小应变检测技术交底.doc

小应变检测技术交底一、小应变检测定义及适用范围 反射波法是基桩低应变桩身完整性检测中最常用的方法，它“适用于通过分析实测混凝土灌注桩和预制桩等刚性材料桩的桩顶速度响应信号的特征来分析桩身的完整性，判定桩身缺陷位置及影响程度，判断桩端嵌固情况。 反射波法是在桩身顶部进行竖向激振产生弹性波，弹性波沿着桩身向下传播，当桩身存在明显波阻抗差异的界面（如桩底、裂缝、断桩和严重离析等）或桩身截面积变化（如缩颈或扩颈）部位，将产生反射波，经接收放大，通过分析实测曲线特征，以判断桩身完整性。小应变检测技术一般适用于桩长小于40m的桩基。二、检测仪器与设备 1、检测系统包括信号采集及处理仪、传感器、激振设备和专用附件。 2、根据桩型和检测目的，宜选择不同材质和质量的力锤和力棒，以获得所需的激振频率和能量。三、灌注桩常见质量缺陷1、钻（冲）孔灌注桩 （1）对于有泥浆护壁的钻（冲）孔灌注桩，桩底沉渣及孔壁泥皮过厚是导致承载力大幅降低的主要原因。 （2）水下浇注混凝土时，施工不当如导管下口离开混凝土面、混凝土浇注不连续时，桩身会出现断桩的现象，而混凝土搅拌不均、水灰比过大或导管漏水均会产生混凝土离析。 （3）当泥浆相对密度配置不当，地层松散或呈流塑状，或遇承压水层时，导致孔壁不能直立而出现塌孔时，桩身就会不同程度的出现扩颈、缩颈或断桩现象。 （4）钢筋笼的错位（如钢筋笼上浮、扭曲或偏靠孔壁）也是这类桩经常出现的质量问题。 （5）对于干作业钻孔灌注桩，桩底虚土过多时导致承载力下降的主要原因，而当地层稳定性差出现塌孔时，桩身也会出现夹泥或断桩现象。四、混凝土灌注桩的桩身常见缺陷时程曲线波形特征 混凝土灌注桩种类较多，桩身成形条件隐蔽，并常用于高速公路桥梁、港口码头等重要工程的桩基。如施工时不符规范要求，现场记录马虎，难免不会出现各种类型桩身缺陷，反映在混凝土灌注桩桩身缺陷的反射波波形特征如下： 1、离析，同相，波形不规则，频率较低，第一反射波与初始波同相，后续反射信号杂乱，能量较弱，一般不掩盖缺陷下部桩身出现的较大的第二缺陷信号，但若果本身是第二缺陷，则信号易被第一缺陷掩盖；桩身部出现，则不易分辨。 2、断裂或夹层，同相，近水平断裂或夹泥缺陷严重时，反射波波形尖锐，相位与初始相位同相，且能量强，主频率单一夹高频成份似正弦波形，下半幅稍弱，在桩身可连续追踪二次以上等距多次反射波，难以判定桩底反射。多次反射能量逐步衰减，易于掩盖桩身第二缺陷。角度较大的斜形断裂除具上述特征外，外形呈斜状非正弦形。若二个以上断裂并存时，波形畸变，能量相互干涉，除第一断裂位置易于判断外，难以判定第二断裂位置，且出现若干个小振幅，不规则高频率波形。另外，单一的断裂或夹泥缺陷教微时，定义为裂缝，则发射振幅小，能量弱。 3、桩底沉渣过厚，同相，在端承桩情况下，若采集到较强的清晰桩尖响应信号，并与初始波同相位，此时，应判定桩底沉渣过厚，超过规范要求，因为正常情况下的端承桩，通常桩尖响应几乎无反映或微弱反映。如桩底沉渣清楚特别干净，且和基岩接触，此时桩尖响应相位与初始波反相。 4、扩颈，反相，波阻抗面反射波与初始相位反相，波形较规则，一般似正弦形，上半幅较小，偶尔仅见下半幅半波。如扩颈下紧接小于桩横截面的缩颈时，缩颈反射波形与初始波反相，之后出现不规则、中频率反射波，无明显缩颈特征波出现。这是由于，下行的压缩应力波行程遇到突缩的位置时，扩颈处的积聚的能量形成桩间反射，有少量于缩颈波阻抗面反射到桩头，另一小部分则透射到缩颈一下介质中。扩缩颈波阻抗面波阻抗互消，且能量相互干涉，故无法追踪到倍程信号的反射波。第三缺陷更不易分辨。 5、缩颈，同相，波阻抗面反射波相位与初始波同相，波形一般比较规则，主频突出单一，较缓，似正弦波形，下半幅能量相对较弱，偶仅见上半幅半波。振幅能量随缩颈程度大小响应较弱。如果作为某桩身的第一缺陷，只要有足够的能量显示，无论位于浅部或深部，一般均易于判断。如果缩颈下紧接一扩颈缺陷，此时，缩颈的程度被削弱，扩颈也不易分辨。另外，缩颈若为桩的单侧部位，桩头传感器和敲击位于刚好一侧时，反射波形上虽有反映，但能量也明显变弱，因此，当采集到某工程桩的缩颈信号时，必须移动传感器和变换敲击位置，再行采样。五、桩身完整性类别判定的原则 1、类桩：桩端反射较明显，无缺陷反射波，振幅谱线分布正常，混凝土波速处于正常范围。 2、类桩：桩端反射较明显，无缺陷反射波，振幅谱线分布正常，混凝土波速