维普资讯 http://www.cqvip.com 建材与装饰２００７年１１月下旬刊 勘察、测绘与测试技术 桩基检测中低应变动测的应用分析 潘燕玲 （广州市南沙建筑工程质量检测有限公司） 摘要：随着我国工程建设事业的快速发展，桩基础在桥梁、港口码头、高层建筑、重型厂房等工程中大量采用，已成为我国工程建设 中最重要的一种基础形式。本文结合工程实践．主要是从低应变动测的基本原理、现场测试、结果分析以及影响因素等方面阐述了低应变 动测在桩基检测中的应用。 关键词：桩基检测；低应变动测：应用 刖蟊 随着我国工程建设事业的蓬勃发展，桩基础在桥梁、港口码 头、高层建筑、重型厂房等工程中大量采用，已成为我国工程建 设中最重要的一种基础形式。但桩基础通常在地面下或水下完 成，属隐蔽工程，并且施工工序多，技术要求高，质量控制难度比 较大，因此，桩基础工程的试验和质量检验就显得格外重要。桩 基础施工质量的检验，随着长、大桩径及高承载力桩基础迅速增 加，传统的静载荷试验已很难实施，而桩基低应变动测能无破损 检验桩身的质量，并能有效弥补静载荷试验的不足，日益受到人 们的重视，在桩基质量检测中的应用越来越广泛。 １低应变动测的基本原理 低应变动测（也称反射波法）源于应力波理论，基本原理是 在桩顶进行竖向激振，弹性波沿着桩身向下传播，当桩身存在明 显波阻抗界面（如桩底、断１或桩身截面积变化（如缩颈或桩或严 重离析等部位扩颈１部位，将产生反射波，经接收、放大滤波和数 据处理，可识别来自桩身不同部位的反射信息。通过对反射信息 进行分析计算，判断桩身混凝土完整性，判定桩身缺陷的程度及 其位置。 假定桩为一维线弹性杆，其长度为Ｌ，横截面积为Ａ，弹性 模量为Ｅ，质量密度为Ｐ，弹性波速为Ｃ（Ｃ ＝Ｅ／ｐ），广义波阻抗为 Ｚ＝ＡｐＣ；推导可得桩的一维波动方程： ８２￣８ｔ２＝Ｃ２８ ｐＪＢＸ２－Ｒ／ｐＡ 假设桩中某处阻抗发生变化，当应力波从介质（阻抗为Ｚ，） 进入介质Ⅱ（阻抗为 时，将产生速度反射波ｖｒ和速度透射 波ｖｔ。 ． 令桩身质量完好系数［３＝ｚｊｚ ，则有 Ｖｒ＝－Ｖｉｘ（１一Ｂ）／（１＋Ｂ） Ｖｔ＝Ｖｉｘ２／（１＋１３） （１） 当在桩顶施加瞬时外力Ｆ（ｔ）时，桩内只存在下行波，波在 不同的波阻抗面上发生反射，可推导出应力波在桩体中旅行的 时间及其对不同结构介质桩的纵波速度： Ｃ＝２Ｌ／Ａｔ （２） 式中：Ｌ为桩长；△ｔ为桩底反射波到过时间。 当桩身存在缺陷或断桩时，各界面反射波使曲线变得复杂， 应认真分析波形．并选出可靠的缺陷反射时间ｔｘ，缺陷的程度根 据缺陷反射的幅值定性确定，缺陷位置根据反射波的时间ｔｘ由 下式确定： Ｌｘ＝Ｃｘｔｘ／２ （３） 式中：Ｃ同一工地内多根已测合格桩桩身纵波速度的平均值：Ｌ）（ 缺陷部距桩顶的距离。 ２现场检测及注意事项 （１）被测桩应凿去浮浆，桩头平整。若外露主筋过长，对测试 信号产生干扰，应将其割短。 （２）检测前应对仪器设备进行检查，性能正常方可使用。 （３）每个检测工地均进行激振方式和接收条件的选择试验， 确定最佳激振方式和接收条件。 （４）激振点选择在桩头中心部位，传感器应稳２／３Ｒ处。另 外，应视桩径大固地安置在距桩中心约小，选择２４个测点，测点 按圆周均匀分布。 （５）当随机干扰较大时，可采用信号增强方式，进行多次重 复激振与接收。 （６）为提高检测的分辨率，应使用小能量激振、并选用高截 止频率的传感器和放大器。 （７）每一根被检测的单桩均应进行二次及以上重复测试。出 现异常波形应在现场及时研究，排除影响试验的不良因素后再 重复测试。重复测试的波形与原波形应具有相似性。 ３试验数据分析 单桩存在缺陷时，可根据下列波形特征对缺陷性质和严重 程度进行综合判断： 缩颈：波形不规则，桩身界面反射明显，其中反射波与入射 波同相位。可见到桩端反射波信号。 扩颈：波形不规则，桩身界面反射明显，其中反射波与入射 波相位相反。可见到桩端反射波信号。 断裂或严重缩颈：看不到桩端反射，时域曲线前部仅出现缺 陷界面的反射信号，且波幅衰变减慢。浅部或中部断裂桩易出现 多次重复反射，深部断裂桩波形曲线与完整桩相似，但ＶＣ值大 于正常波速值。 严重离析：波形不规则，反射波幅减小，频率降低，且桩身混 凝土平均波速偏低。 多处缺陷：当桩身存在多处缺陷时，将记录到多个相互干涉 的反射波组，形成复杂波列。此时应结合工程地质资料、施工原 始记录进行综合分析，有条件时可使作多种检测方法进行综合 判断。 维普资讯 http://www.cqvip.com
勘察、测绘与测试技术 建材与装饰２００７年１１月下旬刊 如何合理确定建筑施工测量的精度 周荣娣 （梅州市城市测绘研究院） 摘要：建筑施工测量是建筑施工中一项重要工作，从施工控制网的精度要求，放样点位的精度要求等方面进行了分析，并能使施工 测量的测量精度达到相应标准规定的建筑限差。 关键词：施工测量：精度分析：误差 建筑施工测量是一项衔接和指导其他各工序施工的基础工 ｍ－－＿△／２ （１） 作，是竣工验收的重要依据。因此，建筑施工测量在整个工程施 在施工测量过程中，定位中误差ｍ包括施工误差ｍ 与测 工过程中占有重要的地位。目前，随着建筑技术水平的不断提 量误差ｍ 两部分，即： 高和建筑市场的快速发展，对施工测量工作提出了更高的要 ｍ２＝ｍ ＋ｍ （２） 求。如何在施工测量中确保测量精度，从而满足建筑施工的需 施工测量的任务是保证建筑物的质量，在施工过程中，由于施工 要是非常重要的。下面就在传统施工测量的基础上进行精度分 方法以及现场条件的，欲达到比较高的精度是相当困难的， 析，以《工程测量规范》中限差要求作进一步的探讨。 只有采取适当的测量方案和措施，才能保证测量误差在规定的 １施工控制网的精度分析 范围内。因此，可取测量误差为施工误差的１／、／ ．即： ｍ ＝１／ｘ／２ ｍ （３） 施工测量的首要任务是建立施工控制网，然后根据控制网 将ｆ３）式代入ｆ２）式可得： 的控制点，按图纸设计要求确定建筑物主轴线测设数据，再根 ｍ ＝ｍ／、／丁 （４） 据其他细部位置的几何关系和尺寸分别放样。 测量误差ｍ 中包括控制测量误差及细部放样 可以看出，控制网的精度将直接影响下一步的施工测量工 测量误差ｍ＆，即： 作，对建筑限差起决定性作用。建筑限差是建筑工程验收和质 ｍ ＝ｍ ＋ｍ （５） 量评定的标准，是建筑竣工验收的最低质量要求。因此，首先要 因为控制测量相比施工放样而言，观测时间充足，测回数 在满足限差的基础上来分析控制网的精度。 多，观测条件没，又可对观测数据进行平差处理，所以可达 设工程建筑物轴线的建筑限差为△，现取建筑物轴线定位 到控制点误差比放样测量误差小，并且在进行施工控制网精度 中误差ｍ为建筑物轴线定位允许误差ｆ△１的一半，即： ・＋－—＋一一＋ｏｏ—＋一一＋－—＋一－—＋一・・—＋一・・—＋一－—＋一一—＋一 －—－●一－—－●一・ ４影响桩基低应变检测的因素 总之，影响基桩质量检测波形的因素较多，工作中应逐一排 除，以提高桩检的测试质量和准确性。 （１）由于灌注桩考虑到以后的承台问题，桩头均有钢筋露 出，这对实测波形有一定影响，严重时影响反射信息的识别（见 ５实测波形举例 图１）。这是因为在桩头激振时，钢筋所产生的回声极易被传感 器接收，之后又与反射信息叠加在一起。克服这一影响因素的方 某大桥４号墩３｝｝桩，设计为嵌岩桩，在桩底处出现同向反 法是，将传感器用细砂或粘土屏蔽起来，使传感器收不到声波信 射波，存在缺陷，后经抽芯检测发现有１７ｃｍ厚沉渣，超出设计允 息。 许值。 ６结束语 目前，桩基础己成为公路桥梁工程结构采用的主要基础形 式之一，由于它是地下隐蔽结构物，且在施工过程中易出现各类 质量问题，桩基检测已成为桥梁检测的重中之重。桩基低应变动 测是以先进的基桩测试系统和应力波分析理论为基础，具有一 定的可靠性，利用它对桩基础进行质量检测是可行的。 台 是墨 璧 篓 射信息’’兰 ． 参考文献 ， 影响了波形的识别。警 有效途径 …桩 兰一斌汉磊 茹言 通出版社，：破除桩头的缺陷部分。 。－ ……………… ～ ～ …～…… ’ 。。－… ・ｌｌ２・