在我国,动力测试技术已成为保证桩基工程施工质量的常规方法。只要通过静载试验等手段验证桩基的设计质量,低应变测试方法就可以作为一种经济有效的领先测试手段,对桩身完整性进行监督检查,发现施工过程中的各种质量问题,为进一步的检测提供相当可靠的技术依据。
在国际上,桩基动力测试技术已经成为一项成熟的应用技术,充分体现了现代新技术在传统工程中应用的丰硕成果,取得了显著的技术经济效益。在我国,动力测试技术已成为保证桩基工程施工质量的常规方法。只要通过静载试验等手段验证桩基的设计质量,低应变测试方法就可以作为一种经济有效的领先测试手段,对桩身完整性进行监督检查,发现施工过程中的各种质量问题,为进一步的检测提供相当可靠的技术依据。
桩基是地下隐蔽工程,也是建筑结构的重要组成部分。它承担建筑的所有荷载,并将它们转移到基础上。基桩的质量直接关系到建筑物的安全。因此,竣工后检测桩基的完整性和承载力是非常重要的。基桩低应变动力测试是一种基于电子测试技术和结构动力分析的测试方法。目前常用的声测管低应变动态测量方法有反射波法和机械阻抗法。反射波法作为主要方法,经过多年在我国的研究和应用,已经得到工程界的广泛认可,成为保证基础工程质量的有力手段。应力波反射法基于一维波动理论,假设桩为一维弹性构件,介质均匀连续;其基本原理是,当桩顶受到垂直激振力时,应力波沿桩身向下传播,当存在明显的波阻抗差界面或桩身截面积发生变化部分时,就会产生反射波和透射波;预先安装在桩顶的传感器会接收到来自桩身各种波阻抗可变截面的反射信息,从而根据这些反射信息和其他工程数据判断桩身的完整性。利用反射波法分析判断桩身质量,首先是消除现场测量和波形分析中的各种干扰,获得反映桩身结构质量的时域波形,并在时域曲线中分析直达波(入射波)、反射波和桩底反射波的相位关系,从而方便地判断缺陷桩的类型和位置;根据频域曲线特征和计算的动刚度值,可以判断桩结构的完整性和桩底嵌岩情况。反射波法也可用于检测大直径扩底墩中的基桩。由于人工开挖的扩底墩属于地下成桩过程,存在断桩、夹杂、离析等缺陷。是不可避免的,特别是对于探测带钟形墩。
在低应变反射波法现场试验中,利用冲击波对桩头施加冲击力,激发应力波沿桩身传播。然后用检波器接收由初始信号和桩身缺陷及扩底或桩底产生的反射信号组成的时程曲线。最后用信号采集仪进行处理分析,结合相关地质资料和施工记录判断桩的完整性。其基本理论依据:根据应力波在传播过程中遇到阻抗面时产生反射波和透视波的原理,获得阻抗面因桩身内部断裂、离析、扩径或损伤而反射的不同信息,分析桩基缺陷的性质、程度和位置。大口径灌注在中国的应用始于20世纪60年代初。近二十年来,随着经济建设的快速发展,大直径钻孔灌注桩在全国高层建筑、大型石屋、桥梁和港口建筑中得到广泛应用。
反射波测量是检测基桩完整性应用最广泛的方法,其理论基础是一维应力波理论。而基桩反射波法受锤击或受力杆冲击,点振源在桩顶近似,桩顶附近桩截面各质点速度不一致。尤其是大直径灌注桩,三维效应更为明显,在测试实践中表现为信号的高频干扰。为了将基桩动测声测管反射波法应用于大直径灌注桩,有必要研究应用中存在的问题,以便在实际测量中采取措施减少信号的高频干扰。
实际测量中观测到的高频干扰是桩顶附近来回反射的各种波形成的高频波的耦合。利用三维有限元法、实测法以及两种方法的对比研究冲击后圆柱体顶面的动力影响,有助于了解应力波在大直径桩中的传播规律,找出影响各应力波分量的因素和规律,采取措施减少高频干扰,突出纵波分量,提高基桩反射波法的检测精度。检查施工桩长度。根据钻杆的钻孔深度,可以准确检查桩基施工的桩长。
确定桩混凝土的强度。根据《混凝土强度评定标准》(gbj107-87),桩身混凝土强度是否满足设计要求,可通过芯样抗压强度试验来确定。桩基声测管测试钻芯法优点:
a:桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣可以准确量化,结果独特,为验证桩基设计要求提供了极其重要的参数,也为判断桩基是否合格提供了重要的直接依据。
b:克服了动力测试法判断桩身完整性的不确定性和多解性,对桩身是否有断桩、夹泥、密实度、桩底沉渣厚度是否超标等方面特别直观权威。它是桩基声测管测试的重要详细调查方法。
c:如有必要,可采用钻孔高压注浆对桩基进行加固和加固,进一步提高桩身混凝土强度。