基桩低应变检测方法及在工程检测中的运用胡俊辉

基桩低应变检测方法及在工程检测中的运用胡俊辉
发布时间：2023-06-22T02:00:42.199Z 来源：《中国建设信息化》2023年7期作者：胡俊辉[导读] 改革后，我国的科学技术水平在社会发展的影响下不断进步。

现阶段，低应变检测是桩基检测中最重要的方法之一，总结了桩基础低应变检测的基本原理。

该方法通过瞬态激振施加瞬态冲击，测定桩基础顶部加速度或者速度的响应程度，给出了低应变检测的方法。

在对现场进行仔细勘察的基础上，通过反射波对桩身质量进行检测，通过数据采集设备得到应力波在桩身中传播后反射到桩顶的数据信息，
分析判定基桩桩身完整性。

结合蓝山示范性中学建设工程项目，分析了该方法的适用性，检测结果表明，序号为4、10、13的桩身存在轻微缺陷，其余桩身均完整。

云南铠昕工程检测有限公司云南省 650217摘要：改革后，我国的科学技术水平在社会发展的影响下不断进步。

现阶段，低应变检测是桩基检测中最重要的方法之一，总结了桩基础低应变检测的基本原理。

该方法通过瞬态激振施加瞬态冲击，测定桩基础顶部加速度或者速度的响应程度，给出了低应变检测的方法。

在对现场进行仔细勘察的基础上，通过反射波对桩身质量进行检测，通过数据采集设备得到应力波在桩身中传播后反射到桩顶的数据信息，分析判定基桩桩身完整性。

结合蓝山示范性中学建设工程项目，分析了该方法的适用性，检测结果表明，序号为4、10、13的桩身存在轻微缺陷，其余桩身均完整。

关键词：基桩；低应变法；桩基础
引言
低应变法在工程检测中主要应用于判别桩身缺陷及位置，评价桩身的完整性。

桩基础工程属于深基础结构的一种，抗震性能好，易实现机械化、工业化，被广泛应用于建筑中。

由于桩身埋置于土层中，检测相对复杂，低应变法利用波的传播很好地解决了这一问题。

桩将上部结构荷载传递到土层中，起到承上启下的作用，桩身质量好坏直接决定了上部结构的安全与否。

根据成桩工艺不同，桩分为灌注桩和预制桩。

灌注桩的常见问题有断桩、离析、缩颈及钻孔质量。

预制桩一般采用静压式或锤击式，存在挤土效应，受地质条件、打入方式等影响会产生断桩、斜桩或上浮，另外受运输及起重设备限制，单节桩长不宜过长，且成桩时需要接桩。

桩身缺陷是由于某种原因使桩的完整性遭到破坏，引起桩耐久性和自身强度降低，出现裂缝、缩颈、空洞、蜂窝、断裂等不良现象。

钻芯法、低应变法、高应变法及声波透射法是目前常用的桩身缺陷检测方法。

本文就低应变法中的常见问题进行探讨，并分析其在工程实例中的应用。

1概述
桩身完整性检测的目的是发现桩身可能存在的、影响基桩承载力的某些缺陷，确保桩基承载力、耐久性，减少桩基使用过程中的质量安全隐患。

常用的桩身完整性检测方法有低应变法、高应变法、声波透射法、钻孔取芯法等。

其中低应变法因具有快速、简便、经济等特点，应用最为广泛。

低应变法的检测原理是通过在桩顶施加激振信号产生应力波，该应力波沿桩身传播过程中，遇到不连续界面，如蜂窝、夹泥、断裂、孔洞等缺陷和桩底面时，将产生反射波，通过分析反射波的传播时间、幅值和波形特征来判断桩身完整性。

低应变现场检测示意图见图1。

图1低应变现场检测示意图
2基桩低应变检测方法及在工程检测中的运用
2.1传感器的选择与安装
作为接收反射信号的关键设备，目前国内常用的传感器有速度计和加速度计两种。

加速度计的频响范围较宽，频率范围从几Hz到十几Hz不等，而速度计的频响范围较窄，频带宽度不如加速度计，常造成侦测信号失真。

由于不同桩长和缺陷产生的频率不同，因此选择传感器时应参考桩长和缺陷程度。

一般采用加速度计检测直径较小、较短的桩体，以保证采集到浅部缺陷信号的相对精确，减少盲区；而对于直径较大、较长的桩体，可以使用测速仪，以避免在接受大能量激振信号时造成过载阻塞。

如果能同时用两个感应器，性能相辅相成，效
果更好。

对于信号的采集，传感器的安装位置影响更大。

安装感应器时，应选择在混凝土部分较平整处、且垂直于桩顶的位置；如果用耦合剂粘合，则粘合强度要足，粘结层要平。

为了避免或减少对探测信号的干扰，传感器和激振点的安装要避免钢筋笼主筋的影响。

安装传感器时应考虑桩径大小，当为实心桩时，应在与桩心对称位置布置2～4个传感器，实心桩的激振点应选择在桩中心，距桩中心2/3半径处布置检测点；当为空心桩时，传感器宜设置在桩壁厚的1/2处，与桩中心连线成90°，检测时间一般为混凝土桩龄期达7d以上。

安装见图2所示。

图2传感器安装位置
2.2加强检测过程的管理
从制度上加强对检测过程的管理，包括检测前的准备、现场检测实施、数据处理及报告出具等全过程。

对检测记录及报告内容的要求具体化。

检测记录应尽可能的详细，并附现场关键环节、关键位置的检测照片，确保检测过程的可溯源性。

同时，检测报告应对检测过程的关键信息尽可能进行详细、具体的描述，如受检桩的抽样情况、检测时的工况及环境条件、桩头的处理、传感器的选择、力锤的选择、声速的确定、波形的处理等等。

只有对报告内容提出详细、具体的硬性要求，才能促使检测人员更认真、严谨、尽责地进行开展检测。

现场记录越详细，越能全面、真实地反映现场检测情况，也能为审核人、批准人提供更详尽的审核依据。

加强报告审核过程的有效性。

审核人如未全程参与现场检测，仅从报告及现场记录是较难发现检测过程及数据处理过程中的问题的。

故审核人不能仅停留在对检测数据、结果、结论等书面内容的审核，更要重视对现场情况的核实，对数据采集的有效性、数据处理的正确性进行核查。

2.3检测人员职业道德因素
人是作为事件中最主要的因素，大环境之下，为了追求经济效益，很多检测单位的人员缺乏质量安全意识，甚至很多检测员在现场基本都是走过场，走形式，对于低应变检测，基本是“三锤子走人”，不负责任的态度直接影响到采集的数据不能代表基桩真实的实际情况。

所以在进行低应变检测分析时，往往遇见时域信号较差的波形，如果检测人员不能全面的借助其他资料，而盲目的只根据低应变波形进行判别，肯定是不妥的。

2.4开展专项质量控制活动
通过开展有针对性的内、外部专项质量活动进行检测结果的质量控制，如不同检测人员的比对、不同检测设备的比对、不同检测位置的比对、不同检测环境的比对、不同检测方法的比对、实验室间的比对等。

有效的质量控制活动可提高检测机构的综合检测能力，降低发生质量事故的风险。

部分质量问题通过常规的质量管理手段，无法及时发现，可通过开展专项的质量控制活动，补充其不足。

如某个检测参数长期只由固定的1～2人负责检测，如果该检测人员由于个人认知或理解偏差，或同一师傅的入门误导，导致他们在该检测参数中长期坚持了错误的检测操作，则可能为检测结果带来长期性的系统误差或错误。

通过对该参数开展人员比对、设备比对、方法比对、实验室间的比对等质量控制活动，则可尽早地发现此类质量问题。

因此，当对某个检测人员、某台检测设备、某个检测参数、某种检测方法的检测结果有怀疑时，可有针对性地开展专项质量控制活动进行问题核查。

结语
本文总结了桩基础低应变检测的基本原理。

该方法利用应力波在桩中的传播，通过分析反射波的幅值、相位及到达时间等，得出桩身缺陷的大小及位置，从而评价桩的完整性，并对常见的几种缺陷进行了波形图分析，结合案例对桩体缺陷的位置及规范原理及公式的应用进行了探讨。

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