桩基低应变测试过程中的几个关键问题分析

陈静

摘要：低应变法具有试验周期短、数据表现直接等特点，所以在我国工程领域的应用得到了广泛普及，但这一测试方式需要注意的问题也有许多，所以必须要事先了解基本的测试原理，分析技术应用的要点，尽可能排除影响测试结果的隐患，才能保证测试结果更具可靠性，为施工提供更可靠的依据。

关键词：桩基低应变测试；关键问题；技术要点；

桩基低应变测试具有检测成本低、效率高以及设备轻便等优势，这也是其在工程检测工作中得到广泛应用的主要原因。借助桩基低应变测试，能够更加准确的判定桩身质量，获取更多桩基信息。但是同时，在实际应用这项技术开展测试时也要对诸多问题提起重视，避免测试质量受到影响，故文中将进行讨论。

一、桩基低应变测试的相关原理

桩基工程的低应变测试方法，具有周期短效率高、检测成本低、设备轻便、数据表现直接、适应性强等优势，所以在我国工程领域当中，是被广泛应用的技术类型。特别是在近年来的发展趋势下，行业竞争越来越激烈，工程测试环节的测试效率及精准度要求更高，企业为了体现自身的技术实力，为了在严峻的竞争环境中立足，对于这项技术的了解是十分重要的。以低应变测试法中的反射波法为例，这是常见的一种低应变测试方法。主要是利用应力波在桩身中的传播效应，以及反射的特点为理论基础，进而衍生出的一种方法。这一方法将桩假定为连续的一维弹性均质杆件，此外对桩周土体对桩身应力波传播的影响是不考虑在内的，最为基本的运作原理，是利用桩顶的竖向激振让弹性波在桩身内向下传递，当桩身存在明显的阻抗差异，或是在桩身截面出现较大变化时。便会产生反射波，这种情况下要对反射信息数据进行全面的收集、分析及处理，最终判断出桩身存在缺陷的位置与问题性质。简而言之桩基低应变技术在工程领域的应用，有利于施工方获取更多具有可靠性与参考价值的信息，为此需要针对技术要点进行深入分析。

二、桩基低应变测试技术要点

（一）测试现场的准备工作

测试准备环节，是为后续测试过程奠定基础的阶段。所以为确保准备周全，必须要明确准备工作的重点。这一阶段的桩头设置，必须要保证达到设计标高要求，除此之外，为了保证桩头不受影响，还要及时清理积水与污泥等杂物，确保桩头清洁，此外还要对无浮浆进行凿平，使其更加密实。桩头露出的钢筋笼，应当严格分开，不能够对后续的敲击产生影响，同时也要确保高度合理适中。鉴于在针对桩头用小锤进行敲击的过程中，此期间产生的激荡应力波，在钢筋上产生振荡反射时，很容易将其叠加在入射波当中，进而对浅部缺陷的波形识别产生影响。此外在测试过程中，还要严格管理，确保测试现场不存在额外振动。部分施工现场，为了达成施工进度目标，通常会采取同时开展测试及破桩头的方法。但是破桩头时气泵与风镐的声音震荡会导致传感器很难精准的进行分辨，对于波形图的采集是有很大影响的。所以意识到这一点，在实际测试的过程中，应当采取小锤敲击的手法，确保轻重适宜，一般来说，首次冲击振动波的初动相位最大峰值应当维持在20毫米左右最为合理。

（二）激振点、传感器位置的选择

如同以上所述，测试过程中传感器要负责感知振动波，而激振点的设置如果过于接近传感器，必然会对传感器的感知产生干扰。所以在实际测试开始前，必须要明确激振点与传感器的设置。两者在桩头上的位置设计，应当保持足够的距离，这样才能够抵消相互的影响，避免相互干扰。这一技术要点是在多次实践测试过程当中已经被发现并经过认可的，是不可忽视的。不仅如此，在规划传感器在桩头上的位置设计时，应当在中心部分以及边缘部分等两个以上的位置节点去进行布置，而且激振点也要在多个位置分散布置。这样一来在实际测试过程当中，才能够采集三幅以上的波形图，再根据所有的波形图综合分析得出最佳波形。简而言之传感器应当尽可能原理激振点以及桩头露出钢筋的部分，这样才能真正避免干扰的产生。一般来说，速度型的传感器，其灵敏度普遍应当在300mV/cm/s以上，而加速度型的传感器，其灵敏度则普遍应当在100mV/g以上。

（三）波形的分析与处理

波形的分析与处理，是得出测试结果的必要途径。在利用低应变测试方式去采集波形图并且进行分析处理时，应当注意的问题包含以下几点。其一是信号的接收放大应当确保在合理的范围内，在实际检测时，为避免敲击过程中出现波形漂移等问题，导致指数被放大，应当将信号接收敏感度设置的相对较低。而在对波形图进行分析时，为了能够明确找出波底则要一定程度增强信号接收的敏感度，但过度的提升，必然会使轻微的缺陷被扩大，例如轻微的缩颈问题，会演变成严重的缩颈问题，甚至可能导致桩被误判为“裂缝桩”。此外还要合理使用拟合程序，目前国内外的部分测试仪器，都附带拟合分析的程序。这些程序是能够确保桩身缺陷分析更加精准并起到校正波形质量效果的。但同时也会误导或是混淆部分对桩的判定。所以如果其中一幅波形图存在严重误差，例如波形中的桩底部分无明显标志的波形图，那么借助拟合程序去处理，则会形成完整的如同象模型桩曲线的补全波形图，这样一来会有很大几率出现误判影响测试结果，所以必须要确保拟合程序的合理应用。

（四）混凝土强度、波速、桩长之间的关系

在测试过程中，合理波速的选取是很重要的，上文亦有所谈及。而为确保波速调整更合理，对于混凝土波速、强度及桩长三者的关系必须要加以明确。我们在实际分析过程中必须要更加注重以下几点。其是从测试仪器及传感器等的内部设置差异去分析，不同的仪器，对同一根桩的波速测试结果都可能有较大差距。例如针对南京某地一根模型桩，使用江苏产的仪器去进行测试，测试时所得出的波速为4000米/秒，而使用武汉产的仪器，测出的波速则为4500米/秒，这便证明了差距的存在。而且即便是同一工程当中，砼等级相同的桩，利用同一台仪器去对其波速进行测试，结果也可能产生差距。究其原因是波速受到了混凝土桩的骨料粒径、水泥型号、钢筋型号以及地质水文条件等因素的影响，可见产生影响的要素是十分复杂的。所以应当综合性的去分析该工程的多方面信息，将变动要素融入进去，才能确保结果更精准。而且每次测试的信息都应当收集起来以待今后在相似条件下进行测试时进行比对。以上是在实际工程检测当中经常会遭遇的容易导致误差的主要问题。桩基是隐蔽工程，所以桩身质量的判断也要顾虑到隐藏要素才能保证结果的可靠性。

（五）灌浆加固效果

灌浆加固效果要根据实践应用成果去分析，才最具可靠性。例如某工程的一次灌浆作业共完成61个灌浆孔的钻探工作，钻探的总进尺为19170米，所使用的灌浆料，是41吨的42.5级水泥.。在实际操作过程中，前期的吸浆量很大，故挡土墙出现了多处出浆的情况，而后续随着灌浆的孔数及灌浆的次数累计，吸浆量逐渐降低，压力开始上升。后期的清水钻进过程中，渗漏量很少，岩芯钻进时均见砼胶结现象，可见结构密实度符合要求。此外后续的沉降观察结果，也与设计要求相符，这便证明该次施工过程中压力灌浆加固的效果理想，说明这一方案是具备可行性及可参考性的。在测试过程中，要不断收集这样的实践结果信息，作为参考，自然能够确保测试精准性。

结语

桩基低应变测试对于工程施工质量的影响是不可否认的，通过测试得出的结果，是施工的重要參考，所以必须要明确测试技术问题，并且找出优化要点，才能确保测试结果更加精准可靠，让施工更加顺利的推进。