隨著我國國民經濟與工程建設的快速發展，基樁檢測作為隱蔽工程驗收的重要環節，對保證整個工程建設的安全穩定起著十分重要的作用。本文簡要的分析了反射波法的工作原理和技術要點，并通過反射波法在各種類型基樁檢測中的應用實踐，總結了測試中常見的問題及注意事項。

　　《華中建筑》核心建筑期刊征稿，創刊于1983年，是湖北省人民政府國有資產監督管理委員會主管，中南建筑設計院和湖北省土木建筑學會主辦，系大型綜合性建筑學術期刊，其宗旨在于：在黨的“一個中心、兩個基本點的基本路線指引下，發掘發揚中華民族的優秀建筑文化遺產，傳播交流我國的建筑設計創作、科研、教學及建設成就，為探索中國建筑發展的道路，促進中國新建筑流派的孕育成長和豐實，推進中國新建筑文化的開拓和發展而努力。

　　前言

　　上世紀 80 年代，我國樁的動測技術就已經應用于實踐中了， 經過 20 多年的發展， 低應變法檢測技術已經趨于成熟。 目前， 采用低應變法進行樁身完整性檢測的工程實際上已遠遠超過其他動測樁方法， 如聲波透射法及高應變法等， 而且， 在大量的檢測實例中， 雖也有主觀和客觀原因造成誤差稍大或個別誤判的情況，但絕大多數檢測結果表明， 低應變法對基樁樁身完整性的檢測具有相當高的可靠性。

　　一、反射波法檢測的基本原理

　　基樁低應變動力檢測反射波法的基本原理是在樁身頂部進行豎向敲擊， 給樁頂一個能量， 由此在樁中產生的應力波沿樁身以縱波速度 Vp 向下傳播， 應力波通過樁的阻抗 Z 變化界面 (如樁底、 斷樁和嚴重離析等部位) 或樁身截面面積變化 (如縮徑或擴徑) 部位時將產生反射波，對接收到的反射波數據經過放大、 濾波等處理，可識別來自樁身不同部位的反射信息，根據波形特征和實測波速分析并結合樁砼養護齡期及設計砼強度等綜合指標來判斷樁身的完整性、缺陷性質、 缺陷部位及混凝土強度等級。

　　二、各種常見樁型易產生缺陷種類的分析

　　2.1 混凝土灌注樁

　　在施工過程中， 如混凝土澆注不連續， 攪拌不均， 水灰比過大， 導管漏水或地層穩定性較差， 就會產生樁身質量問題， 如斷樁、 離析、 夾泥或縮頸等。

　　2.2 人工挖孔灌注樁

　　如施工不當， 孔內護壁漏水， 積水過多或是地層不穩定時， 就會產生樁身質量問題， 如離析、 膠結不良、 強度降低或是塌孔產生斷樁。

　　2.3 混凝土預制樁

　　在未達到樁底標高， 遇到地層強度較大時，在錘擊力的作用下，易在樁身接口焊接處開裂， 甚至造成樁頭破碎。

　　2.4CFG 樁

　　由于沒有鋼筋是素混凝土樁， 樁體呈脆性， 如果開挖不當的話，樁體會產生裂紋甚至斷裂。

　　三、典型實測曲線

　　由于樁身缺陷種類復雜， 判斷樁身缺陷存在與否， 需分辨實測曲線中有無缺陷的反射信號及分辨樁底反射信號。下面通過對樁身各種常見缺陷的反射波特征， 結合一些典型的實測波形，對反射波實測曲線的解釋方法介紹如下：

　　3.1 完整樁的波形曲線分析

　　當樁身完整時，僅存在唯一的反射界面，即樁底反射面，在條件較好的情況下，可以得到明顯的樁底反射波。某工程為人工挖孔灌注樁，設計樁長大于 7m，實測樁長 7.5m，樁徑 800mm， 波速C 為 3757m/s。此時， 可以利用波速 C、 反射時間 t 和樁長 L 三者之間的關系來估算樁長或速度，進而根據波速與混凝土強度的關系來評估樁身混凝土的強度,樁混凝土強度 C25。

　　3.2 斷裂樁的波形曲線分析

　　在樁身斷裂處,其反射系數 R=1,即在樁身斷裂處發生全反射。 當出現多個反射波時,應判別它是同一缺陷面的多次反射,還是樁間多處缺陷的多層反射。前者,即缺陷反射波在樁頂面與缺陷面間來回反射,其主要特征是反射波至時間成倍增加,反射波能量有規律遞減;后者往往是雜亂的,不具有上述規律性,且樁底反射信號很難見到。

　　3.3 離析或膠結不良樁波形曲線

　　在樁身離析和膠結不良時由于波速發生改變, 使得波的頻率也發生變化，其高頻成分衰減較快， 使得波形變得平坦， 至于是由離析還是膠結不良引起，則要結合施工時的情況和地質報告等輔助資料來加以區分。

　　3.4 嵌巖樁的波形曲線

　　對嵌巖樁，如果樁底沒有浮渣或浮渣比較少，樁和基巖接觸良好， 則樁底反射信號不明顯，但經過指數放大等技術處理，有時可以見到一反相反射信號; 如果樁底浮渣較多，有時可以看到一同相反射波出現， 由于浮渣對波的吸收較強，有時也很難見到反射信號。

　　四、現場檢測中的注意事項

　　4.1 激振問題

　　理論分析和實踐經驗表明，激振技術是反射波法完整性檢測的重要環節。在檢測時，通常使用瞬態激振， 最簡單的方法是用手錘或力棒激振。在檢測時提高激振脈沖波的頻率， 可以提高分辨率; 但高頻波對長樁不易獲得樁底反射，因此應該用頻率較低的脈沖波來獲得樁底反射， 再用高頻波來檢測樁身上部的缺陷。 另外一個要注意的問題是激振的能量要適中， 并不是能量越大越好。激振時要干脆、利索，以使每次的激振波形基本一致， 有利于對比分析。

　　4.2 傳感器與粘結劑的選擇

　　傳感器是基樁檢測的 "眼睛" ， 它的頻響特性、 阻尼大小、 靈敏度和動態范圍等對實測波形的影響非常大。反射波法對傳感器有特殊的要求， 因此傳感器的量程范圍和動態范圍要足夠寬， 要有較高的靈敏度，有良好的阻尼特性。在通常情況下， 我們可用不同特性的傳感器多測幾組曲線， 通過對比進一步提高分析精度。

　　在傳感器性能較好的情況下， 必須選擇好的粘結劑， 使傳感器與基樁得到較好的耦合。 目前常用的粘結劑有石膏粉、 橡皮泥、 蛇皮膏、黃油等。在這些粘結劑中， 石膏粉粘結的耦合頻率較高， 而后幾種的耦合頻率較低。應該注意的是， 當樁頭較濕時， 采用橡皮泥和蛇皮膏粘結劑粘結的效果不是很好，此時最好用石膏粉。

　　4.3 樁頭的處理

　　灌注樁的樁頭往往有一定厚度的浮漿，特別是人工挖孔灌注樁，浮漿嚴重影響檢測效果， 因此在檢測時必須將浮漿打掉， 同時保持樁頭平整。此外， 預制樁在貫入過程中樁頭可能產生破損， 灌注樁在破除浮漿時也可使樁頭產生破碎， 使彈性能量快速衰減， 嚴重時使激發的脈沖波不規則， 嚴重影響檢測效果， 甚至造成誤判現象。 因此，在檢測時必須格外注意樁頭情況。

　　4.4 輔助資料的收集

　　在進行基樁檢測時應該注意輔助資料的收集。輔助資料包括巖土工程勘察報告、 灌注樁的成孔工藝、成樁機具和工藝、 樁基施工記錄及開挖情況等。結合輔助資料來分析樁身的缺陷類型。

　　4.5 提高信號判讀的正確性

　　現場檢測時， 采集的信號是否可靠直接影響樁身完整性的判定。應在檢測現場即時對信號是否可靠作出判斷，發現問題及時查明原因采取措施后重測。觀察不同的傳感器或不同的激振點所獲得的時域波形， 主要特征是否相同，特別是頻域共振峰的特征是否相同。在瞬態激振試驗中， 重復測試的次數應大于 4 次， 若這些特征都是基本相同，說明信號充分反映了樁身情況，分析時就不會導致錯判和漏判。

　　五、結束語

　　總之，應用基樁低應變動力檢測法檢測樁基礎的成樁質量簡變、快捷可以在較短的時間內完成大量而且復雜的的工作，是微波電子檢測技術與電子計算機技術在土建工程實際應用取得良好效果的又一典范。但需要注意的是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， 這往往能有效地提高分析準確度。如果僅僅分析一根樁， 而不對整個工程的情況進行了解，很容易產生判斷錯誤。 因此，要求檢測人員不但掌握檢測方法的基礎理論， 熟悉儀器操作及數據采集， 了解測試方法的局限性， 還必須注重實踐經驗的積累，有豐富的經驗才能做出正確的判斷。

　　參考文獻

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