波形會(huì)發(fā)生變化,產(chǎn)生一種類似于擴(kuò)徑的反射波;而樁周圍土壤從硬土層變化到軟土層是,波形同樣也會(huì)發(fā)生變化,產(chǎn)生一種類似于縮徑的反射波。如果對于波形的分析不到位,檢測人員經(jīng)驗(yàn)不足,很容易造成對結(jié)果的誤判。 
 
  3.低應(yīng)變反射波法檢測樁基的注意事項(xiàng) 
 
  對于低應(yīng)變反射波法檢測樁基,應(yīng)充分考慮測試過程中的干擾因素,才能得到有用的信號(hào),以進(jìn)行正確的分析整理。
 
一是要注意樁頭的處理,樁頭處理要保證樁頭的干凈整潔,通常來講,樁頭處理要處理到看到新的含骨料的混凝土為止,且不要有破碎、雜物等。
 
二是傳感器的安裝,傳感器安裝的耦合劑要足量,且具有足夠的粘結(jié)強(qiáng)度,傳感器安裝位置宜為距樁中心2/3半徑處,在空心樁的測試過程中,要保證傳感器安裝位置同錘擊點(diǎn)位于同一水平面上,其與樁中心線應(yīng)保持垂直,并將傳感器安裝在樁壁厚的1/2處。
 
三是選擇合適重量的激振錘,宜用寬脈沖獲取樁底或樁身下部缺陷反射信號(hào),宜用窄脈沖獲取樁身上部缺陷反射信號(hào)。四是對周圍土層有充分的了解,在測試前的準(zhǔn)備工作中要全面詳細(xì),對樁周圍土壤的勘測資料需要完整詳細(xì),應(yīng)充分了解周圍土質(zhì),以便正確判斷反射波的變化所對應(yīng)的情況。 
 
  4.總結(jié) 
 
  總而言之,低應(yīng)變反射波法檢測樁基是一種在工程中適用性很強(qiáng)的檢測方法,它能夠?qū)崿F(xiàn)快速檢測和準(zhǔn)確定位,對于各種土建工程都能有廣泛的適用性。在檢測過程中充分考慮各項(xiàng)因素的影響,并準(zhǔn)確對檢測步驟逐一完成,是能夠?qū)崿F(xiàn)提高工程效率的整體目標(biāo)的。 [科] 
 
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