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全国基桩无损检测培训班低应变现场检测技术武汉中岩科技有限公司武汉中科智创岩土技术有限公司中国科学院武汉岩土力学研究所湖北·武汉无损检测学会2015.11现场检测技术目录一、现场检测步骤二、分析软件现场检测步骤现场检测步骤第一步收集现场资料第二步桩头处理第三步仪器连接第四步传感器安装第五步参数设置第六步震源锤击第七步信号采集第八步波形保存第九步波形分析第十步工地导出第十一步工地删除第十二步操作范例收集现场资料收集现场资料：被检工程项目名称及建设、设计、施工、监理单位名称被检工程概况被检工程岩土工程勘察资料被检桩基的相应资料信息（如：桩号、桩长、桩径、砼等级、龄期、桩位图等）桩基的施工工艺、施工记录桩头处理桩头处理：凿掉桩头浮浆或松散、破损部分，露出坚硬的新鲜混凝土表面，并使桩面水平——桩头的材质、强度、截面尺寸应与桩身基本等同敲击点与传感器安装点打磨平整桩头干净干燥、无破碎应断开桩与承台和垫层的连接对于预应力管桩，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桩头处理具备测试条件不具备测试条件不具备测试条件桩头处理桩头有泥浆实测曲线处理后实测曲线桩头处理桩头有浮浆实测曲线剔除浮浆后实测曲线桩头处理桩头有浮浆实测曲线剔除浮浆后实测曲线桩头处理桩头松实测曲线桩头处理后实测曲线仪器连接仪器连接：要求将传感器连线的3芯插头连接到仪器的CH1信号插座上。注意：传感器连线插头上的红点标记与仪器信号插座上的红点标记要对应连接。尽量在仪器开机之前连接好传感器安装传感器安装：安装传感器部位的混凝土应平整传感器安装应与桩顶面垂直，应与锤击点保持在一个水平面上用耦合剂粘结时，应具有足够的粘结强度传感器安装位置应远离钢筋笼的主筋，以减少外露主筋对测试产生干扰信号。若外露主筋过长而影响正常测试时，应将其割短根据桩径大小，桩心对称布置2～4个安装传感器的检测点：实心桩检测点宜在距桩中心2/3半径处；空心桩的激振点和检测点宜为桩壁厚的1/2处，激振点和检测点与桩中心连线形成的夹角宜为90°传感器安装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。传感器与桩头的粘合，要求越紧越好判断方法：传感器是否安装好，可用手指轻弹传感器侧面，若传感器纹丝不动则说明已经安装好传感器安装有的测试人员为了测试简便，经常不用藕合剂或少用藕合剂，致使藕合剂的作用减少或消失，导致测试信号振荡很明显，不利于对基桩的分析判断，这样是不可取的传感器安装传感器安装传感器安装传感器未通过藕合剂与桩头粘接测试的曲线传感器通过藕合剂与桩头粘接测试的曲线参数设置—工程名称参数设置：参数设置—工程名称工程名称：主要是为工程建立1个目录，类似于计算机中建立子目录的意思。注意：工程名称字符不能超过8个字符。点击“工程名称”，进入工程名称输入界面；输入工程名称后，点击“确定”，如果此工程存在，就直接进入此工程，如果此工程不存在，就会提示建立一个新工程，并返回、显示到设置界面；点击“取消”，放弃此次输入的工程名称，保留原有工程名称，并返回到设置界面；点击“浏览工地”，界面和导出/删除工地界面相似，操作也相似。可以选择已有的工程名称，作为当前要操作的工程名称。参数设置—桩号桩号设置：上传到平台上，区分测试的不同桩号，并以桩号为文件名进行保存，所以桩号一定要输入正确参数设置—桩长、桩径、波速预设桩长设置：建议大家根据甲方提供的桩长进行设置。原因：首先便于现场的初步分析，也为后续的分析出报告减轻工作量。有些人为了方便，设置统一桩长，为现场分析及后续工作增加工作量是不可取的。预设桩径设置：主要是起记录的作用参数设置—桩长、桩径、波速预设波速设置：常规浇灌下砼等级与纵波波速的关系，供大家参考砼等级C15C20C25C30C40平均波速(m/s)29003200350038004100波速范围(m/s)2700-31003000-34003300-37003600-40003900-4300参数设置—桩长、桩径、波速设置原则：可以根据当地的经验进行设置；或根据提供的经验波速进行预设预设桩长、预设波速目的：根据预设桩长及预设波速计算出合适的采样间隔，保证测试的桩头桩底信号在有效界面中体现出来设置范围：预设桩长：0—150m桩径：0—10000mm预设波速：1—9999m/s参数设置—桩长、桩径、波速参数设置—滤波参数设置—滤波大家看看下面的波形比较一下：合适不合适，预设频率太高有杂波不合适，预设频率太低损失有效成分那么怎么设置滤波才合理呢？参数设置—滤波滤波设置：设定高、低通滤波档的目的：对采集信号进行预处理，使采集波形平滑无干扰，能较清晰地分辨缺陷、桩底反射波一般不设置高通滤波，即高通滤波一般设置为0低通滤波：对于长桩，我们所关注的桩底及深部缺陷，建议采用较低的低通滤波频率；如：1024、2048对于浅层缺陷，建议采用较高的低通滤波频率；如4096、8192当然每种仪器的滤波档位不一定相同，需要自己通过测试来把握参数设置—传感器参数设置—传感器首先介绍一下低应变测试中所采用的传感器：目前大多数测试人员在对基桩进行低应变反射波法测试时选用：1、速度传感器2、加速度传感器两种传感器有什么区别？速度传感器加速度传感器幅频特性窄宽相频特性差好灵敏度低高使用情况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没有振荡，缺陷反应明显传感器归纳为下表：参数设置—传感器在对基桩进行低应变反射波法测试时建议选用高灵敏度加速度计检测。参数设置—传感器由于加速度计测试到的是加速度信号，必须经过积分才能得到我们分析所需要的速度—时间曲线，所以在“探头类型”选择为“加速度计”时，在“积分”项中，应选择“是”如果我们采用的速度计测试，因测试信号本身就是速度—时间曲线，所以在“探头类型”选择为“速度计”时，在“积分”项中，应选择“否”探头系数：此项对测试信号的形状不会产生任何影响，但是对传感器测试的桩头质点速度的大小是有影响的。所以建议大家按照传感器证书上的灵敏度系数进行设置，如果不知道传感器的灵敏度系数，一般我们的加速度计灵敏度系数设置为“100”仪器中，当“探头类型”选择“速度计”时，“积分”状态默认为“否”，当“探头类型”选择“加速度计”时，“积分”状态默认为“是”参数设置—传感器预制方桩，桩长：8米，桩身平均波速：3968m/s在2.16米处缩径，5.65米处缩径。速度传感器加速度传感器参数设置—指数放大参数设置—指数放大左边的数字窗口，表示“指数放大”的数值；右边的数字窗口，表示“指数放大”的位置指数放大的作用：在现场信号采集过程中，桩底反射信号不明显的情况经常发生，这时指数放大是非常有用的一种功能。它可以对采集信号进行预处理，确保在桩头信号不削波的情况下，使桩底部信号得以清晰地显现出来。注意：有时指数放得太大，会使波形失真，过分突出了桩深部的缺陷。如果结合原始波形，适当地对波形进行指数放大，作为显示深部缺陷和桩底的一种手段，它还是一种非常有用的功能。设置范围：1—99参数设置—指数放大指数放大前指数放大后深部缺陷信息被放大参数设置—指数放大指数放大的设置：1、在采集参数设置中推荐采用不放大，这样可保持采集数据的原始性2、在采集软件的分析功能中用指数放大，可不断的调整，直达自己满意为止参数设置—触发电平参数设置—触发电平触发电平的设置：目的：降低外部振动或噪声对采集信号造成的影响设置原则：如果产生了还未敲击就触发的现象则应调高触发电平，如果比较难触发则应调低触发电平。注意：触发电平一定不要调到“0”。选择触发电平数字越小越容易触发，越便于采集信号。建议：一般设置为3。参数设置—采样间隔参数设置—采样间隔采样间隔的设置：设置原则：2L/C+5msΔt*NN=1024选择“自动”：系统根据预设桩长和预设波速，计算出合适的采样间隔；推荐使用这种方式选择“手动”：对一些特殊的情况，需要了解相关的信息时采用；根据测试人员经验进行输入。参数设置—采样间隔合适不合适，预设采样间隔过大不合适，预设采样间隔过小参数设置—采集数量参数设置—采集数量采样数量的设置：规范要求：每个采集点至少采集三个一致性较好的信号；如果一根桩桩径很大，按照规范需要多测几个采集点（一般2～4个点）,那么一根桩就需要6～12个波形，采集数量大，可以把一根桩的所有波形放在一个文件中采样数量的选择：采样数量有“3、6、9、12、15”这几种选择，大家可以根据自己测试的需要，调整采样数量参数设置—实时监控参数设置—指数放大左边窗口选择为“否”时，“实时监控”中右边窗口的“设置”处于灰色屏蔽状态，不允许人为输入；表示现场采集测试的数据仅仅保存在仪器中，不需要实时上传到监控平台上。左边窗口选择为“是”时，“实时监控”中右边窗口的“设置”会处于可操作状态；点击“实时监控”中右边的“设置”窗口，进入实时监控上传设置界面。参数设置—实时监控设置固定选择“蓝牙”方式1、“传输选择”窗口，选择IP地址和端口；2、输入“仪器编号”；3、“流水号”按照提供的流水号进行输入；4、点击“检测”，关注“蓝牙状态”、“网络状态”是否“已连接”；5、在显示“已连接”情况下，关注“经纬度”坐标是否显示6、点击“确定”，完成实时监控设置参数设置—实时监控设置参数设置—日期、备注日期、时间的设置：可以根据测试人员的要求调整仪器的测试日期、时间。备注的设置：备注仅作为相关信息的保存。注意：备注栏的字符不能超过8个字符。参数设置—日期、备注震源锤击：锤击要垂直于桩面（激振方向应沿桩轴线方向的要求：是为了有效减少敲击时的水平分量），锤击点平整，锤击干脆，形成单扰动。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；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，击振点位置宜在桩壁厚的1/2处。震源锤击震源锤击锤击振源瞬态激振通过改变锤的重量及锤头材料，可改变冲击入射波的脉冲宽度及频率成分。锤头质量较大或刚度较小时，冲击入射波脉冲较宽，低频成分为主；当冲击力大小相同时，其能量较大，应力波衰减较慢，适合于获得长桩桩底信号或下部缺陷的识别。锤头较轻或刚度较大时，冲击入射波脉冲较窄，含高频成分较多；冲击力大小相同时，虽其能量较小并加剧大直径桩的尺寸效应影响，但较适宜于桩身浅部缺陷的识别及定位。震源锤击重量大小材质软硬产生信号频率低频信号高频信号适宜检测范围适合于获得长桩桩底信号或下部缺陷的识别较适宜于桩身浅部缺陷的识别及定位锤击振源归纳为下表：震源锤击问题：经常有测试人员拿把小锤去测长大桩，对吗？解答：按以上的原理，这样的测试方法是不正确的。由于小锤重量小、能量小、脉冲窄、频率高、衰减快，因此信号在桩身中传播有可能未到桩底就衰减完或即使传到桩底反射回来的信号也很微弱极难分辨。由此可见，用小锤测长大桩，并想得到桩底反射，大多数情况下是很困难的。震源锤击不同的锤击振源得到的不同效果手锤频率：中尼龙力棒频率：低金属杆频率：高震源锤击震源锤击桩长：65.5米，桩径：φ1.5米，钻孔灌注桩采用30斤重的锤激振下测试的曲线桩头垫象皮垫采用65斤重的锤激振下测试的曲线震源锤击桩长：37米，桩径：φ1.0米，钻孔灌注桩采用20多公斤重的锤激振下测试的曲线采用6公斤重的力棒激振下测试的曲线信号采集信号采集的要求：每个采集点采集不少于三个一致性较好的信号，通过叠加平均可提高信噪比（降低噪声）信号基本靠近基线，无零漂信号基本光滑，不能有毛刺或高频干扰现场尽可能采集到桩底反射信号核实桩底反射时间，波速是否正常如发现缺陷反射波，应大致分析出缺陷的位置，为其他桩的测试分析做一定的准备信号采集信号采集：连采：点击波形显示区左上角的1号显示区，使1号窗口的标号显示为绿色；连续锤击数次后，直到采集数量满足设置要求后，自动停止采集。采集的信号波形依次显示在波形显示区的各个窗口中。单采：选择所要采集的窗口标号，