低应变法是一种广泛应用在桩身完整性检测中的技术,它基于一维波动理论,通过实测桩顶的加速度或速度响应,分析时域曲线来判断基桩是否存在缺陷。这种方法称为反射波法或瞬态时域分析法。下面将详细讨论这一技术的关键环节。
传感器的安装位置至关重要。对于实心桩,激振点应该设在桩中心,而测量传感器应放置在距桩中心2/3半径的位置。对于空心桩,两者则应保持在同一水平面上,且与桩中心连线形成90度角,同时位于桩壁厚度的一半处。传感器的耦合需确保紧密,通常使用牙膏、黄油或口香糖作为耦合剂,以避免传感器移动或倾斜,但不能使用泥巴,因为它可能导致信号传输不良。
在实施敲击时,应使用力棒自由落体敲击桩头,力棒落下后会反弹,此时需迅速抓住力棒。落距通常在5cm至15cm之间,可根据桩的长度适当调整。长桩建议使用橡胶头的锤头,以减少对桩体的损伤,而短桩则可选用铝合金头。
波形分析是低应变法的核心部分。对于完整桩,入射波和反射波呈现同相位,且有明显的桩底反射。如果出现扩底,初始入射波可能会先反相再同相。例如,某住宅楼的人工挖孔桩,在测试中显示明显的桩底反射,表明其为完整桩。
缩径桩在时程曲线上表现出规则的特征,缩径部位和缺陷会导致先同相再反相的反射信号,或者只出现同相反射,根据缺陷严重程度可能有多个反射。通常,这类桩仍能观察到桩底信号。
离析桩由于混凝土的松散,吸收了应力波的能量,导致反射波不规则,后续信号混乱且频率较低,波速也偏小,往往难以识别桩底反射。
断桩的测试曲线会显示等间距的多次同相反射。上部断裂的反射幅值高、衰减慢,中部断裂表现为多次同相反射,而深部断裂的波形类似于摩擦桩,但计算得到的波速远高于正常桩。
桩头偏软的情况,如桩头疏松或强度不足,测试结果将无法准确反映桩的完整性。曲线显示入射波峰较低,后续波形呈现低频,这些都是桩头强度偏低的迹象。
低应变法通过精确的传感器定位、有效的耦合以及对波形的深入分析,能够有效地检测出桩身的各种缺陷,从而为建筑工程的安全提供重要保障。在实际操作中,需严格按照规程执行,确保数据的准确性和可靠性。