影响低应变反射波法检测的几个因素

影响低应变反射波法检测的几个因素
1、桩头处理
对低应变动测而言，判断桩身阻抗相对变化的基准是桩头部位的阻抗。在处理桩头时还桩顶条件和桩头处理好坏直接影响测试信号的质量，因此务必进行桩头处理，处理后应保证桩头的材质、强度应与桩身相同，桩头的截面尺寸不宜与桩身有明显差异；桩顶面应平整、密实，并与桩轴线基本垂直。灌注桩应凿去桩顶浮浆或松散、破损部分，露出坚硬的混凝土表面；桩顶表面应平整干净且无积水；妨碍正常测试的桩顶外露主筋应割掉。对于预应力管桩，当法兰盘与桩身混凝土之间结合紧密时，可不进行处理，否则，应采用电锯将桩头锯平。
当桩头与承台或垫层相连时，相当于桩头处存在很大的截面阻抗变化，对测试信号会产生影响。因此，测试时桩头应与混凝土承台断开；当桩头侧面与垫层相连时，除非对测试信号没有影响，否则应断开。
应注意不能将桩身劈裂，留下隐性裂缝，桩头的破碎部分应彻底清除，桩头面应成完整的水平面。尤其应将敲击点和传感器安装点部位磨平，如此就可避免检测过程中产生虚假的信号而影响评判结果。多次锤击信号重复性较差时，多与敲击或安装部位不平整有关。
2、传感器的选择与安装
在对基桩进行低应变反射波法测试时选用速度或加速度传感器。其中速度计在低频段的幅频特性和相频特性较差，在信号采集过程中，因击振激发其安装谐振频率，而产生寄生振荡，容易采集到具有振荡的波形曲线，对浅层缺陷反应不是很明显。同速度计相比，加速度计无论是在频响特性还是输出特性方面均具有巨大优势，并且它还具有高灵敏度的优点， 因此用高灵敏度加速度计测试所采集到的波形曲线，没有振荡，缺陷反应明显。所以建议在对基桩进行低应变反射波法测试时选用高灵敏度加速度计检测。传感器的安装对现场信号的采集影响较大，理论上传感器越轻、越贴近桩面、与桩面之间接触刚度越大，传递特性越好，测试信号也越接近桩面的质点振动。所有动测均要求如此。对实心桩的测试，传感器安装位置宜为距桩心 2/3～3/4 半径处；对空心桩的测试，锤击点与传感器安装位置宜在同一水平面上，且与桩中心连线形成 90°夹角，传感器安装位置宜为桩壁厚的 1/2 处。
3、击振方式的选择
击振信号的强弱对现场信号的采集同样影响较大，对实心桩的测试，击振点位置应选择在桩的中心。由于近年来超高建筑的修建，使得基桩的长度越来越长，桩径也越来越大，所以长大桩的测试越来越多。对长大桩测试一般应当用力棒击振，其重量大、能量大、脉冲宽、 频率低、衰减小，适宜于桩底及深部缺陷的检测，桩底及深部缺陷的信号反射较强烈。但由此很容易带来浅层缺陷和微小缺陷的误判和漏判。当根据信号发现浅层部位异常时，建议用小手锤击振，因其重量小、能量小、脉冲窄、频率高，可较准确的确定浅层缺陷的程度和位置。
4、桩周土层的影响
在对基桩进行低应变反射波法测试时，要充分考虑到桩周土层对所采集波形曲线的影响。检测人员往往只注意到桩身波阻抗变化造成的信号反射， 而忽略了应力波在桩身中传播时， 不仅受到桩身材料、刚度及缺陷的影响，还受到桩周土层的弹性模量大小的影响。当桩周土从软土层变化到硬土层时，采集的波形曲线会在相应位置处产生类似扩径的反射波，而当桩周土从硬土层变化到软土层时，采集的波形曲线会在相应位置处产生类似缩径的反射波。如果不考虑桩周土对采集波形曲线的影响，不了解桩侧的地质情况，容易对基桩产生误判。
因此做到以下两点很有必要：
1） 结合地质资料、施工记录分析基桩完整性。
桩型、施工工艺对基桩的完整性以及缺陷类型影响很大。如：预制桩、人工挖孔桩不可能缩径；许多的缺陷或质量事故都发生在流水处或地层变化处；地层变化对波形也会产生影响（会产生反射波）等等。因此查看地质资料、了解施工记录对确定缺陷位置有很好的帮助。
2） 综合分析同一工程的所有被测桩。同一工程的地质和施工状况大致相同，通过寻找被测桩之间的共性，再来分析每一根桩的情况，往往能有效的提高分析效果。
5、信号处理
滤波是波形分析处理的重要手段之一，是对采集的原始信行加工处理，它是为了将测试信号中无用的或次要成分的波滤除掉，使波形更容易分析判断，在实际工作中，多采用低通滤波，而低通滤波频率上限的选择尤为重要，选择过低，容易掩盖浅层缺陷，选择过高， 起不到滤波的作用。对于速度计的安装谐振场振荡而言，恰当的数字滤波可以与之互补，从而延拓传感器的使用频率范围， 因此对于这种信号的数字滤波方式， 以在频域分析的基础上， 恰好滤去安装谐振场振荡的原则。可以通过比较滤波前后幅值谱曲线的方式来验证滤波恰当否，但一般来说以选择安装谐振峰左侧第谷处频率作为低通截止频率为宜，大体上速度计的该频率不宜低于 800hz；数字滤波也可以用于加速度计，使用原则与速度计一样，但其滤波宜在积分后进行，且不宜低于 1500hz，数字平滑虽与滤波功能近似，但也不能完全对等，用于加速度计的积分信号较为理想，一般以正好消去高频毛刺为原则。