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高应变测试,要从“头”开始
发布时间:2020-10-22 浏览次数:6826 来源:欧美大地


众所周知,高应变测试原始信号的质量对于后期的分析计算至关重要。因此,在高应变测试中有“垃圾进,垃圾出”的说法。也就是说,不好的信号不可能得出合理的结果!

在打入桩测试过程中,多数采用施工用的打桩锤进行测试,这种方式锤击能量高,对中有保证。且打入桩都是预制桩,桩身材质均匀,形状规整,所以一般情况下,信号质量都比较好,后期分析计算也相对容易。

对于灌注桩而言,测试条件很难达到理想状态,这会导致测试过程中出现一些困难、信号质量难以保证。

NO.1 均匀性

灌注桩是现场浇筑混凝土,桩身材质的均匀性难以保证,传感器位置的弹性模量E有可能存在较大偏差,这就导致力值的测试出现偏差;

NO.2 前期准备要求

灌注桩高应变测试只能使用自由落锤,那么落锤重量是否足够激发土阻力,锤击是否能够保证居中,对测试结果都有非常大的影响。

因此,灌注桩高应变测试对于前期准备工作的要求更高,其中最重要的一环是桩头准备。在高应变测试过程中,一般要求桩头露出地表至少2D长度,一般采用开挖或延长桩头的方式,以保证传感器安装位置混凝土质量足够好,能够测试到合格的信号。

 

高应变测试面临的问题

在工程现场测试的过程中,一般没有足够的条件支持开挖或者延长桩头,而且可能会提高时间和经济成本,这就导致现场桩头的准备情况往往都不尽如人意。

另外,出于对成本和测试速度的考虑,舍弃导向架直接测试的情况时有发生,这样很容易出现测试过程中,锤与桩无法对中的情况,所测信号不合格率大大增加,造成了“垃圾进,垃圾出”状况的出现。

 


 


由于上述原因,导致了很多地区在灌注桩测试中只做静载,不做高应变的现象。甚至对高应变的可靠性产生质疑。但是对于业内的检测工程师们来说,应深入了解高应变检测理论基础,对高应变具有正确认识和准确判断。



 

高应变的可靠性

高应变发明之初进行了大量的比对试验,以确保该方法的可靠性。且几十年来,在全球范围内高应变检测方法经过了大量的工程实践验证,证明在灌注桩测试中,高应变也是可行的,只是在实施难度上高于打入桩,尤其是在承载力很高的大尺寸灌注桩的测试中。

因此,在一些条件难以满足的情况下,高应变的可靠性会受到影响。但在同样条件下,大吨位静载荷测试同样非常困难,且代价高昂。

 

高应变VS静载测试

高应变与静载测试各有千秋。静载测试的特点就是简单直观,换个说法,就是我们常说的“准”。但由于不同的规范、标准或者理论的沉降标准不一样,因此静载测试的承载力值不是唯一的。

高应变相比静载测试有以下几个优点:

  • 测试速度更快,耗时更短;
  • 所需要的场地空间小;
  • 除了承载力信息外,还可给出桩侧、桩端阻力分布,桩身应力以及完整性等信息;
  • 可以做打桩监控,实时监控打桩过程。

但相较于静载的操作简单,高应变测试的准备工作就复杂得多。这就给高应变测试增加了难度。

为了改善这种情况,PDI推出了桩顶测力装置(Top Transducer),可以简化灌注桩高应变测试的现场准备工作。

 

使用桩顶测力装置后,仅需将速度传感器安装在桩身上,力传感器则直接安装在测试装置上,不无需安装在桩身混凝土上。因此,不需要桩头露出2D长度,只要保证露出20-30cm,桩头混凝土完好即可。

 

 

同时,为了方便现场测试,PDI还专门推出了DLT测试软件,帮助用户简单准确的输入测试所需的数据。

该软件是专为桩顶测力装置而设计,但其功能并不仅限于此,它允许用户选择力信号测试的位置:传统的桩身测力,锤上测力,使用Top Transducer测力。DLT软件也可以作为一个模块集成到现有的PDA-S软件中。

DLT
 

使用DLT软件,用户直接选择使用的Top Transducer型号即可,软件自动读取装置所有参数。当然,用户也可以根据自己的需求,定制特殊规格的测力装置,并将相应参数输入数据库并保存。

 

因为测力装置为钢制的,材质均匀稳定,所以测试的力信号稳定性与准确性大大提高。当然,在数据分析处理上也会有相应的调整,可以在现场测试的时候就通过标定系数换算,折算出混凝土的应变值,或者也可以在CAPWAP分析时,建立非均匀桩模型,进行拟合分析。

 

数据分析
 

 

桩顶测力装置有三种规格可供选择,最大可承受4000T打击力,基本可以满足所有测试需求。每个测力装置都包含了8个力传感器,并通过4根一分二电缆(Y型电缆),将8个力传感器合并为4个通道,再配合2个或4个加速度传感器进行测试。

最大打击力

1150T

2400T

4000T

直径

50cm

75cm

111cm

高度

45cm

50cm

75cm

重量

270kg

700kg

2160kg

 

更多关于高应变检测技术方法及桩顶测力装置的详细信息,请咨询欧美大地仪器。

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