影響低應(yīng)變反射波法檢測的幾個因素

影響低應(yīng)變反射波法檢測的幾個因素
1、樁頭處理
對低應(yīng)變動測而言，判斷樁身阻抗相對變化的基準(zhǔn)是樁頭部位的阻抗。在處理樁頭時還樁頂條件和樁頭處理好壞直接影響測試信號的質(zhì)量，因此務(wù)必進(jìn)行樁頭處理，處理后應(yīng)保證樁頭的材質(zhì)、強度應(yīng)與樁身相同，樁頭的截面尺寸不宜與樁身有明顯差異；樁頂面應(yīng)平整、密實，并與樁軸線基本垂直。灌注樁應(yīng)鑿去樁頂浮漿或松散、破損部分，露出堅硬的混凝土表面；樁頂表面應(yīng)平整干凈且無積水；妨礙正常測試的樁頂外露主筋應(yīng)割掉。對于預(yù)應(yīng)力管樁，當(dāng)法蘭盤與樁身混凝土之間結(jié)合緊密時，可不進(jìn)行處理，否則，應(yīng)采用電鋸將樁頭鋸平。
當(dāng)樁頭與承臺或墊層相連時，相當(dāng)于樁頭處存在很大的截面阻抗變化，對測試信號會產(chǎn)生影響。因此，測試時樁頭應(yīng)與混凝土承臺斷開；當(dāng)樁頭側(cè)面與墊層相連時，除非對測試信號沒有影響，否則應(yīng)斷開。
應(yīng)注意不能將樁身劈裂，留下隱性裂縫，樁頭的破碎部分應(yīng)徹底清除，樁頭面應(yīng)成完整的水平面。尤其應(yīng)將敲擊點和傳感器安裝點部位磨平，如此就可避免檢測過程中產(chǎn)生虛假的信號而影響評判結(jié)果。多次錘擊信號重復(fù)性較差時，多與敲擊或安裝部位不平整有關(guān)。
2、傳感器的選擇與安裝
在對基樁進(jìn)行低應(yīng)變反射波法測試時選用速度或加速度傳感器。其中速度計在低頻段的幅頻特性和相頻特性較差，在信號采集過程中，因擊振激發(fā)其安裝諧振頻率，而產(chǎn)生寄生振蕩，容易采集到具有振蕩的波形曲線，對淺層缺陷反應(yīng)不是很明顯。同速度計相比，加速度計無論是在頻響特性還是輸出特性方面均具有巨大優(yōu)勢，并且它還具有高靈敏度的優(yōu)點， 因此用高靈敏度加速度計測試所采集到的波形曲線，沒有振蕩，缺陷反應(yīng)明顯。所以建議在對基樁進(jìn)行低應(yīng)變反射波法測試時選用高靈敏度加速度計檢測。傳感器的安裝對現(xiàn)場信號的采集影響較大，理論上傳感器越輕、越貼近樁面、與樁面之間接觸剛度越大，傳遞特性越好，測試信號也越接近樁面的質(zhì)點振動。所有動測均要求如此。對實心樁的測試，傳感器安裝位置宜為距樁心 2/3～3/4 半徑處；對空心樁的測試，錘擊點與傳感器安裝位置宜在同一水平面上，且與樁中心連線形成 90°夾角，傳感器安裝位置宜為樁壁厚的 1/2 處。
3、擊振方式的選擇
擊振信號的強弱對現(xiàn)場信號的采集同樣影響較大，對實心樁的測試，擊振點位置應(yīng)選擇在樁的中心。由于近年來超高建筑的修建，使得基樁的長度越來越長，樁徑也越來越大，所以長大樁的測試越來越多。對長大樁測試一般應(yīng)當(dāng)用力棒擊振，其重量大、能量大、脈沖寬、 頻率低、衰減小，適宜于樁底及深部缺陷的檢測，樁底及深部缺陷的信號反射較強烈。但由此很容易帶來淺層缺陷和微小缺陷的誤判和漏判。當(dāng)根據(jù)信號發(fā)現(xiàn)淺層部位異常時，建議用小手錘擊振，因其重量小、能量小、脈沖窄、頻率高，可較準(zhǔn)確的確定淺層缺陷的程度和位置。
4、樁周土層的影響
在對基樁進(jìn)行低應(yīng)變反射波法測試時，要充分考慮到樁周土層對所采集波形曲線的影響。檢測人員往往只注意到樁身波阻抗變化造成的信號反射， 而忽略了應(yīng)力波在樁身中傳播時， 不僅受到樁身材料、剛度及缺陷的影響，還受到樁周土層的彈性模量大小的影響。當(dāng)樁周土從軟土層變化到硬土層時，采集的波形曲線會在相應(yīng)位置處產(chǎn)生類似擴徑的反射波，而當(dāng)樁周土從硬土層變化到軟土層時，采集的波形曲線會在相應(yīng)位置處產(chǎn)生類似縮徑的反射波。如果不考慮樁周土對采集波形曲線的影響，不了解樁側(cè)的地質(zhì)情況，容易對基樁產(chǎn)生誤判。
因此做到以下兩點很有必要：
1） 結(jié)合地質(zhì)資料、施工記錄分析基樁完整性。
樁型、施工工藝對基樁的完整性以及缺陷類型影響很大。如：預(yù)制樁、人工挖孔樁不可能縮徑；許多的缺陷或質(zhì)量事故都發(fā)生在流水處或地層變化處；地層變化對波形也會產(chǎn)生影響（會產(chǎn)生反射波）等等。因此查看地質(zhì)資料、了解施工記錄對確定缺陷位置有很好的幫助。
2） 綜合分析同一工程的所有被測樁。同一工程的地質(zhì)和施工狀況大致相同，通過尋找被測樁之間的共性，再來分析每一根樁的情況，往往能有效的提高分析效果。
5、信號處理
濾波是波形分析處理的重要手段之一，是對采集的原始信行加工處理，它是為了將測試信號中無用的或次要成分的波濾除掉，使波形更容易分析判斷，在實際工作中，多采用低通濾波，而低通濾波頻率上限的選擇尤為重要，選擇過低，容易掩蓋淺層缺陷，選擇過高， 起不到濾波的作用。對于速度計的安裝諧振場振蕩而言，恰當(dāng)?shù)臄?shù)字濾波可以與之互補，從而延拓傳感器的使用頻率范圍， 因此對于這種信號的數(shù)字濾波方式， 以在頻域分析的基礎(chǔ)上， 恰好濾去安裝諧振場振蕩的原則。可以通過比較濾波前后幅值譜曲線的方式來驗證濾波恰當(dāng)否，但一般來說以選擇安裝諧振峰左側(cè)第谷處頻率作為低通截止頻率為宜，大體上速度計的該頻率不宜低于 800hz；數(shù)字濾波也可以用于加速度計，使用原則與速度計一樣，但其濾波宜在積分后進(jìn)行，且不宜低于 1500hz，數(shù)字平滑雖與濾波功能近似，但也不能完全對等，用于加速度計的積分信號較為理想，一般以正好消去高頻毛刺為原則。