影響低應變反射波法檢測的幾個因素

影響低應變反射波法檢測的幾個因素
1、樁頭處理
對低應變動測而言，判斷樁身阻抗相對變化的基準是樁頭部位的阻抗。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量，因此務必進行樁頭處理，處理后應保證樁頭的材質、強度應與樁身相同，樁頭的截面尺寸不宜與樁身有明顯差異；樁頂面應平整、密實，并與樁軸線基本垂直。灌注樁應鑿去樁頂浮漿或松散、破損部分，露出堅硬的混凝土表面；樁頂表面應平整干凈且無積水；妨礙正常測試的樁頂外露主筋應割掉。對于預應力管樁，當法蘭盤與樁身混凝土之間結合緊密時，可不進行處理，否則，應采用電鋸將樁頭鋸平。
當樁頭與承臺或墊層相連時，相當于樁頭處存在很大的截面阻抗變化，對測試信號會產生影響。因此，測試時樁頭應與混凝土承臺斷開；當樁頭側面與墊層相連時，除非對測試信號沒有影響，否則應斷開。
應注意不能將樁身劈裂，留下隱性裂縫，樁頭的破碎部分應徹底清除，樁頭面應成完整的水平面。尤其應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生虛假的信號而影響評判結果。多次錘擊信號重復性較差時，多與敲擊或安裝部位不平整有關。
2、傳感器的選擇與安裝
在對基樁進行低應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，因擊振激發其安裝諧振頻率，而產生寄生振蕩，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勢，并且它還具有高靈敏度的優點， 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，缺陷反應明顯。所以建議在對基樁進行低應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當用力棒擊振，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。當根據信號發現淺層部位異常時，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
在對基樁進行低應變反射波法測試時，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位置處產生類似擴徑的反射波，而當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位置處產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，不了解樁側的地質情況，容易對基樁產生誤判。
因此做到以下兩點很有必要：
1） 結合地質資料、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：預制樁、人工挖孔樁不可能縮徑；許多的缺陷或質量事故都發生在流水處或地層變化處；地層變化對波形也會產生影響（會產生反射波）等等。因此查看地質資料、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，恰當的數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字濾波方式， 以在頻域分析的基礎上， 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否，但一般來說以選擇安裝諧振峰左側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行，且不宜低于 1500hz，數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。