2020年6月4日，歐美大地邀請了我們的老朋友-PDI公司副總裁梁力群博士，聯(lián)合舉辦了“高應(yīng)變動(dòng)力測試方法在現(xiàn)場灌注樁承載力測試中的應(yīng)用”線上交流會(huì)，會(huì)議吸引了來自全國各地的120位朋友參加。
會(huì)上，梁博士就灌注樁高應(yīng)變動(dòng)測試驗(yàn)的諸多難題進(jìn)行了深入淺出地剖析，并提出了如何提高測試數(shù)據(jù)質(zhì)量的解決方案。與會(huì)的專家學(xué)者表示受益良多，紛紛與梁博士連麥討論，就實(shí)際檢測中遇到的諸多問題，進(jìn)行了整整1小時(shí)的提問及討論。
本文為大家總結(jié)了此次研討會(huì)的要點(diǎn)與精彩問答。
會(huì)議主要圍繞著以下三個(gè)方面展開交流
01 / 灌注樁高應(yīng)變測試信號質(zhì)量難以保障的原因
灌注樁由于是現(xiàn)場澆筑的混凝土，因此樁身的完整性、均勻性難以保證，這會(huì)導(dǎo)致力值測量出現(xiàn)偏差。
灌注樁高應(yīng)變測試只能使用自由落錘，不像預(yù)制樁采用打樁錘可以很好的保障對中性。落錘重量是否足夠激發(fā)土阻力，錘擊是否能夠保證居中，對測試結(jié)果都有非常大的影響。
工程現(xiàn)場沒有足夠的條件支持開挖或者接樁頭，而灌注樁高應(yīng)變測試一般要求樁頭露出地表至少2D長度，以保證傳感器安裝位置混凝土質(zhì)量足夠好，能夠測試到合格的信號。
02 / 樁頂測力裝置配合打樁分析儀PDA-8G、PDA-DLT使用時(shí)，可大幅提高力測量的精度，并降低經(jīng)濟(jì)成本。
PDI推出的樁頂測力裝置（Top Transducer）可以簡化灌注樁高應(yīng)變測試的現(xiàn)場準(zhǔn)備工作。不需要樁頭露出2D長度，只要保證樁頭露出20-30cm，樁頭混凝土完好即可。除此之外，還可以提高力測試信號的穩(wěn)定性：
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使用此測力裝置后，力傳感器不需要安裝在樁身混凝土上，而是安裝在測試裝置上，加速度傳感器安裝在頂附近。因?yàn)闇y力裝置為鋼制的，材質(zhì)均勻穩(wěn)定，所以測試的力信號更穩(wěn)定可靠。
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該裝置截面積和彈模為定值，可最多安裝8個(gè)應(yīng)變傳感器，可大幅提高力測量的精度，且無需在套筒上開窗口。
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厚樁墊加重錘可做快速加載試驗(yàn)，即加長沖擊波長（沖擊波長越長，越接近靜載荷測試，結(jié)果越可靠）。可在該測力裝置上加厚墊不影響樁頂力的測量。
03 / 案例數(shù)據(jù)表明，使用該樁頂測力裝置后，可大幅提高樁頂力測量的精度，擬合結(jié)果更可靠。
在數(shù)據(jù)分析處理上，可以在現(xiàn)場測試的時(shí)候就通過標(biāo)定系數(shù)換算，折算出混凝土的應(yīng)變值，或者也可以在CAPWAP分析時(shí)，建立非均勻樁模型，進(jìn)行擬合分析。
會(huì)后，參會(huì)的朋友還咨詢了梁博士不少高應(yīng)變理論與實(shí)際工程相關(guān)問題，這里將部分問題的討論情況整理如下，與大家分享。
Q1：規(guī)范中對于端承樁，或者Q-S緩變型的樁不建議做高應(yīng)變測試，那這種樁究竟可不可以做高應(yīng)變測試？
梁博士：端承樁理論上肯定是可以做高應(yīng)變測試的，我們在介紹波動(dòng)理論的時(shí)候，就有兩種極端情況：樁端自由和樁端固定，端承樁就接近樁端固定的情況，因此波動(dòng)理論是可以分析計(jì)算的。不過，我們需要清楚，做高應(yīng)變測試的目的是什么，是要驗(yàn)證樁身承載力是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求？還是要驗(yàn)證樁身極限承載力是多少？如果是前者，我們只需要提供足夠的錘擊能量，激發(fā)出我們想要的承載力即可；而如果是后者，對于端承樁來說，高應(yīng)變確實(shí)不容易激發(fā)其極限阻力，因?yàn)檫@種情況下，我們知道樁的極限承載力取決于樁身強(qiáng)度，而非土阻力，也就是說，只有樁身破壞才能驗(yàn)證其極限承載力，而這顯然不符合高應(yīng)變的要求，這可能也是規(guī)范編者不推薦端承樁使用高應(yīng)變測試的原因。
Q2：CAPWAP擬合分析時(shí)，如何衡量擬合效果，是否只看MQ值？土阻力分布是否必須與地勘資料吻合？
梁博士：CAPWAP擬合效果，MQ是一個(gè)主要的參考指標(biāo)。MQ越小越好，常規(guī)情況下，MQ＜5就是一個(gè)不錯(cuò)的擬合分析，對于灌注樁，會(huì)適當(dāng)放寬要求，一般要求MQ＜10。在CAPWAP2014軟件中，對于MQ＞10的擬合結(jié)果是禁止輸出報(bào)告的。不過，也不必過分追求MQ值，還要結(jié)合其他參數(shù)綜合考慮，給出一個(gè)更加合理的結(jié)果，也就是說，不是一定要采用MQ最小的擬合結(jié)果。對于土阻力分布，理論上是應(yīng)該跟地勘資料吻合的，但問題是，地勘資料的準(zhǔn)確程度往往難以保證，這時(shí)，如果還強(qiáng)行按照地勘來設(shè)置樁側(cè)土阻力，反而可能給擬合分析帶來困難，因此，在信號質(zhì)量好的前提下，可采用軟件分析給出的土阻力分布，當(dāng)然，要注意避免出現(xiàn)明顯不合理的阻力分布，比如，粘土層單位側(cè)阻力300kPa。不過對于靠近樁底的1-2個(gè)單元，單位阻力偏大是可以調(diào)整的，一方面，樁底附近的側(cè)阻力與端阻力其實(shí)很難嚴(yán)格區(qū)分開，所以如果發(fā)現(xiàn)側(cè)阻力偏大，是可以將部分側(cè)阻力分配給端阻力的；另一方面，如果是開口管樁，則可能需要考慮內(nèi)側(cè)摩擦力，因?yàn)镃APWAP中單位側(cè)阻力是用側(cè)阻力除以側(cè)面積得到的，如果考慮內(nèi)側(cè)摩阻力的話，側(cè)面積就會(huì)變大，那么相應(yīng)的單位測阻就會(huì)降低。
Q3：現(xiàn)場測試，力傳感器安裝的時(shí)候已經(jīng)有一定的應(yīng)變，是否會(huì)影響測試結(jié)果？
梁博士：力傳感器安裝時(shí)出現(xiàn)一定的應(yīng)變，如果這個(gè)應(yīng)變是沿著傳感器（樁身）軸向的就沒有問題，因?yàn)?，我們的測試過程中，實(shí)測的應(yīng)變傳感器在敲擊過程中的應(yīng)變變量，傳感器的初始值是多少并不影響。但是初始應(yīng)變值會(huì)影響傳感器的測試量程，比如傳感器的量程是2000uE，而安裝時(shí)的初始應(yīng)變有500uE，這樣實(shí)際傳感器的量程就只有1500uE了。但如果這個(gè)初始變形不是軸向的，而是水平向的，或者是扭曲的變形，那么就很有可能對測試結(jié)果產(chǎn)生影響了。
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