会议主要围绕着以下三个方面展开交流
01 / 灌注桩高应变测试信号质量难以保障的原因
灌注桩由于是现场浇筑的混凝土,因此桩身的完整性、均匀性难以保证,这会导致力值测量出现偏差。
灌注桩高应变测试只能使用自由落锤,不像预制桩采用打桩锤可以很好的保障对中性。落锤重量是否足够激发土阻力,锤击是否能够保证居中,对测试结果都有非常大的影响。
工程现场没有足够的条件支持开挖或者接桩头,而灌注桩高应变测试一般要求桩头露出地表至少2D长度,以保证传感器安装位置混凝土质量足够好,能够测试到合格的信号。
02 / 桩顶测力装置配合打桩分析仪PDA-8G、PDA-DLT使用时,可大幅提高力测量的精度,并降低经济成本。
PDI推出的桩顶测力装置(Top Transducer)可以简化灌注桩高应变测试的现场准备工作。不需要桩头露出2D长度,只要保证桩头露出20-30cm,桩头混凝土完好即可。除此之外,还可以提高力测试信号的稳定性:
03 / 案例数据表明,使用该桩顶测力装置后,可大幅提高桩顶力测量的精度,拟合结果更可靠。
在数据分析处理上,可以在现场测试的时候就通过标定系数换算,折算出混凝土的应变值,或者也可以在CAPWAP分析时,建立非均匀桩模型,进行拟合分析。
会后,参会的朋友还咨询了梁博士不少高应变理论与实际工程相关问题,这里将部分问题的讨论情况整理如下,与大家分享。
QUESTION1
Q1:规范中对于端承桩,或者Q-S缓变型的桩不建议做高应变测试,那这种桩究竟可不可以做高应变测试?
梁博士:端承桩理论上肯定是可以做高应变测试的,我们在介绍波动理论的时候,就有两种极端情况:桩端自由和桩端固定,端承桩就接近桩端固定的情况,因此波动理论是可以分析计算的。不过,我们需要清楚,做高应变测试的目的是什么,是要验证桩身承载力是否达到设计要求?还是要验证桩身极限承载力是多少?如果是前者,我们只需要提供足够的锤击能量,激发出我们想要的承载力即可;而如果是后者,对于端承桩来说,高应变确实不容易激发其极限阻力,因为这种情况下,我们知道桩的极限承载力取决于桩身强度,而非土阻力,也就是说,只有桩身破坏才能验证其极限承载力,而这显然不符合高应变的要求,这可能也是规范编者不推荐端承桩使用高应变测试的原因。
QUESTION2
Q2:CAPWAP拟合分析时,如何衡量拟合效果,是否只看MQ值?土阻力分布是否必须与地勘资料吻合?
梁博士:CAPWAP拟合效果,MQ是一个主要的参考指标。MQ越小越好,常规情况下,MQ<5就是一个不错的拟合分析,对于灌注桩,会适当放宽要求,一般要求MQ<10。在CAPWAP2014软件中,对于MQ>10的拟合结果是禁止输出报告的。不过,也不必过分追求MQ值,还要结合其他参数综合考虑,给出一个更加合理的结果,也就是说,不是一定要采用MQ最小的拟合结果。对于土阻力分布,理论上是应该跟地勘资料吻合的,但问题是,地勘资料的准确程度往往难以保证,这时,如果还强行按照地勘来设置桩侧土阻力,反而可能给拟合分析带来困难,因此,在信号质量好的前提下,可采用软件分析给出的土阻力分布,当然,要注意避免出现明显不合理的阻力分布,比如,粘土层单位侧阻力300kPa。不过对于靠近桩底的1-2个单元,单位阻力偏大是可以调整的,一方面,桩底附近的侧阻力与端阻力其实很难严格区分开,所以如果发现侧阻力偏大,是可以将部分侧阻力分配给端阻力的;另一方面,如果是开口管桩,则可能需要考虑内侧摩擦力,因为CAPWAP中单位侧阻力是用侧阻力除以侧面积得到的,如果考虑内侧摩阻力的话,侧面积就会变大,那么相应的单位测阻就会降低。
QUESTION3
Q3:现场测试,力传感器安装的时候已经有一定的应变,是否会影响测试结果?
梁博士:力传感器安装时出现一定的应变,如果这个应变是沿着传感器(桩身)轴向的就没有问题,因为,我们的测试过程中,实测的应变传感器在敲击过程中的应变变量,传感器的初始值是多少并不影响。但是初始应变值会影响传感器的测试量程,比如传感器的量程是2000uE,而安装时的初始应变有500uE,这样实际传感器的量程就只有1500uE了。但如果这个初始变形不是轴向的,而是水平向的,或者是扭曲的变形,那么就很有可能对测试结果产生影响了。
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