建筑桩基检测中低应变反射法的应用分析

建筑桩基检测中低应变反射法的应用分析

钱月菱

阿克苏地区塔里木建设工程质量检测有限责任公司 新疆维吾尔自治区 843000

摘要：在建筑工程的施工过程中，建筑桩基检测工作的开展能够为建筑整体稳定性以及安全性提供合理保障，因此该项工作在建筑行业中也得到了较高的重视程度。低应变反射法作为建筑桩基检测工作中的重要技术，其实际的运用效果也直接决定了检测工作结果的合理性，对建筑桩基工程质量也具有直接的影响作用，因此应当要对低应变反射法的实际应用展开深入研究。本文以建筑桩基检测为研究对象，就低应变反射法在其中的具体应用展开简要探讨。

关键词：建筑桩基检测；低应变反射法；应用分析

就目前的建筑工程来说，软土地基在实际的施工过程中出现频率较高，对于桩基基础施工质量会造成一定的影响。因此，出于提升桩基承载力的目的，为工程施工活动的顺利开展和人员施工安全问题提供合理保障，应当要做好对复杂地质的处理工作。在该方面的工作中，建筑桩基检测作为其中的重点内容，需通过低应变反射法来对桩基的完整性进行检测，以此来对其中存在的安全隐患问题进行消除，实现建筑工程施工质量水平的有效提升。

1. 低应变反射法分析

1.1低应变反射法原理

在实际的建筑桩基检测工作中，低应变反射法主要通过运用一维线弹性杆件模型，并结合手锤敲击的方式来对桩顶进行处理，使得桩基本身产生一些振动，这种振动能够以波的形式由桩顶开始沿着桩身向下传播。当应力波在传播的过程中途径一些存在质量问题的桩基部位，则其介质存在变化，导致桩阻抗也随之发生变化，通过结合材料密度、桩基截面积以及纵波波速来进行推断，便可以对桩阻抗系数进行测算。由于介质发生变化，一部分应力波会在问题部位发生反射，并传播至桩顶，而另一部分的应力波会继续传播至桩端后，发生反射。此时，借助加速度计便可以在桩顶接收反射的波信号，同时使用测桩仪来将信号进行放大，方便接收，进而得出加速度的时程曲线。检测人员根据曲线的实际形态来对桩阻抗变化的位置进行确定，并对缺陷位置以及桩长校核进行分析和检测。而对于低应变反射方法的结果检测分析，应根据获取的相关数据，生成对应的低应变图，如图1所示，进而结合图中的曲线来对桩基的实际情况进行分析，判断其完整性。

图1：低应变图

1.2低应变反射法适用范围及局限性

在建筑桩基检测工作中采用低应变反射法进行桩基完整性的判断，可以通过对波形实际情况的了解和分析，结合获取到的数据参数来对桩身是否存在质量问题或者缺陷进行判断。同时，依据桩底反射波信号进行推断，也能够实现对桩底沉渣和持力层情况进行预测的目标。但是，在低应变反射法的实际桩基检测工作运用过程中，其虽然具有操作简便以及成本低廉的优势，但是也往往会存在一定的局限性，这与低应变反射法依靠一维波动理论进行检测的原理有关。由于一维波动理论具有理想化的特点，因此这导致了低应变反射法在一些离析范围较大的、存在渐变缩颈情况的桩基检测工作中实际发挥的效果欠佳，适用程度不足。究其原因，是因为在此种检测环境下，即使桩基本身存在缺陷问题，但是由于波形表现不够明显，因此难以对其实际问题位置进行测定。同时，在对预制桩的接头以及裂纹反射进行判断方面也会面临一定的难度，对实际的波形和反射情况难以进行有效掌握。此外，其在对于桩底沉渣的时间厚度进行判断的过程中，也会存在数据精确度较低的问题，且若浅部存在质量缺陷问题，对于深部是否同样存在缺陷将会更加难以判断[1]。

2. 低应变反射法应用优势

作为建筑桩身质量检测工作中常用的检测方法，低应变反射法在实际工作中得到了较为广泛的应用，这与该项检测技术方法的便捷性操作以及结果可靠性特点具有直接的关系，且低应变反射法的检测费用较为低廉，符合实际建筑工程桩基质量检测的基本需求。低应变反射法的运用，能够通过对试验结果的分析来对桩基位置进行确定，其凭借准确性较高的检测结果展开分析，能够对静载试验当中抽样率不高的问题进行有效解决。同时，静载试验中运用低应变反射法，也可以在一些不合格桩基的检测过程中，加大检测面，使得桩基处理人员得到更为可靠的参考依据。由此可见，低应变反射法的优势较为突出，在建筑工程的桩基检测工作中发挥了较为重要的作用。 

3. 建筑桩基检测中低应变反射法的应用注意事项

3.1桩基桩头处理

在开展实际的建筑工程桩基检测工作过程中，操作人员在实际检测之前应当要对被检测桩基的桩头位置混凝土情况进行检查，对其牢固性是否符合要求标准进行评估，这可以有效防止实际检测过程中激振信号出现震荡的问题，避免对检测结果造成影响和干扰，有效规避检测误差。对于桩基顶部桩头位置混凝土的检查工作来说，不仅需要保证混凝土实际情况符合检测工作的要求标准内容，还需要对桩顶的坚硬程度提供保障，同时根据实际检测工作需要，也应当要对混凝土进行一定的打磨，将其保持在水平状态，便于后续进行检测工作的相关操作开展[2]。

3.2处理传感器耦合

对于低应变反射法在实际的建筑桩基检测工作中的运用来说，其往往会受到多项因素的共同影响，包括外部环境因素以及人为因素等，若未能做好相关的控制工作，则有可能会导致检测信号出现误差问题，对最终的检测分析结果造成影响。因此，操作人员应当要对相关的影响因素进行干扰，加强控制。在对诸多的影响因素进行合理把控的方面，对传感器进行耦合处理是其中较为重要的一项工作内容，对保证低应变反射法检测结果的可靠性与准确性具有较为重要的影响作用。在实际的操作中，涉及到石膏、黄泥或者橡皮泥的使用。借助这些材料，应当要对传感器耦合的粘结度进行合理控制，保持其厚度符合要求规范。在完成传感器的安装施工后，还需要结合实际的检测工作开展需要，对传感器的具体位置以及桩顶的位置进行相应的调整，将二者稳定保持在要求的状态之中，方能保证低应变反射法检测工作的顺利开展，同时也可获取较为精确和可靠的检测数据与结果。

3.3科学设置激振点及传感器检测位置

在实际的低应变反射法检测操作过程中，相关操作人员应当要尽可能地避免负向反冲波的出现，以此来为桩基波形的准确性以及真实性提供合理保障。为实现这一目标，在实际的低应变反射法检测过程中，应当要对传感器已经激振点之间的距离进行合理控制，保证其实际的距离以及安装设置的位置符合要求规范，进而提高实际检测工作的科学性和相关操作的合理性。若二者之间过于接近，则负向反冲波的出现几率将会加大，且若在桩身浅部位置存在一定的缺陷问题，也难以有效地显示出来，对于波形分析数据的准确性将会造成不利影响，使得检测人员无法获取精准的数据。经过多次调查研究以及对多项检测数据进行统计分析后，总结相关经验可以得出，将传感器安装位置确定在距离桩中心的2R/3位置处是较为合理的，在该位置时，桩基产生的波形真实性与可靠性也会得到显著的提升[3]。

4. 建筑桩基检测中低应变反射法的应用

4.1工程概况

以某商业建筑工程为例，其地上4层为框剪结构，采用钻孔灌注桩方式进行地基的施工建设。在实际的工程建设规划中，工程桩的数量为684根，检测桩的数量为467根，桩长设计长度为14-33m，整体布置形式为矩形。其中单桩的承载力特征值达到5000KN，桩截面尺寸为1200mm，桩身的设计强度等级为C35。在经过地质勘查工作后得出的结果为：本次工程项目的地层情况，至上向下分为杂填土、中粗砂、中细砂、粉质粘土以及粉土等。

4.2检测方法及仪器

在本次工程的建筑桩基检测工作中，为确保能够对桩身结构完整性进行合理地检测，采用了低应变反射法作为检测技术类型。在实际的检测工作准备环节中，操作人员首先需要将高灵敏度的传感器安置在桩顶上，并使用手锤敲击的方式来加强其稳固性，使其能够产生一些压缩波。随后，通过检测仪的使用，对桩身存在缺陷位置部位的反射波进行接收，并在检测仪的屏幕上进行相应的显示。操作人员需利用检测仪来对桩身的不同位置进行重复性的桩基测试工作，收集相关数据，并在获取的数据当中，选择其中3个数据来对不同位置的桩身缺陷问题进行分析，以此来保证检测结果的可靠性和准确性。同时，为提升建筑桩基检测工作的效率水平，操作人员也可以借助计算机的功能，开展数据分析工作，并通过计算机来对不同桩基的完整性情况进行计算，随后进行数据的汇总和分析，得出精准度桩基检测结果。在本次工程的桩基检测工作中，实际检测的桩基数量为21根，使用的检测仪器为型号RSM-PDT的基桩动测仪。

4.3检测结果分析

在完成桩基检测的相关操作后，操作人员能够获取检测结果分析所需要的相关数据信息。在对其进行分析的过程中，首先应对其中的17根桩基完整性进行检测，根据计算机的模拟演算功能，从实际的桩基测试变化曲线来看，桩身的15m位置存在较为明显的应力波反射反应，这代表桩基该处位置的介质存在明显的变化。经过桩基检测发现，本次工程的桩底埋深为15m，符合工程项目设计要求。结合检测数据，并对照建筑桩基检测技术的要求规范，经过分析本次的桩基检测完整性较好，有433根建筑桩基达到了I类级别，桩身较为完整，有34根建筑桩基达到了II类级别，桩身表面存在轻微的缺陷，但对于桩身结构的整体承载力影响较小，可忽略不计。总体来看，本次建筑工程桩基检测工作中，I类级别桩基数量达到了92.72%，II类级别桩基为总数的7.28%，因此符合工程设计的基本要求，通过检测标准。

结束语：综上所述，低应变反射法凭借其操作的便捷性及较快的检测速度，在建筑工程桩基的完整性检测工作中发挥了重要的作用，能够实现整体经济效益水平的提升，因此得到了较为广泛的运用。但在实际的运用过程中，仍需对其中一些细节方面的问题进行严格把控，进而为检测结果的可靠性提供保障。基于此，在实际的建筑桩基检测工作中，应当要做好对工程项目特点的分析，并对低应变反射法的应用注意事项进行充分了解，保证检测技术选用的合理性，如此方能实现建筑桩基检测效率水平的提升，为建筑桩基检测工作的良好发展积累丰富的实践经验。

参考文献：

[1]陈朝.桩基检测中低应变反射法与钻孔取芯法的应用分析[J].四川建材,2021,47(07):20-21.

[2]张爱静.桩基检测技术在建筑工程中的应用研究[J].建筑技术开发,2021,48(06):63-64.

[3]文军,杨军,赵鸿彬.低应变反射法检测端承桩完整性的应用研究[J].广州建筑,2020,48(01):1-5.