吴良清王献
四川省兴冶岩土工程检测有限责任公司
[摘要]本文首先对桩基检测中低应变反射波的基本原理进行了简要阐述，并进一步讨论了低应变反射波法在桩基检测中的应用方法，为今后桩基检测中采用低应变反射波法提供一个借鉴，以便于建筑领域可以通过低应变反射波法来提高桩基检测质量。
[关键词]桩基检测；低应变反射波法；桩身完整性；应用
1、前言
桩基工程施工建筑工程施工中最为重要的隐蔽性工程，基桩在施工中容易出现缩径、扩径、离析以及断桩等质量缺陷，这会导致建筑工程整体施工质量受到很大影响，所以桩基工程施工中必须要对基桩的完整性进行检验。当前我国建筑工程领域较为成熟的桩基检测技术有静载荷试验法、超声波跨孔检测法、钻芯检测法等，而低应变反射波法也是桩基工程中一种较为成熟的检测技术，在实际应用中具有成本低、检测效率高以及适用性强等特点，所以在我国当前工程界桩基检测中的应用十分普遍，对提高我国建筑工程领域桩基工程整体质量有着重要意义。
2、低应变反射波法概述
2.1低应变反射波法的概念
低应变反射波法是桩基工程中对基桩结构完整性进行评价的一种动测方法，其在实际应用中具有操作简单、检测快速以及使用成本低等特点，是当前建筑工程领域桩基质量检测规范中首推的基桩完整性检测方法。作为一种建筑工程基桩普查技术手段，在实际应用中可以大量进行抽样，使该检测技术的检验结果具有较高的可信度。
2.2低应变反射波法的原理
低应变反射波法又被称为应力波法，其应用原理为在用手锤或力棒等激振装置撞击桩顶，会产生一种纵向应力波信号沿桩身进行传播，利用传感器拾取反射信号来判断桩身缺陷及不同界面实际情况，在通过一系列的分析处理后便可以判断基桩质量。由于低应变反射波法在实际应用中容易受到外界环境因素、人为因素影响，导致传感器所采集到的信号往往会含有多种频率成分的动态信号，所以要通过一些技术措施来获取桩身响应的真实信号。
2.3低应变反射波法的应用优势
低应变反射波法在建筑工程的桩基工程施工中可以快速、准确的对基桩质量进行检测，在当前科技条件下完全可以满足建筑桩基工程质量检测的各项需求，并且该技术在实际应用中的成本投入也相对较低，快速、经济以及操作简单是该技术在实际应用中的主要优势，其对推动桩基检测技术的创新发展有着重要意义，同时也对促进建筑工程领域在新形势下健康、稳定发展有着重要作用。
3、低应变反射波法在桩基检测中存在的问题以及注意事项分析
3.1低应变反射波法在桩基检测中存在的问题
低应变反射波法在实际应用中如果桩身出现阻抗多变或渐变的情况，当基桩桩身存在一个以上阻抗变化截面的时候，则反射信号由于受到各阻抗变化截面的多次反射波相互叠加影响，导致反射信号变得相对较为复杂而难以对其进行分析判断。低应变反射波法在检测嵌岩桩的桩底沉渣和桩端持力层是否为软弱层，以及岩洞等结构会不会对嵌岩桩安全使用产生影响的时候，虽然该监测技术无法确定嵌岩桩桩底情况，但是在理论上可以将嵌岩桩桩端视为杆件结构上的固定端，并且根据桩底反射波的方向可以对桩端端承效果进行有效判断。但是低应变反射波法在实际上很难对嵌岩桩桩底沉渣厚度对其承载力影响程度的判断，并且确定出现过有些嵌岩桩的桩底同向反射较为明显，而钻芯却未发现桩端与基岩存在明显胶结不良的情况。低应变反射波法在实际检测中会采用手锤或力棒来敲击桩顶，为点击引起质点振动而形成波动在桩身进行传播，但是球面波在传播到一定距离后才能被视为近似平面波，而从桩顶到此深度范围内的信号会受到较为严重的干扰，而这个区域在低应变反射波法应用中也被称为一维应力波的盲区。
3.2低应变反射波法在桩基检测中的注意事项
低应变反射波法在实际应用中要对桩头进行预处理，受检测基桩的混凝土必须要达到设计强度的70%以上，并且要确保其不能少于15MPa，受检测基桩必须要凿除桩头至设计标高，将桩头上浮浆去除后露出坚硬密实的混凝土，并要将桩顶面基打磨至平整光亮。传感器在安装过程中必须垂直安装在平整的打磨点上，在选用耦合剂过程中以薄的类型为主，同时也要确保传感器与桩身的耦合刚度要满足检测要求，针对实心桩的传感器安装过程中要距桩中心约2/3左右，针对空心桩安装传感器要与锤击点成90o左右的夹角，这样才能满足基桩的实际检测要求。低应变反射波法在实际应用中要根据不同基桩来合理选择力锤和激振方式，这是因为不同材质和重量的力锤在敲击过程中产生的入射波脉宽、频率会有较大差异，而脉冲宽度和频率成分对缺陷深度及其程度的识别精度也有很大不同，所以锤头质量较大或刚度较小时其十分适用于测长桩或对中下部缺陷的识别，而锤头较轻或刚度较大时其十分适用于桩身浅部缺陷的识别。低应变反射波法在实际应用中的激振方法，敲击力要铅直集中且尽可能使用单一的振动模式，激振能量要适当进行控制，如果在实际检测中发现桩底反射波的前提下要减小桩周土体参与振动，这对提高低应变反射波法的检测质量有着重要意义。
4、低应变发射波法实际应用举例
某桥梁工程施工中要对桩基完整性进行检测，基桩桩身强度在设计过程中的等级为C25，该工地桩基平均的正常波速为3800m/s~4000m/s左右，但是在采用低应变反射波法进行检测过程中，发现有两根基桩波速明显偏低，其波速值只有3300m/s左右。技术人员在实际操作中认为可能是基桩桩身混凝土强度没有达到设计要求，然后技术人员通过抽芯取样的方法对基桩进行了抗压强度试验，试验结果证明两根基桩混凝土强度不合格，这便导致低应变反射波法应用中的检测结果受到影响。虽然混凝土的弹性波速与其强度是正相关的，但是基桩骨料的品种、混凝土配比、入射波频率以及桩周土都会对其检测结果产生影响，因此，低应变反射波法在实际应用中要对同一地区桩基进行大量的对比分析。
5、结语
虽然桩基检测中的低应变反射波法理论已不断趋于成熟，但是检测技术仍是一项实践性较强的技术，在很大程度上离不开检测人员的自身经验对其进行分析评定，检测人员只有不断加强对每一个细节的重视，才能采集到波形曲线做出科学、客观的分析判断，对提高建筑工程中桩基工程整体质量有着重要作用。
参考文献
[1]高红伟.低应变反射波法在桩基检测中的应用[J].西南科技大学学报.2013（3）
[2]邱丽章.谈低应变反射波法在基桩检测中的应用[J].山西建筑.2013（6）
[3]游海南.桩基检测中低应变反射波法的实践应用[J].江西建材.2014（80）