基樁樁身完整性檢測中的影響因素淺析

1、基樁樁身完整性檢測中的影響因素淺析    基樁樁身完整性檢測中的影響因素淺析摘要： 本文簡要介紹了反射波法的基本原理，并通過對基樁檢測的多種影響因素的分析，提出了相應的注意事項及解決辦法。關(guān)鍵詞：反射波法 樁身完整性 樁身缺陷 影響因素一、前言伴隨著社會主義市場經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，隨著社會主義現(xiàn)代化建設的逐步深入，中國正在發(fā)生著翻天覆地的變化。萬丈高樓平地起，各種基礎設施，各種鐵路、公路的建設，使得基礎的重要性充分顯示出來，其中，樁基礎由于經(jīng)濟、承載力高、施工方便等諸多優(yōu)點而得到廣泛的應用，從而也帶來了檢測技術(shù)的進一步發(fā)展，這其中以高、低應變法，鉆芯法和靜載

2、試驗以及聲波透射法最為普遍。低應變反射波法源于應力波理論，基本原理是在樁頂進行豎向激振，使樁中產(chǎn)生應力波，彈性波沿著樁身向下傳播，當樁身存在明顯波阻抗界面（如樁底、斷裂或離析、夾泥等部位）或樁身截面積變化（如縮頸或擴徑）部位，將產(chǎn)生反射波，利用特定的儀器設備經(jīng)接收、放大、濾波和數(shù)據(jù)處理，可識別來自樁身不同部位的反射信息。通過對反射信息進行分析計算，來判斷樁身完整性，判定樁身缺陷的程度及其位置。反射波法適用于檢測混凝土樁的樁身完整性，判定樁身缺陷的程度及位置，它屬于快速普查樁身質(zhì)量的一種半直接方法，由于其具有檢測速度快、費用低和檢測覆蓋面廣的優(yōu)點，它已成為基樁完整性檢測中應用最為廣泛的方法。二、

3、判定標準在建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范JGJ106-2003（以下簡稱規(guī)范）中，樁身完整性定義為：反映樁身截面尺寸相對變化、樁身材料密實性和連續(xù)性的綜合定性指標；樁身缺陷定義為：使樁身完整性惡化，在一定程度上引起樁身結(jié)構(gòu)強度和耐久性降低的樁身斷裂、裂縫、縮頸、夾泥（雜物）、空洞、蜂窩、松散等現(xiàn)象的統(tǒng)稱。注意，樁身完整性不是嚴格的定量指標，對不同的樁身完整性檢測方法，具體的判定特征各異，但為了便于采用，應有一個統(tǒng)的分類標準。所以，樁身完整性類別是按缺陷對樁身結(jié)構(gòu)承載力的影響程度，統(tǒng)一劃分為四類的：類樁身完整。類樁身有輕微缺陷.不會影響樁身結(jié)構(gòu)承載力的發(fā)揮。類樁身有明顯缺陷，對樁身結(jié)構(gòu)承載力有影響。一般應

4、采用其他方法驗證其可用性，或根據(jù)具體情況進行設計復核或補強處理。類樁身存在嚴重缺陷，般應進行補強處理。三、影響因素分析1、樁頭處理在現(xiàn)場信號采集工作中，樁頭處理的好壞關(guān)系到測試是否能夠成功的重要因素，也是測試前需要準備的關(guān)鍵性步驟。但在大多情況下，很多測試工作人員忽略了這一點，結(jié)果無論怎么改變傳感器及其安裝位置或激振方式，始終得不到理想的信號曲線。因此，樁頭應為達到設計標高的有效樁頭，必須鑿去表面浮漿，處理到有新鮮含骨料的混凝土為止，且樁頭不能破碎，含水，不能有雜物，要盡量保證樁頭干凈，平整。實心樁的處理：用磨具在距樁中心約2/3樁徑且遠離主筋處均勻分布打磨出3-4個與樁身軸線垂直的砼平面，用

5、來安裝傳感器。再在樁中心打磨一平面用作激振點裝點?？招臉兜奶幚恚杭ふ顸c和傳感器宜在同一平面內(nèi)，且與樁中心連線形成的夾角宜為90o，激振點和傳感器安裝位置宜為樁臂厚的1/2處（見圖1）。 圖1 傳感器安裝點與激振點位置布設示意圖樁頭出露的鋼筋籠應以不影響敲擊為準，并且高度應適中，因為當小錘敲擊樁頭時產(chǎn)生的激蕩應力波易于在鋼筋上產(chǎn)生振蕩反射疊加于入射波中，從而影響淺部缺陷波形的識讀。2、傳感器選擇與安裝測振傳感器是反射被動測中最基本的重要測試元件之一，它直接與被測樁相連接，將機械振動參量換成電信號，它的性能參數(shù)的好壞，直接影響到轉(zhuǎn)換電信號的數(shù)據(jù)是否真實地反映樁本身的反射信息，因此它必須滿

6、足以下條件：1)要有很寬的動態(tài)范圍2)要有寬的頻率響應范圍3)要有少的失真度4)要有穩(wěn)定的傳感器性能5)要有較小的受非振動環(huán)境影響傳感器的安裝對現(xiàn)場信號采集工作影響較大，理論上傳感器越輕，越貼近樁面，與樁面之間接觸剛度越大，傳遞特性越好，采集到的信號也越接近樁面的質(zhì)點振動。對于實心樁，傳感器應布設在距樁中心約2/3樁徑且遠離鋼筋籠主筋處，對于空心樁，傳感器和激振點應在同一平面內(nèi)，且與樁中心連線形成的夾角宜為90o，激振點和傳感器安裝位置宜為樁臂厚的1/2處。規(guī)范規(guī)定：傳感器的安裝應與樁頂面垂直；用耦合劑粘結(jié)時，應具有足夠的粘結(jié)強度。因此，為了使傳感器與樁頂面接觸的更為緊密，一般都采用耦合劑來粘

7、結(jié)，常用的耦合劑有黃油（稠度高），凡士林，橡皮泥（彈性差油性少粘性強），石膏，牙膏，口香糖等。傳感器用耦合劑粘好后，用手指輕彈傳感器側(cè)面，若傳感器紋絲不動，則說明傳感器已安裝好，可以進行測試。3、激振方式與激振點的選擇激振的目的是在樁頭產(chǎn)生一個擾動，從而生成一個沿樁身傳播的彈性應力波，而不同頻率的應力波沿樁身傳播時，具有不同的衰減特性。定性來說，高頻分量對細小界面、骨料等反應靈敏，但衰減較快；低頻分量在小界面處易產(chǎn)生繞射，但衰減較慢，傳播深度相對較大。因此，實際應用中常通過現(xiàn)場敲擊試驗，如改變手錘重量或激發(fā)棒的形狀、材料硬度以及在樁頭加不同材料的樁墊來達到產(chǎn)生不同頻率成分的應力波的目的，以適應

8、對樁淺部和深部缺陷的判斷的需要。此外，由于樁頂錘擊點產(chǎn)生的應力波實際上為球面波，當沿樁身傳播到大于樁徑的1.5倍后，方可認為波陣面曲率較小，近似為平面波；并且，激振后還引起沿樁頂水平方向傳播的橫波、表面波以及由于樁頂材料局部塑性變形、破碎，造成干擾性雜波成分，而這些成分往往幅度較強。以上干擾因素，可通過帶通濾波改善傳感器偶合、降低傳感器橫向靈敏度、選擇適當阻尼系數(shù)的傳感器，以及樁頂處理、調(diào)整激發(fā)方式來改善。在某些復雜情況下，可以用高頻與低頻相結(jié)合的方式獲取基樁樁身的完整信號，即用低頻脈沖波獲取樁底反射，再用高頻脈沖波檢測樁身上部缺陷。對于長大樁測試一般應選擇能量大、脈沖寬、頻率低的激振方式，如力棒、尼龍錘等，適用于樁底及深部缺陷的檢測，但由此很容易帶來淺部缺陷和微小缺陷的漏判，可以結(jié)合能