低应变反射波法检测桩身完整性应慎重对缺陷类别得判断鹿逢月淮安市建筑科学研究院有限公司【摘要】介绍了低应变反射波法得检测原理，并结合工程实例说明应慎重对缺陷类别得判断【关键词】低应变反射波法,桩身完整性。1引言低应变反射波法就是基桩桩身完整性检测得首选方法,该方法具有快速、经济、无损等优点，应用最为广泛，但就是该方法由于有它成立得假设条件，使得该方法在应用中，存在对灌注桩桩身缺陷得误判或重判,对预制桩桩身缺陷得漏判或轻判。2低应变反射波法得基本原理2、1基本假设假设受检桩为一维弹性杆件,其介质均匀连续，纵向振动时桩横截面保持为平面,横截面得轴向应力均匀分布,入射波波长远大于桩径，信号沿桩身传播不发生衰减，在测试过程中,认为桩周土对桩身应力波得信号不发生影响。2、2检测原理取桩身某段为一个分析单元,其波阻抗、介质密度、纵波波速、横截面积分别用Z、ρ、c、A表示,则:Z=ρcA，当桩身几何尺寸或材料物理性质发生变化时，相应得ρ、c、Ａ发生变化,其变化发生处称为波阻抗界面。在桩顶激振后，将产生压缩波,以波速ｃ沿桩身向下传播。当遇到波阻抗界面时,产生反射波与透射波。根据应力波传播理论,只要两种介质在界面处始终保持接触（既能承压又能承拉而不分离),根据波阵面动量守恒条件可求得反射系数F,如下式:Ｆ=(Z2－Z1)/(Ｚ2+Z1),桩身各种性状以及桩底不同得支承条件均可归纳成以下３种波阻抗变化类型。(1)波阻抗近似不变(Ｚ1≈Ｚ２）桩底支承介质与桩身阻抗近似，桩身完整、均匀、无缺陷都属于这种类型。应力波为全透射,无反射信号产生。(2)波阻抗减小（Z１>Z2）桩底支承介质较桩身材料软以及桩身断裂、缩径、离析、裂缝等都属于这种类型。反射波为上行拉力波,反射波速度、应力均与入射波信号极信一致。(3)波阻抗近似不变(Z1<Z２)桩底支承介质较桩身材料硬、桩身扩径、鼓肚都属于这种类型。反射波为上行压缩波，反射波速度、应力均与入射波信号极信相反。3对桩身缺陷出现误判及轻判得原因反射波法检测桩身完整性得前提条件桩就是连续得一维均质横截面积不变得弹性杆件,而混凝土灌注桩却不能满足此条件,它得桩径从桩顶至桩底并不就是一直不变得，受土质变化及施工因素得影响,当桩径从桩身某个位置逐渐变粗至一定深度遇到坚硬土层桩径会突然恢复正常桩径时，由于上部桩径就是逐渐变化，相当于Ｚ１≈Z2,应力波为全透射,无反射信号,下部桩径恢复正常桩径时,相当于Z1>Z2,且Ｆ值较大,产生明显得上行拉力波,这样从检测信号来判断，桩径恢复为正常处，就存在明显得缺陷反射波信号，应判为Ⅲ类桩，而实际上此处就是桩径得突变处，这就导致了误判。对混凝土预制桩,低应变反射波法检测得假设条件基本能成立,它得桩身横截面积就是恒定不变得，Z1＝Z２，应力波为全透射，无反射波信号,当遇到桩身断裂或接头脱接时,产生明显得上行拉力波,这时会误认为桩得接头所产生得正常信号,这就会漏判或轻判为Ⅱ类桩；当桩底支承介质与桩身阻抗近似时，即桩底支承在坚硬得岩土层上,Ｚ1≈Ｚ２应力波为全透射,无反射信号产生，这就会影响对桩长得判定，若桩长与设计要求稍短也难以发现,这也会造成对桩身完整性得漏判。4工程实例(１)某安置小区11#楼6#试桩,基桩为钻孔灌注桩,设计参数:砼强度等级C30，桩径60０ｍm,桩长31m,低应变检测信号如下：该信号反映此桩在桩顶向下4、7m左右存在明显得缺陷，后经开挖验证,该桩从桩顶向下3m开始桩径逐渐变大,至4、７m时桩径突变为正常桩径,因此低应变检测信号在此处会出现缩径得反射波信号,被误判为此处桩身存在明显得缺陷,开挖后桩身照片如右图。后经抗压静载试验进一步验证检测该桩加载到设计要求单桩竖向抗压承载力极限值时沉降量仅为18、9２mm。（2)某小区一期工程1#楼，基础采用增强型预应力管桩,桩型为:Ｔ－PHC－ＡB600-５6０(110)－C8０，桩长2２m～２9m,采用低应变反射波法对桩身完整性进行全数检测,结果该批桩有三分之一以上在桩顶向下4m～１0m左右桩身存在明显缺陷，将其判为Ⅲ类桩,须作一定处理，为了确保检测结果得准确性，建设方从所判得Ⅲ类桩中随机选取2根桩进行了孔内摄像检测，发现该两根桩均在桩得上部接头处桩身有部分破裂,与低应变检测结果相吻合。其中一根253#桩低应变检测曲线如下:孔内摄像在桩顶向下6m处所摄图像如下:(３）某小区二期工程4＃楼,基础采用预应力管桩，桩型为:PHC-5０0(1２5)ＡB-C80,桩长为8m+８ｍ,单桩竖向抗压极限承载力为27０0kN。对试桩进行抗压静载检测时,发现该批试桩抗压承载力与设计要求相差较大,其中一根１24#桩加载至54kN时桩就急剧下沉,采用低应变反射波法对桩身完整性进行检测,结果该桩在桩顶