談樁基檢測中的低應變檢測技術

馮建東（中鐵二十四局（集團）福建鐵路建設有限公司,福建　廈門　361024）

談樁基檢測中的低應變檢測技術

馮建東
（中鐵二十四局（集團）福建鐵路建設有限公司,福建廈門361024）

摘要：本文首先對于低應變檢測技術在樁基檢測中的應用原理及其若干問題進行了系列的整理和歸納，然后結合工程實例，就低應變檢測技術的相關結論以及樁基檢測技術的展望方面提出了一些建設性的意見和建議。

關鍵詞：低應變檢測技術；樁基檢測；應用

1　引言

近年來，樁基檢測在當今社會中占有越來越重要的地位，無論對于我國哪個城市或城鎮，都離不開大量的樁基檢測工作，而且其還在繼續地更新、發展和完善當中，這樣一來，就使得一些之前的樁基檢測項目的技術和管理理念稍感落后，需要不斷更新自身理念，從而與其的迅猛發展保持一致，在這個過程中，如何提高低應變檢測技術在樁基檢測上的應用也成為了諸多研究學家的關注熱點。

2　低應變檢測技術在樁基檢測中的應用原理及其若干問題分析

低應變檢測是當前應用在樁身質量檢測過程中最常見的辦法種類，該辦法中的反射波法被應用的尤為廣泛。在應用的過程中，震蕩樁身所形成的彈性波會向周邊其他部分進行傳遞。通過對阻抗情況進行分析，可以獲得出現問題的部分，從而有針對性地進行處理，比如斷樁的情況。

從實質上來講，低應變這一檢測技術還是一維應力波理論的延伸。根據樁身截面情況所產生的阻抗為Z，其為Z=ρCA，該數值可以用來表述某一樁身的質量情況。其中A為樁身的截面積，C代表波速，ρ是其所用材料的密度。在樁基頂部用工具進行敲打的過程中，會產生應力波，在沒有外界干擾的情況下，應力波會保持C的速度進行傳遞，當遇到特殊情況，阻抗Z會導致其向上反射。除了向上反射的部分之外，還有部分會繼續向下傳遞，直到樁端。根據這一情況，可以利用撞地反射波所需要的相關時間進行計算，從而獲得整個樁身混凝土的平均波速。而出現問題的那些特殊情況，則可以根據缺陷發射波所花費的時間計算出其所在的位置。

低應變檢測技術的適用范圍：在建筑工程樁基檢測中，運用低應變反射波法，可以根據所測波形的情況判斷出樁身存在的缺陷情況，并能夠根據樁底的反射波信號對樁底沉渣和持力層情況作出有效的估計。

低應變檢測技術的局限性：反射波法具有現場操作方便快捷、檢測費用低廉等優點，可以作為一種普查方法。但因為低應變反射波法基于的是理想化的一維桿波動理論，因此在現實的檢測中對樁身的缺陷判斷有局限性，比如當離析范圍較大或漸變縮徑時，波形的缺陷反應并不明顯；預制樁的接頭或裂紋反射的判斷尺度難以掌握；很難判斷樁底沉渣的具體厚度；當淺部存在較嚴重的缺陷時，難以再發現其下部的缺陷等。

3　低應變檢測技術在樁基檢測中的應用實例分析

廈門市軌道交通一號線一期工程巖內北廣場站～洞口出入段線明挖段一，位于島外段巖內北～廈門北綜合基地區域，圍護結構采用Ф1000@1200～1400鉆孔灌注樁，樁長23～26m。

在對其圍護結構樁基礎展開一系列檢測工作中，發現樁底反射信號的1號樁是完整的無缺陷反射的樁，同時可以看出它有完整均勻的芯樣，強度達標。而2號樁則有多處離析，如在13.5米、6.8米和3.5米的地方，鉆孔取芯后可見，其離析現象集中在3～14米處，尤其是高壓灌漿補強之后更為清晰，缺陷反射在第二次動測時有了顯著降低。3號樁同1號樁一樣都是典型的完整樁，但是經過鉆孔抽芯發現一個鉆孔芯樣在8m處出現巖層，而另一個鉆孔芯樣在6.3m處也出現巖層，并且在芯樣中出現了鋼筋。為了摸清樁的真實情況，在只有6.3m長的芯樣孔旁邊(間隔0.2m)又鉆取了一個芯樣，結果芯樣長度只有6.6m，并且里面也有鋼筋，由此可以判斷該樁存在著偏樁現象，后經相關部門的鑒定和論證，確定該樁為偏樁。4號樁雖然是完整樁，但在樁心處鉆芯卻發現5m～6m處沒有芯樣，因此懷疑是嚴重離析或斷樁，然后又在離樁心0.3m處的對稱位置鉆了兩個孔，結果兩孔的芯樣都完整且無明顯離析，壓水也不貫通，說明該樁只是存在局部離析。5號樁在1.5米的地方有很明顯的縮徑問題，但是這一嚴重缺陷在鉆孔取芯里沒有被查出。

通過上述情況分析，筆者覺得低應變反射波法具有快速、有效、簡便等優點，可以作為一種普查方法；鉆孔取芯法可以根據動測結果對其中有疑問的樁進行抽查，從而對其進行準確的判斷。兩種方法具有互補性，因此綜合這兩種方法可以對樁身的質量進行較準確的判斷。

4　關于低應變檢測技術的相關結論以及樁基檢測技術的展望

筆者根據自身在質量檢測方面的有關工作情況，總結出工程現場檢測過程中應注意的相關事項，主要包括：一是，低應變樁基檢測技術在應用的過程中，若遇到阻抗不穩定，出現大幅度地變動情況時，將難以順利進行檢測，其所獲得的有關結果將難以反映實際情況；二是，在檢測的過程中可以借助于動靜對比，從而獲得高應變的有關參數資料，進而推算出單樁的承載能力。該方法相對簡單易行，同時能夠節約檢測成本；三是，在工作的過程中，應把那些可靠的信號作為下一步檢測的基礎，從而確保接下來的測量結果能夠準確。除此之外，工作人員還應注重于實踐經驗的積累。雖然我國有關此方面的檢測技術相對先進，各方面的應用情況都比較成熟，但由于行業具有復雜性的特點，實際工作中往往要借助多種技術，如何根據實際情況選擇合理的檢測辦法還要依賴于工作人員對于現實情況的判斷。

5　結束語

綜上所述，低應變檢測技術在樁基檢測中的應用原理、相關問題、應用實例、相關結論乃至展望等的關系是緊密相連且不可分割的，而就目前來說，因為各類原因的存在，低應變檢測技術在樁基檢測上的應用還存在不少問題，這是樁基檢測隨著社會經濟不斷進步的必然產物，也是順應時代發展的必然選擇。而充分的將低應變檢測技術在樁基檢測上的應用發揮出來是一項有著一定難度的工作，這離不開樁基檢測中健全而完善的檢測技術管理體系。

參考文獻：

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