张楚月
射阳县建设工程质量检测中心
【摘 要】我国建筑业发展速度非常快，相关的建筑技术也得到了一定程度的提升。随着人们对建筑质量的要求越来越高，各种检测技术也需要随着提高。对于桩基检测来说，桩基检测质量对建筑的安全影响比较大，本文针对桩基检测的影响因素进行简单的产生，然后提出相应的解决措施。
【关键词】桩基检测；影响因素；质量
桩基检测技术能够对桩基工程的承载力以及桩身完整性做出全面的评价，也是桩基工程合格与否的重要依据。此外，桩基检测技术也能为存在质量问题的桩提供数据支持。应力波反射法在桩基检测中比较广泛，这种检测技术检测效果较好，且费用低、覆盖面大，在建筑工程中得到了较为广泛的应用。本文对应力波反射法的影响因素进行分析。
1、应力波反射法桩基检测技术概述
应力波反射法的工作原理主要是通过弹性介质的连续弹性变形分析，这个变形属于波状变形，这种技术是利用传播发射来进行分析的，通过锤等设备对工程桩进行锤击来产生振动，使得振动能够以波的形式在桩体中进行传播，一旦波达到桩底会反射回来，或是波遇到质量缺陷时也会反射回来。技术人员根据桩顶部的传感器来对反射波进行测量，进而分析桩体的质量以及存在质量缺陷的情况。在桩顶的锤击产生的荷载非常小，远到不到贯入需求，仅仅能够形成弹性变形。
2、影响桩基检测质量的因素分析
2.1、工程桩桩头
桩头清理对桩基检测的质量影响非常大，这是由于桩顶的锤击、桩顶传感器对反射波的反应要求桩顶面必须达到一定的平整度。为此，在施工中，施工人员必须要对桩顶进行打磨出来，并且与桩身能够保持垂直，保证反射波的传递及反射的正常进行，并且桩头还要保证清洁及干燥。
对于灌注桩等实心桩桩头的处理来说，我们可以使用打磨机在距离桩心大约三分之二桩径的范围内打磨出几个与桩体垂直的平面来，并且不能损坏桩体的主筋，然后对桩中心进行打磨作为激振点。对于预制桩等空心桩的桩头来说，传感器及激振点应当布置与同一平面当中，位置宜设置在桩壁厚的中间处；桩头的钢筋不能影响锤击，且外露钢筋高度适中，避免影响到锤击产生的震荡波传递。
2.2、传感器
传感器的选择对桩基检测质量影响非常明显，桩锤击的反射波直接传递给传感器，然后将振动波转化成电信号，传感器质量的好坏直接影响到桩体数据的真实反映。并且传感器的安装对桩基检测质量也会造成影响：（1）传感器必须保证安装位置同桩顶平面相互垂直；（2）传感器在桩顶的固定一般选择石膏连接、胶粘接或是橡皮泥粘接等措施，传感器的粘接必须能够满足桩顶同传感器之间的祸合效应，并且粘接材料的厚度不宜太厚，否则会影响到检测的结果；（3）传感器的安装位置对于实心桩及空心桩来说各不相同，分布在桩心三分之二处及桩壁厚的中间部位。（4）传感器安装完成后必须要用手对传感器进行检测，保证固定牢固。
2.3、桩周土体
桩周土体会对低应变反射波的检测技术造成影响，这是由于应力波不仅仅受到桩体的影响，周边土体也会对应力波的传递产生一定的影响。尤其是建筑工程的桩基土层由软弱土向硬土层过渡时，传感器采集到的反射波会在该部位产生扩径形式的变化，当桩基土层从硬土层过渡到软弱土时，反射波则会呈现出缩径式的变化，如果在桩基检测中没有考虑到桩周土体造成的影响，势必会对桩基质量造成误判。
为此，对桩基进行检测时，技术人员必须对建筑工程的地勘资料等进行详细的收集及了解，对桩基区域内的岩土性质进行分析，掌握桩周土体的分布情况，尤其是桩身长度范围内的土层情况，包括孔隙比、地下水、容重以及地基承载力、端阻力等重要地质资料。
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2.4、桩基检测时间
对于桩基的检测时间来说，必须要根据工程桩的类型、桩体强度以及弹性模量等具体参数等选择检测时间。灌注桩的混凝土强度必须要达到一定时间后，混凝土的强度才能达到设计要求值，在混凝土强度以及弹性模量经过锤击后能够产生应力波，并且应力波能够在桩体中进行传递才能进行检测，如果弹性模量达不到检测需求，锤击能量再大也不能获得桩底产生的反射波。
因此，桩体的检测时间必须要保证桩身能够达到设计要求及国家规范要求的龄期后方能进行检测，尤其是长桩必须要达到规定的混凝土养护期限后才能进行桩基检测。
2.5、检测点以及激振点
对于桩顶的截面尺寸来说，从桩底反射到桩顶的纵向振动波必须要避免高频率的干扰，负责会对桩基检测结果产生一定干扰，并且激振点为集中力作用，一旦出现干扰，桩顶采集的信息势必会出现误差。同时，桩径比较大或是锤击的脉冲变窄都会对三维尺寸效应造成严重的干扰。
传感器以及激振点的布置位置不同时，它们受到的干扰程度也是不同的。通过大量的实验以及长期试验过程，我们也能发现：对于灌注桩等实心桩来说，传感器布置在桩心三分之二区域内受到的干扰最小；对于预制桩等空心桩来说，传感器以及激振点布置呈现出90°时，并且固定位置设置与壁厚的中间处时，传感器等受到的干扰最低。需要注意的是，直径比较大的桩体传感器以及激振点的布置尤为重要，直径超过500mm的桩体至少要布置3个以上的检测点，分析数据必须要采集两个以上的监测点的原始波形，激振点一般布置在桩头的中心处。
2.6、滤波
对于传感器采集到的波形等原始信号来说，一般都是采用滤波来进行加工处理，利用滤波能够将采集到的信号进行过滤，将无用波形自动滤除，提高桩基检测质量。在实际的桩基检测工作中，一般采用低通滤波进行检测，因此必须严格选择滤波频率。频率过低时，对于桩体的一些缺陷不易发现；当频率过高时，则不能发挥滤波的实际作用。
桩体常见的质量缺陷有断裂、夹渣、离析以及空调等现象，而桩体检测中的反射波同入射波一般是相同的，那些常见的质量缺陷很难从时域曲线中划分开来，在检测时，我们必须要结合施工记录、地质勘查资料等综合判断，不得轻易做出评论。如果检测结果不能准确对桩体缺陷做出评价，必须要向委托方支出缺陷的程度及大概深度。
2.7、激振锤
在桩基检测中，激振效果主要是由激振锤提供，激振锤的硬度、重量、接触面积以及碰撞速度等对激振效果有着直接的影响。对于敲击速度低且材质软的激振锤来说，选择尼龙锤进行敲击；铁锤一般用于浅部缺陷的敲击。在锤击过程中，如果脉冲宽度过大时，桩体的浅部缺陷不能准确获知；当脉冲过小时，应力波的传递会受到一定的影响。当锤击力度过低时，应力波很难反射回来。并且锤击时，锤击方向必须尽量同桩顶面保持垂直，降低水平分量产生的影响。为此，我们必须要根据工程情况以及垂体、锤击方式、锤垫等综合进行选择，确保传感器能采集到需要的信号。
总结：
对于桩基检测来说，影响检测质量的因素比较多，我们需要结合实际经验进行分析，同时要不断积累经验，将影响检测结果的因素逐一进行分析，严格控制每个桩基检测环节，提高桩基检测结果的可靠性，为工程的施工提供积极的指导意义。
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论文作者:张楚月
论文发表刊物:《低碳地产》2016年第10期
论文发表时间:2016/9/1
标签：桩基论文; 传感器论文; 反射论文; 质量论文; 应力论文; 桩头论文; 缺陷论文; 《低碳地产》2016年第10期论文;