桩基检测中低应变检测技术的应用研究

董杰

摘 要：低应变法具有检测快速、无损、经济等优点，是目前应用最为广泛的桩基完整性检测方法。桩基完整性的检测是现阶段桩基础工程中的重要内容，包括桩基质量的检测，影响到后期建筑的设计及安全性，以及项目竣工后的建筑使用情况。可想而知，桩基在建筑过程中的重要性。基于此，本文主要分析了桩基检测中低应变检测技术的应用。

关键词：桩基检测;低应变检测技术;应用

0 引言

低应变检测桩基技术是较为综合的多学科应用，其主要涉及计算机技术、物理学、电子科技及桩基等相关学科。在桩基现场进行检测的过程中，首先根据激振设备对桩顶进行信号的传递。通过放大器进行变大，最终在显示器上进行表示，从而进行评价、判断桩身的缺陷。

1 低应变检测概述

低应变检测，即对桩身顶部施加对应的动态支撑力，然后根据支撑作用下土壤及桩基所反射回来的信号强弱判断桩基质量，并与相对应的质量标准进行对照。低应变技术检测工作的原理主要是依据波动理论为前提，根据机械波在桩基内传播并反射，通过传感器接收反射后的能量进行检测。低应变法检测周期短，简便实用，检测成本低，检测结果可靠性高。但该方法受制于一维弹性杆件理想化的假设，在工程实践中，复杂地质条件、短桩（基桩与基岩衔接紧密）截面复杂多变灌注桩、基桩嵌岩过长、基桩周边土层阻力偏大等因素，满足不了应力波方程的假设条件，造成反射波能量损耗过大、反射覆盖面不全等问题，从而很难准确检测出缺陷位置，基桩外表质量检测精度不高，不利于基桩质量的判断。

现将该法的检测原理概括如下：利用锤子激振桩顶，在锤子产生作用力的影响下，激振点出现振动和应力波，其中，应力波往往沿桩身传播，当应力波传播至桩底后，便会向上反射，如果桩身有缺陷存在，同样会有波的反射出现，通过叠加入射波的方式，向工作人员传递相关信息。上文所提及对桩身质量加以反映的信号，通常经由桩顶所安装传感器进行接收，而传感器的作用，主要是对采集所得模拟信号做放大处理，经由转换器向数字信号进行转换，供工作人员分析并得出结论——试桩是否拥有完整结构[1]。

2 桩基国内外研究应用现状

现阶段，美国及欧洲等国家在波动理论上的桩基检测技术得到了巨大的进步，同时又将工程的应用技术进行了改进与完善，在不同的时间阶段都有不同侧重点的桩基被研究。美国研究人员根据相应的波动方程及速度时域波形，综合了桩基的承重能力、桩身质量及性能等，制造出了相关的仪器及设备。荷兰与法国等国家也制造出了具有自己国家特色的桩基检测设备。经过不同国家的努力都为桩基技术的发展起到了积极作用。我国研究出RSM及DJ-3等桩基检测仪，通过学者的不懈研究，也充分了推动桩基检测技术的理论知识及桩基动力检测技术在实践过程中的应用。桩基检测技术是一种不会损坏建筑物的检验技术，受到不少学者的关注与研究，桩基的动力检测技术已成为我国普遍推广的桩基检测技术[2]。

3 桩基检测中低应变检测技术的应用

3.1 桩基检测准备工作

（1）调查现场的桩基地质情况，验证桩基工程中用到的材料及相关资料是否达到安全标准，并对桩基工程中的施工流程及工艺类型进行检测，例如，混凝土是否存在一定刚性，钢材的型号与施工图的设计是否匹配等，还要保证所记录的数据的真实性。

（2）检测人员要切实进入桩基工程现场亲自检测，认真观察桩基顶部是否完整，检测方法也比较简单实用，能通过肉眼直观进行观测其是否受潮、浇灌混凝土强度，用锤子等对桩基顶部敲击，通过回声初步判断其质量及桩根的完整。

（3）在进行低应变检测技术对桩基质量进行检测前，检测人员需将桩基顶部的钢板拆开，对桩头部位疏松的混凝土和砾石等进行有效清理，直到露出紧致密实的混凝土为止[3]。

3.2 仪器性能与调试

即便在公路桩基结构检测中，低应变法的使用能够极大地提升检测结果的可靠性、真实性，但是仍旧需要相关技术人员，不能将细节化的处理工作忽略掉，否则很容易影响到检测结果的精准性。近年来，随着国内科技的进步，检测仪器设备的类型和数量变得愈来愈多，检测标准以及检测内容也随之有了很大的改变，更加趋于多元化。在公路桩基结构检测工作开展之前，做好检测仪器设备的调试工作，有助于提升检测工作的速率和效果，以防止由于仪器设备存在故障，而致使最终的检测结果有误差。

3.3 合理地设置激振点与检测器位置

为保证桩基波形传感过程中的准确性与真实性，避免反向负冲波的产生，需合理控制激振点的位置与检测器之间的距离，若距离过小，会造成反向负冲波，且一旦反向负冲波产生，就会隐藏其桩身的位置缺陷，进而影响后续声波信号分析。通过查阅参考文献，以及对低应变检测在桩基检测中的实际应用进行深入地了解和学习，并对其做了全面、客观、科学的研究，发现在设置激振点位置时，选择以桩本身为中心位置，在距离其2/3位置处安装检测器，所产生的波形最准确与真实。除此之外，在设置激振点与传感器的位置过程中，尽可能排除因钢筋笼等自身建桩材料引起的系统误差，避免松散混凝土与钢筋笼连接交界面因阻抗过低而错误判断桩断或分离等错误的桩基问题。

3.4 实施复核检测

基于公路桩基结构检测工作内容多且杂，所以应当实施复检从而确保检测结果的精准性。经过多次反复检测工作的有效落实，能够将桩基结构的建造品质、是否受损准确地作出判断。与此同时，考虑到桩基结构检测工作效果，关系到公路使用阶段的安全系数。因此，作为公路桩基结构的检测人员，务必要将低应变法的效用全部展现出来，唯有如此才能保障检测结果的真实性、精准性[4]。

4 加强对桩基础工程低应变检测工作的完善

4.1 低应变的检测方法

使用低压应变反射方法进行建筑桩基的检测阶段，首先需要做好桩基清洁工作，以避免砂子、灰尘会影响到检测结果。在实际检测阶段，有关人员经过把传感器、桩基轴的粘合，保证检测过程中，传输器不会滑动，以保证信息准确性。有关人员还需分析所获得的检测曲线，在获取信息曲线的时候，经过多次的检测，实时检查传感器和其他设备，进而得出曲线信息完整性、准确性。

4.2 检测阶段的常见问题和处理方法

如果说正是检测的时候未收到信号，或是信号突然中断，有关人员应该考虑比较常见的问题。在检测的时候如果说没有检测信号，考虑是否有水流入到设备中造成的设备故障。这个因素在排除之后，就需要专业人员进行各能量转换器的检查，转换器使用寿命是有限的，如果说能量转换器长时间的使用没有更换或是维修，就会造成运行过程的受到影响，影响到检测结果[5]。

5 结束语

总之，低应变检测方法是对工程施工质量检测的一种手段，是检测桩基础缺陷的重要方法，这个检测方法的效率比较高，检测结果精准，成本低，在当前各工程施工中得到广泛应用，所以我们还需加强对桩基础工程的低应变检测方法应用探究，不断完善其检测技术，促使保证满足工程施工建設的需要。

参考文献：

[1]海燕.低应变法在公路桩基检测中的应用[J].居舍，2019（1）：44.

[2]林克琴.低应变反射波法在桩基检测中的应用探析[J].福建建材，2019（4）：13.

[3]吴玉梅.建筑桩基检测中低应变反射法的应用分析[J].城市建设理论研究（电子版），2019（24）：30.

[4]刘沣.低应变反射波法在桩基检测中的应用分析[J].低碳世界，2019，9（11）：129-130.

[5]马素龙.低应变法在公路桩基检测中的应用[J].消费导刊，2018（42）：73