超聲測樁小議應(yīng)力檢測 

      由于樁基工程是地下隱蔽工程,樁基施工過程中難免會出現(xiàn)諸如斷樁、夾層、離析等這樣或那樣的缺陷,成樁質(zhì)量直接影響到樁的承載力能否滿足設(shè)計(jì)要求。目前,在我國樁基質(zhì)量檢測方法有多種,其中反射波法由于其基本原理簡單、快速無損、資料判讀直觀、準(zhǔn)確度較高在樁基檢測中占據(jù)主流地位。但是如果操作者不能認(rèn)真對待檢測過程中的每一步驟,都可能造成誤判、漏判,以至造成工程隱患。 反射波法又叫應(yīng)力波法,是以手錘或力棒等激震裝置撞擊樁頂,產(chǎn)生一縱向應(yīng)力波信號沿樁身傳播,由傳感器(速度型或加速度型)拾取樁身缺陷及不同界面的反射信號,再通過一系列分析處理來判定樁身質(zhì)量。由于該方法受外界環(huán)境、人員素質(zhì)等多種因素影響,采集到的信號往往是包含多種頻率成分的動態(tài)信號,所以應(yīng)針對樁基檢測的各個步驟采取相應(yīng)的措施和手段,來獲取樁身響應(yīng)的真實(shí)信號。超聲測樁?認(rèn)為低應(yīng)變反射波法樁基檢測可分為兩個階段:現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)階段和室內(nèi)數(shù)據(jù)分析處理階段。樁基測試依據(jù)的信號是由偶合在樁頂?shù)膫鞲衅鹘邮盏降捻憫?yīng)信號,所以樁頭處理是取得結(jié)果的關(guān)鍵。在測試前,應(yīng)認(rèn)真清理樁頭浮漿及破碎部分,直到露出新鮮混凝土界面,且要求樁頭有一定的強(qiáng)度,至少應(yīng)在成樁后8~15天方可檢測。
      樁土體系的自振頻率是由體系的質(zhì)量和剛度決定的。在質(zhì)量一定的情況下,剛度越大,則體系的自振頻率越高;剛度越小則體系的自振頻率越低。在剛度一定的情況下,質(zhì)量越大,則體系的自振頻率越低;質(zhì)量越小則體系的自振頻率越高。目前,在反射波法測試中,應(yīng)用速度計(jì)和加速度計(jì)都取得了良好的測試效果。加速度計(jì)的頻帶寬,高頻特性較好;速度計(jì)的頻帶窄,但低頻特性較好。在現(xiàn)場測試時,應(yīng)視具體工程、具體場合選用不同的傳感器,以期及時取得良好的曲線。通常在短樁、小直徑樁檢測時采用加速度計(jì),發(fā)現(xiàn)淺部缺陷,減少淺部“盲區(qū)”;在大直徑、長樁的檢測中采用速度計(jì),取得深部缺陷及良好的樁底反射信號。但在實(shí)際工程中,宜將兩種傳感器配合使用,以彌補(bǔ)不足。并可采用速度計(jì)進(jìn)行普檢,對有懷疑的樁采用加速度計(jì)配合檢測,進(jìn)行曲線對比,作出評判。安裝傳感器時,應(yīng)當(dāng)使傳感器縱軸線與樁縱軸線相平行,保證傳感器與樁頂平面垂直,使接收到的縱波信號無畸變。傳感器與樁頂?shù)呐己蠎?yīng)采用熟石膏粉、橡皮泥、黃油等粘合劑,使傳感器與樁頂嚴(yán)密合為一體,以免產(chǎn)生振動雜波。
      理論和實(shí)踐都證明,不同的激勵方式將產(chǎn)生不同的效果。樁身中各處的響應(yīng)是由于激振而產(chǎn)生的,激振不僅要產(chǎn)生一個具有一定能量的應(yīng)力波沿樁身傳遞,更重要的是要考慮其激振力的脈沖寬度。一般來講激振能量與脈寬取決于激振工具的重量、外形尺寸、錘頭材料及打擊力度,因?yàn)檫@些參數(shù)決定力脈沖作用時間。作用時間越短促,其力脈沖時間越窄,所含的高頻成分越豐富;反之作用時間越長,其能量將主要集中在低頻范圍,認(rèn)識這一點(diǎn)是正確把握激振的關(guān)鍵。如鐵錘敲擊樁頂激發(fā)的脈沖窄而尖,其激發(fā)頻率相對較高,對于檢測短樁及發(fā)現(xiàn)淺部缺陷有好處;尼龍錘或橡皮錘或木錘激發(fā)的脈沖寬而低,激發(fā)頻率相對較低,對于發(fā)現(xiàn)深部缺陷及長樁樁底反射有好處。所以,在檢測過程中應(yīng)根據(jù)不同的目的選用不同材質(zhì)、不同重量的錘擊震。
      目前在樁基檢測中濾波技術(shù)應(yīng)用最多,尤以低通濾波為先。對干擾雜波較豐富的曲線,使用濾波手段會取得令人欣喜的效果。通常根據(jù)頻域中的頻率成分的存在,采取不同的濾波手段。一般對于短樁、小直徑樁采用的低通濾波值較高;而對于長樁、大直徑樁采用的低通濾波值較低,這樣可使樁身的響應(yīng)曲線更為明顯。
      在樁基檢測放大技術(shù)中有線性放大和指數(shù)放大兩種手段。線性放大可使細(xì)小的缺陷明顯,而指數(shù)放大則可使各反射面相對明顯,各有千秋。線性放大對于缺陷定量化有好處,而指數(shù)放大有時會使曲線畸變。通常采用線性放大使不明顯的反射線性增大,了解缺陷程度,應(yīng)用指數(shù)放大來定性分析不明顯的界面反射。
      如果缺陷存在的部位位于一半樁長以內(nèi),則會產(chǎn)生二次反射疊加于曲線上,對這個問題應(yīng)當(dāng)認(rèn)真區(qū)分否則會產(chǎn)生誤判。一般來說,缺陷處重復(fù)反射的信號具有等時距的特點(diǎn)。如果存在反射界面等時距的現(xiàn)象,則就有重復(fù)反射的可能。

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