浅谈影响低应变检测的几个方面

关键词：测试结果 分析 数据采集 加速度

低应变法检测桩身完整性经过多年的研究和应用，在工程界中已得到广泛应用并已纳入国家规范，成为保障桩基工程质量的有力手段，但是在实际操作中会有诸多因素影响到数据采集的真实性，所以我从工作中总结出一些观点供同行们指点：

一、 桩头清理及传感器的安置

低应变检测主要依置于桩顶的传感器接收激励信号反射，进行分析，故桩头清理的好坏直接影响到测试成果的质量。为确保信号能清楚地被传感器接收，我们要求桩头必须有足够的强度。为满足这一要求，首先要确保受检桩砼强度至少达到设计强度的70%，且不小于15MPa，其次要将桩头浮浆及破碎部分清理干净，出露的钢筋应倒向两侧且不应有较大晃动。而传感器的安置一方面要注意其纵轴线是否与桩身轴线保持平行；另一方面亦要确保传感器与桩顶的偶合，并且安装位置宜为距桩中心2/3半径处，还要避开钢筋笼的主筋影响。纵轴线的平行是为保证入射波与被接收波无夹角出现，接收波性单一；传感器与桩顶的偶合是为了确保在锤击激励后不会出现传感器本身的自振信号迭加进去。

二、 采样系统

1、传感器：目前国内常用的传感器分为速度型及加速度型二种。我们在采用时应视具体场合、具体情况合理选择。通常在小直径、短桩检测时宜采用加速度传感器，这样可确保采集到浅部可能缺陷，减小“盲区”。而在大直径、长桩的测试时采用速度传感器，可避免因加速度传感器接收大能量激励信号时产生过载而致的信号阻塞。当然有条件的情况下，最好采用两种传感器同步采样，以补各传感器之不足。这两种类型传感器除应进行定期检定外还应经常进行计量校正。

2、数据采集系统：这部分是检测的关键部件之一，这一部分工作性能及工作状况的好坏直接影响到检测结果的可靠性及可判性。在数据采集系统的选型上，我们建议选用A/D转换大于12位且多通道A/D转换互为独立的采集系统。这样，即可确保有较高的采样分辨率，亦可保证足够小的采样间隔及各通道工作的有序性及信号相位的一致性。

3、信号线：目前国内采用的信号线普遍存在着线径细，接插头小，工程性能差的缺点。故为降低采集信号的失真度，确保较高的信噪比，一方面选用的信号线宜短，不宜长（最好不超过50m）。另一方面要经常检查信号线的屏蔽网是否完好、是否与信号线短路，若有这类情况发生应立即修理或更换。

4、电源：测试用电源对测试信号的影响主要表现在220V的50Hz噪音信号迭加于测试信号间，给分析带来极大不便及困难，故为确保测试信号的准确性，测试用电源必须有良好的接地，以消除50Hz电源噪音对测试信号的影响，同时亦应注意接地的单一性，以保证不会应接地时产生的大地电势差影响到测试信号的准确性。另外在可能的情况下，测试仪器应更多的考虑使用直流电瓶以减小电源噪音对测试信号的影响。

三、激励锤

经许多同行的实验证明不同锤质、锤重的激励锤对测试有着直接且重大的影响。例如：铁锤所激励的信号脉冲尖而高，可较准确的读取桩顶入射波的起始点，但铁锤亦将会同时激励出许多如表面波等高频杂波。尼龙锤的激励信号平缓许多，虽不会激励出高频杂波，但同时亦使桩顶入射波的起始点读取精度降低。又如，以重锤敲垛浅层短桩所得到的测试信号为一“大波浪”而换以尽可能小的锤轻敲该桩，您会得到意想不到的良好效果。正是不同力锤产生的振源，使我们在现场测试时经常受到不同程度直达波的干扰，因此将直达波干扰降至最低，同时确保各反射波接收不受影响是我们现场测试技术要解决的一个重大课题。总之较好的掌握及运用各类锤或组合使用，对我们的测试会有着极大的帮助和提高。

四、分析系统

分析系统的好坏对测试成果的判定有着极为密切的关系，好的分析系统应具备以下几大特点：

1、能够快速的进行现场实时分析。只有这样才有可能对病态桩进行进一步多方位的检测以判定桩的损坏程度。

2、多次记录同屏分析。这样即可缩短分析时间，亦才有可能采集分析重线性较好的波形，提高分析精度。

3、变步长可定标时域分析。可提高时域读值精度及缺陷或桩底反射与桩顶入射时差读值精度。

4、数字滤波及频谱分析。在采集到带宽尽可能宽的测试信号后通过灵活的数字滤波选取合适频域进行分析。同时通过频谱分析手段辅助分析可能界面及桩底反射。

五、 结语

总之，从测试到分析，从桩头准备到测试设备的完好，分析系统的完备每一阶段、每一步骤均是确保测试结果正确的关键，只有踏踏实实的做好每一步工作才保我们测试成果的公证性及准确性。