探讨建筑住宅工程PHC管桩质量检测中高应变法的应用__墨水学术,论

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　　摘要：目前在本地区还普遍采用低应变法检测多节PHC管桩的桩身完整性，实践表明该法检测存在一定的局限性，很发现桩身中下部的缺陷，故无法完全反映桩的质量情况，对桩基础整体质量评价存在隐患，而高应变法较能反映整桩桩身质量情况。本文针对检测对象的环境影响因素结合实例分析，探讨我市规范中提倡用高应变法检测PHC管桩桩身完整性的原因。
　　
　　关键词：建筑住宅工程；PHC管桩；检测；施工质量；高应变法
　　
　　0引言
　　本地区由于软弱地层较厚，较多工程使用PHC管桩作为桩基础，一般配桩2～3节。由于高、低应变检测法均具有检测PHC管桩桩身完整性的功能，以下就检测环境的3个要素即测试技术理论、桩身结构以及桩周地质条件，并结合实例进行分析，对比它们的检测效果，探讨我市标准DBJ60-15-2008中提倡采用高应变法检测PHC管桩桩身完整性的原因。
　　2PHC管桩桩身完整性检测效果的影响要素
　　2.1测试技术理论
　　高、低应变检测桩身完整性均以波动理论为基础，假设桩某位置存在一阻抗变化面（Z1变Z2、β=Z2/Z1），并在此阻抗变化面作用一土阻力Rx，低应变主要考虑速度反射波Vr=（1-β）Vi/（1+β）（Vi为界面入射波速度幅值），由于低应变测试方法的局限，无法定量考虑土阻力的影响，在信号分析时只能凭经验定性判断，而高应变试验在分析桩的完整性时，可由测试曲线（F、ZV）定量考虑土阻力的影响，凯司法桩身完整性由公式β=［Fd（t1）-Rx+Fu（tx］/［Fd（t1）-Fu（tx）］直接计算得出。同时，应力波在桩身传播中，由于桩侧土阻力、桩身材料阻尼等因素影响，能量在逐步衰减，衰减速度还与冲击脉冲的能量高低以及脉冲的频率有关，低应变由于冲击能量比高应变低得多，脉冲主频又高，信号衰减比高应变法更为明显。
　　2.2PHC管桩结构特点
　　接头质量控制是PHC管桩施工中最薄弱的环节，由于PHC管桩在端头板外侧设计焊口位置太小，实际接桩电焊时上下端头板内大部分面积无焊，在焊接正常的情况下，预制桩接口处也存在阻抗变化较大的不连续面，应力波传至该接口时，接缝对不同能量冲击脉冲的反应差别很大，低应变法应力波在接口处能量已大部分被反射，透射分量在下节桩遇阻抗变化反射回接口再透射回桩顶时的能量已很微弱。对预制桩采用低应变法检测，由于受波能量衰减、接头等的影响，信号只部分反映第一接头或以上桩身质量信息，对接头下桩身中下段缺陷不敏感。如图1a，高应变实测信号表明传感器下约20m存在明显缺陷，在桩身已被打动的状况下用低应变法检测，从测试信号上分析（如图1b），未能判断出此严重缺陷的存在。高应变法由于冲击能量大、脉冲宽，波量大部分往下传播，可反映整桩桩身质量及桩与持力层的结合情况。
　　2.3桩周地质条件
　　预制桩属挤土桩，由于沉桩过程中土体产生很高的孔隙水压力，土体发生侧向挤出，在特定地质条件下使土体产生隆起和水平挤压。土体隆起产生的负摩擦力可导致桩上浮、接口断开等现象，土体水平挤压使早期成桩侧向受弯，当侧压力超过桩抗折强度时，在桩身薄弱处将产生破坏性错位、破碎、断裂等严重缺陷。对于挤土效应形成的缺陷，低应变法在检测中发现缺陷的能力受到一定的限制。如果缺陷位置在第一接头附近或以上，低应变法较易发现，但如果缺陷位置在第一接头以下桩中下部，由于桩-土体系相互作用的影响，低应变法就难以发现缺陷，如实例1中的低应变信号，高应变法基本不受限制。
　　3高、低应变法检测桩身缺陷的能力比较
　　对PHC管桩，在沉桩时有严格的收锤或终压的监管工序，但实际检测中还时有发现如实例1，109#桩高应变检测锤击时声沉、无回弹、明显未达到收锤标准的情况。
　　实例1:某工程109#桩（锤击桩）中下部存在严重缺陷，高、低应变测试信号对比

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