信号激振是检测工作的重要环节之一,对激振的要求有三点:
1、产生一定能量的应力波沿桩身传递;
2、激振信号的脉冲宽度需人为加以控制。注意:不同宽度的激振脉冲,对桩身不同部位(浅部、深部)的反射波信号的拾取有明显的影响。
3、激振应避免产生杂波信号,其锤击效果较大程度取决于试验人员的经验。
瞬态激振应通过现场敲击试验,选择合适重量的激振力锤和锤垫,宜用宽脉冲获取桩底或桩身下部缺陷反射信号,宜用窄脉冲获取桩身上部缺陷反射信号。锤垫一般用1~2mm 厚薄层加筋或不加筋橡胶带,试验时根据脉冲宽度增减,比较灵活。所以,调整脉冲宽度大可不必刻意地通过更换软硬不同的锤头来实现。试验中应根据不同的要求加以选择。为获得锤击力信号,可在手锤或力棒的锤头上安装压电式力传感器。
桩身材料有一定阻尼以及桩周土存在侧摩阻力,应力波沿桩身传播过程将产生衰减,衰减快慢除和桩、土阻尼有关外,还和应力波频率成分密切相关,频率高衰减快,频率低衰减慢。振动振幅随距离的增加,一般是按指数衰减规律而变化的。瞬态激振通过改变锤的几何尺寸、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。
(1)安装全部测试设备,并应确认各项仪器装置处于正常工作状态。
(2)在测试前应正确选定仪器系统的各项工作参数,使仪器在设定的状态下进行试验。
(3)在瞬态激振试验中,重复测试的次数应不少于3次。
(4)在测试过程中应观察各设备的工作状态,当设备均处于正常状态,则该次测试有效。
(5)采用力棒,激振能量的可控性和信号重复性都比用锤敲击效果好。但在使用力棒时,由于力棒较重,很容易造成二次冲击,引起信号失真,故应特别注意。
(6)现场敲锤的人员,该人员应该经过专门的训练,不宜在现场找民工敲锤,否则虽然也能采集到信号,但由于敲锤的轻重、落锤的垂直度、落距等不易掌握,必然会影响采集信号的效果,从而影响到后期分析的准确性。现场击锤人员应相对固定,尽可能进行相应训练,熟练掌握敲击的轻重、垂直度等。
(7)手锤的手柄不应太长,否则易产生横向振动。
(8)无论是短柄的尼龙锤亦或力棒,敲击力要集中,锤击的方向都应该始终竖直向下,使振动模式单一;激振时应短促有力,干脆、利索,不要拖泥带水,理想的脉冲应为半正弦波。
(9)激振能量要适当,激振能量以能看到桩底反射的前提下尽量小。
(10)桩体浅部断裂是定性评价。判断桩身浅部缺陷,可同时采用横向激振和水平速度型传感器接收,可通过横向激振比较同类桩横向振动特征之间的差异进行辅助判定。
(3)一般情况下,应力波反射法所采集的较好波形应具有以下几个特征:
1、多次锤击的波形重复性好;
2、波形真实反映桩的实际情况,完好桩桩底反射明显;
3、波形光滑,不应含毛刺或振荡波形;
4、波形最终回归基线。











