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低应变应用于预应力管桩完整性检测的研究与实践

发布时间:2013年08月13日 点击数: 字号:
研究起止日期:   成果水平:  
成果第一完成单位:  安徽省建筑科学研究设计院 项目负责人:  郭杨
成果主要完成人员名单:  刘东甲、柯宅邦、杨成斌、项炳泉、王飞 成果验收日期:  2012-12-26
成果体现形式:   研究形式:  
知识产权形式:   应用情况:  
知识产权内容:  
第一完成单位情况:  
转让意向与范围:   推广形式:  
成果简介

    管桩在沉桩过程中,管壁可能会产生裂缝,由于单根管桩设计长度有限,常需对管桩进行接桩,接头焊接质量的好坏会直接影响桩基的承载力、稳定性等。
    技术原理示意图如下:波动理论研究-模型桩设计与制备-数值模拟-现场对比实验-技术分析-成果推广
主要性能指标:
  (1)各种含有裂缝的桩与完整桩典型曲线的对比,通过各种实验方法采取各模型桩的典型曲线;
   (2)接头焊缝质量的检测,采用反射波法检测其完整性,采取不同焊缝质量类别桩的典型曲线;
   (3)实测模型桩曲线与工程桩曲线的衰减规律影响因素分析;
  (4)论文4篇。
技术特点:
  (1)针对低应变时域、频域信号中缺陷反射不明显的难题,提出了利用小波理论识别裂缝缺陷反射的原理和方法;
  (2)提出了管桩焊接接头的动力学五段等效模型和接头耦合系数的概念,并通过数值模拟曲线和实测曲线的对比,分析论证了该方法判断评价管桩接头焊接质量的合理性和可行性;
  (3)通过数值模拟的方法,阐明了管桩低应变动测三维波场特征,科学论证了激振点与拾点的最佳位置关系,并提出了拾振延时的计算方法。
技术的成熟程度,适用范围和安全性:该技术已经成为安徽恒华管桩有限公司、安徽建华管桩有限公司,芜湖市中天管桩有限公司等企业的技术保障。研究成果已经成熟地运用于管桩质量检测项目中,确保了建设项目的基础工程质量,保障了人民生命财产安全。
应用情况及存在的问题:2010年至今,仅我单位从成果应用至今,共检测基桩58739根,判定有缺陷桩2302根。仅安徽恒华管桩有限公司在2011--2012年间,共销售管桩165万米,根据市场惯例,施工破损的桩约占总桩数0.3%,为其挽回经济损失891000元,实现利税430万元。
主要存在以下问题:
  (1)本项目在研究过程中,将模型桩至于两端自由的理想状态,希望以后研究中考虑管桩合适的入土方式,以及不同裂缝走向对检测效果的影响;
  (2)对于桩类别的划分,还需进一步明确接头耦合系数物理意义与取值范围。