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摘要:近年来,我国建筑工程的数量逐渐增多,越来越多的专业性先进技术被应用在工程建设当中,旨在提升工程的建设质量。高应变检测技术就是专业技术中的一种,这种技术主要需要在开展工程基桩检测工作的过程中被应用。本文主要通过高应变检测的基本原理和方法的分析,对影响检测结果的因素进行探讨,并且提出相关的注意事项。
关键词:高应变检测;工程基桩检测;注意点
在实际开展工程建设的过程中,需要明确各技术应用的注意事项,才能保证技术的有效利用。就高应变检测技术的应用来说,首先需要合理选择锤击能量和检测时间,还需要对原始材料进行收集等,这些工作内容的准确性都会在一定程度上影响高应变检测效用。因此,在实际操作过程中,就需要对相关的工作内容进行明确,进而提升检测结果的可靠性。
一、基本原理和检测方法
1、基本原理
在利用高应变检测技术开展工程桩基检测工作的过程中,首先需要用重锤对桩顶进行冲击,使得桩基的土层受到力的作用产生弹塑形变。然后需要对桩顶附近截面的力和速度时程曲线进行采集,通过应力波理论分析法,将桩体的承载力和桩身的完整性计算出来。
2、波动方程法
由于高应变检测方法是利用锤、桩基土体系之间的相互关系开展工作的。因此,在实际操作的过程中,就可以借助三者之间的关系,做出相关的计算模型。史密斯在研究这个内容时,提出了借助质量块、阻尼器及弹簧组成的离散化计算模型,在计算过程中可以利用波动方程法得出结果。在实际计算的过程中,需要明确临界条件,即锤心初速度,还需要利用差分程序开展计算,这样才能保证数值解的精确度。在利用波动方程法进行计算的过程中,能够对计算机编程进行处理,进而为基桩高应变检测技术的实际应用提供基础。
3、Case法
在利用Case法开展高应变检测工作的过程中,首先需要列出相关的假设条件,对一维波动方程的封闭式进行求解。这种方法可以说是一种简化的分析方法,在计算过程中需要建立一个桩顶波和土阻力之间的函数关系,对桩基的极限承载力和桩顶压力及质点速度值之间的关系进行求解。这种方法在实际操作过程中相对来说比较简便,但是还是存在一定的理论缺陷,影响整体检测的准确度。
4、波形拟合法
试算法是很多建筑工程检测技术应用的计算方法,波形拟合法就采用了这种方法进行计算。在进行高应变检测的过程中,需要利用锤击方式采集两组实测曲线,主要是通过力随时间的变化情况及速度随时间变化的情况进行采集。然后需要对其中的一组曲线进行分析,提出相关的假设,然后将另一组的曲线值推求出来。在利用波形拟合法进行计算的过程中,需要利用动测过程中测出的实测值,再通过计算机计算出准确的基桩承载力。这种方法能够有效确定承载力,具有较高的准确性,在开展高应变检测工作的过程中可以进行大范围推广。
二、影响测试结果的因素分析
1、桩头处理
在利用高应变检测技术对工程桩基进行检测时,需要对波的传播效果进行控制,否则会影响桩头的质量。因此,需要对桩头进行清理,首先需要将其中的浮浆清理干净,然后利用高标号混凝土接好桩头,在安装主筋的时候,需要将其直接通过桩顶的保护层之下,保证筋定位于同一水平面,还需要设置间距为≤0.15m的箍筋。在完成上述操作之后,还需要将钢筋网片设置在桩顶,保证其间距为60mm-100mm,之后还需要整平桩头,并且开展规范的养护工作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在处理过程中,如果没有按照上述内容开展工作,则处于桩头的波会迅速衰减,导致桩的极限承载力不能完全发挥。
2、锤击能量
锤击能量在一定程度上会激发桩周及桩尖土的阻力,在开展锤击工作的过程中,如果使得桩顶产生了3.0mm的永久性位移,就能够充分发挥桩的极限承载力。而在实际操作过程中,这种情况是难以进行实际测试的,工作人员需要根据自身的工作经验进行判断。在开展检测工作的过程中,需要明确并不是提高重锤落距的总能就能够提升极限承载力,而是需要根据“重锤低落”获得准确的单桩极限承载力。一旦重锤落距过大,则会在检测过程中产生较大的误差,甚至还会破坏桩体。
三、基桩高应变检测方法的注意点
1、锤击能量的选择
在选择锤击能量的过程中,需要以确定桩基承载力为基本原则,明确土对桩的静阻力。在开展实际操作的过程中,需要控制桩土的位移,还需要对桩土的速度进行合理的控制。在锤击过程中,会使得桩土作用的冲击荷载产生桩身速度,进而产生动阻力。部分工作人员可以通过桩身速度计算出近似的动阻力,但是还是会存在一定程度的误差,并且,速度越大,计算得出的结果误差就会越大。在选择锤击能量的过程中,就需要保证桩土能够产生较大的位移,还需要对桩土速度的产生进行避免。如果在锤击过程中,桩身阻力较小,就需要采用桩极限承载力的1%锤重发挥土的阻力。一旦桩的阻抗过大,会使得桩的位移减小,因此需要增强锤重的合理性。
2、原始材料收集
在开展工程桩基检测工作的过程中,需要收集相关的原始材料,为高应变检测工作的开展提供基础依据。检测人员需要收集相关的地质条件报告资料,在对地质资料进行充分的分析之后,再进行计算,避免盲目试算,保证计算结果的准确性。另外,还需要对桩长资料进行收集和分析,为桩体波速的计算提供条件。需要注意的是,参考资料与实测数据会存在一定的差别,在资料缺乏的情况下,检测人员需要对相关的数据进行实际测量,增强试桩情况分析的可靠性。
3、检测时间选择
检测时间的合理选择对于增强高应变检测结果的准确性有较好的作用。在开展桩体施工的过程中,会扰动桩周的土,导致桩周土的强度降低,这种情况的产生会使得桩土体系的承载能力下降。在完成检测工作之后的一段时间内,桩周土体的强度又会适当增强,进而提高基桩的承载力。同时,混凝土桩体的强度也会随着时间的增加有一定程度的增强。因此,在实际操作过程中,需要合理选择检测时间,一旦检测时间过早,会导致基桩的承载力不能控制在合理范围内,导致检测工作产生失误。
4、传感器安装
高应变检测工作的开展需要以数据的采集为基础,在开展这项工作的过程中,就需要合理安装传感器。在安装传感器的过程中,如果传感器与桩身的贴合程度较强,则安装的刚度也会增大,会在一定程度上增强测试效果。在这个过程中,检测人员需要注重对偏心影响的消除,保证所有的传感器都能够在桩身同一截面的对称面上,这样做的目的是通过均衡两者的平均值消除每个方向的偏心弯矩。
5、桩头处理
由于桩头是直接承受和传递冲击荷载的部位,对高应变检测效用有直接影响,因此,检测人员需要注重对桩头的处理。当利用较大能量的锤击时,需要保证桩垫的合理配置,使得冲击能量得到缓冲。这种方式还能够适当延长作用时间,增强桩头受力的均匀性。检测人员也可以如初桩头比较薄弱的部分,还需要浇制接长段对冲击的荷载进行分担,检测人员还需要保证接长段的阻抗与原基桩的相同原理,降低连接处的反射效用,增强检测结果的准确性。
四、结语
高应变检测技术在现阶段已经广泛应用与基桩承载力的检测过程中,在实际应用过程中需要注意相关的注意事项。检测人员需要合理选择检测时间及锤击能量,还需要对原始材料进行收集,并且对桩头进行处理,增强检测结果的准确性。
参考文献:
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[2]侯建.高应变检测在工程基桩检测上应用和注意点分析[J].科技资讯,2011(08):49
[3]刘富均,李洪波.高应变动力检测在PHC桩上应用的实例[J].山西建筑,2012(07):80-81
论文作者:张晓华
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/5/29
标签:过程中论文; 应变论文; 桩头论文; 承载力论文; 桩基论文; 工作论文; 能量论文; 《基层建设》2018年第7期论文;