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Discussion on Wave Velocity in Low-Strain Reflected Wave Testing of Prestressed Concrete Pipe Piles

2015-08-26 716 0人评论
　　1概述
 
　　近年来，由于有着承载力高、施工速度快、成桩质量可靠、对环境影响小等诸多优点，预应力混凝土管桩被工业与民用建筑广泛应用。在对桩身检测过程中，波速作为桩身完整性检测中的一个重要参数，对判断桩长和桩身缺陷，有着重要的作用。与混凝土灌注桩等其它桩型相比，由于成桩材料和工艺的不同，往往同一批次、同一场地乃至同一根桩在不同条件下的低应变反射波法检测到的波速相差较大。预应力混凝土管桩是工厂成批生产，所以现场低应变检测判断时假定其桩长已知，用已知的桩长算出的桩身波速离散较大，有的甚至超出规范假定的波速上限4200m/s，造成检测人员对其桩长的判断把握不准，导致施工单位同检测单位及建设单位的争议。
 
　　2预应力混凝土管桩不同状态下的波速
 
　　根据本人实践经验，发现不同状态下对管桩检测得到的波速可能存在较大的差异性。下面分为两个层次进行探讨分析。
 
　　2.1同一批次空桩的波速
 
　　对同一批次的6根空桩进行低应变发射波法检测，桩长已知，检测结果如图1所示。
 
　　图1同一批次空桩波速检测
 
　　检测得到的具体数值如表1所示：
 
　　表1同一批次桩波速检测结果
 
　　桩号 已知桩长 已知桩长下的波速 平均波速 波速极差 平均波速下的桩长
 
　　1 6m 4254m/s 4341.8m/s 264 6.10m
 
　　2 6m 4390m/s 5.95m
 
　　3 6m 4464m/s 5.80m
 
　　4 6m 4353m/s 6.00m
 
　　5 7m 4200m/s 7.20m
 
　　6 7m 4390m/s 6.90m
 
　　根据检测结果，在已知桩长的情况下，换算得到的波速离散性较大，波速极差达到平均波速的6.1%。如果用平均波速换算得到的桩长与已知桩长的差异性在工程允许的范围之内，最大差异率为3.3%。这一比例说明，采用平均波速来确定桩长精度基本可以得到保证。
 
　　2.2同一根桩在不同状态下的波速
 
　　对一根已知长度为11.0m的桩在不同状态下进行了检测，检测结果如图2所示：
 
　　图2不同状态下桩的波速检测
 
　　表2同一根桩波速检测结果
 
　　状态 平躺 入土0m 入土7m（地面下0.8m与土未接触） 桩头4.8m部分 土中6.2m部分
 
　　波速 3860m/s 3550m/s 3600m/s 3860m/s 3550m/s
 
　　平均波速 3684m/s
 
　　波速极差 310
 
　　平均波速下的桩长 10.52m 11.48m 11.33m 4.56m 6.52m
 
　　对于已知桩长的同一根桩，在不同状态下波速差异性较大，波速极差达到平均波速的8.4%，如果用同一波速去确定其桩长，桩长相差也较大。但用平均波速推算得到的桩长基本上与实际状态差异较小。
 
　　3结论
 
　　低应变反射波法检测预应力混凝土管桩，波速是一个重要参数。由于桩长已知（施工记录），通常可根据桩长来确定波速。如果要确定桩身缺陷位置，可以用场地平均波速来判断桩身缺陷的大概位置。
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