[發明專利]一種混凝土灌注樁靜載荷試驗偏載監測方法

有效

• 申請號: 202010557734.5
• 申請日: 2020-06-18
• 公開（公告）號: CN111579355B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發明（設計）人: 張祎;李恒;梁亞斌;葉志成
• 申請（專利權）人: 湖北震泰建設工程質量檢測有限責任公司
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/06;G01N3/08
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 楊宏偉

1.一種基于壓電阻抗頻移的混凝土灌注樁靜載荷試驗偏載監測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、在混凝土灌注樁澆注過程中，在樁頂預埋若干周向分布的壓電陶瓷片傳感器，其中多個壓電陶瓷片傳感器位于同一層；

步驟2、將壓電陶瓷片傳感器通過線纜引出樁身外與阻抗分析儀相連，將阻抗分析儀與計算機終端相連，澆注并養護混凝土灌注樁；

步驟3、待混凝土灌注樁養護結束后，搭建靜載荷試驗平臺，進行靜載荷試驗；

步驟4、計算機終端通過阻抗分析儀產生掃頻電壓信號，掃頻電壓信號驅動所有壓電陶瓷片傳感器在混凝土灌注樁內產生機械振動，振動應力波信號在樁內相應區域內傳播，之后應力波反饋信號又被所有壓電陶瓷片傳感器獲取，轉換為電阻抗信號，經阻抗分析儀轉化為數字信號，然后傳輸給計算機終端，通過計算機進行數據分析；

步驟5、按照步驟4方法，將靜載荷試驗未加載時，所測得的壓電陶瓷片傳感器的電阻抗信號作為基準信號，構建識別特征參數基準值，之后監測加載各階段所獲取的電阻抗信號識別特征參數，將各階段監測值與基準值對比分析，進而推出樁頂部位混凝土壓應力的變化，判定靜載荷試驗的偏心狀態和偏心方向；

所述步驟5中的具體方法如下：

通過計算機在電阻抗信號中提取混凝土樁身的特征頻率，混凝土樁身的特征頻率的變化定義如下：

公式（1）

公式（1）中為混凝土樁身的特征頻率變化量，為與混凝土樁身相關的常數，為混凝土頂部樁身所受軸向壓力的變化量，通過計算和對比每個壓電陶瓷片傳感器檢測的特征頻率偏移量，即可判斷試驗荷載所施加到樁頂截面的偏載方向；

所述壓電陶瓷片傳感器通過托板預埋在混凝土灌注樁內，所述托板包括環形骨架和若干均布于環形骨架上的卡座，所述卡座用于固定所述壓電陶瓷片傳感器。

2.如權利要求1所述一種基于壓電阻抗頻移的混凝土灌注樁靜載荷試驗偏載監測方法，其特征在于：所述壓電陶瓷片傳感器安裝在卡座內后通過環氧樹脂膠進行填充封裝。

3.如權利要求1所述一種基于壓電阻抗頻移的混凝土灌注樁靜載荷試驗偏載監測方法，其特征在于：所述環形骨架外周上設有與混凝土灌注樁的樁身主筋配合的卡口；所述環形骨架通過卡口與樁身鋼筋咬合定位后再焊接相連。

4.如權利要求1所述一種基于壓電阻抗頻移的混凝土灌注樁靜載荷試驗偏載監測方法，其特征在于：所述托板距設計樁頂標高不小于10cm。

5.如權利要求1所述一種基于壓電阻抗頻移的混凝土灌注樁靜載荷試驗偏載監測方法，其特征在于：所述環形骨架上的壓電陶瓷片傳感器有5-12個。

6.如權利要求1所述一種基于壓電阻抗頻移的混凝土灌注樁靜載荷試驗偏載監測方法，其特征在于：連接壓電陶瓷片傳感器和阻抗分析儀的線纜為BNC線纜，連接阻抗分析儀與計算機終端的線纜為LAN線纜。

7.如權利要求6所述一種基于壓電阻抗頻移的混凝土灌注樁靜載荷試驗偏載監測方法，其特征在于：所述BNC線纜通過保護套管保護后綁扎在混凝土灌注樁的鋼筋籠上。