TIP熱法樁身完整性測試設(shè)備應(yīng)用案例和數(shù)據(jù)分析(一)
熱法樁身完整性測試(TIP)是通過測溫電纜與數(shù)據(jù)采集盒(TAPs)來完成的。TIP測試系統(tǒng)由美國PDI公司與FGE聯(lián)合生產(chǎn),通過埋設(shè)于混凝土內(nèi)部的測溫電纜,測試并記錄混凝土凝固過程中的溫度。
測溫電纜由一系列測溫傳感器組成,每隔30c(1英尺)布置。對于該項目的D形墻,我們綁扎了6根電纜,長度與鋼筋籠長度相同,在鋼筋籠下放之前完成綁扎。鋼筋籠下放到指定深度后,在每根電纜上連接采集盒,在澆筑混凝土之前即開始數(shù)據(jù)采集。
在混凝土凝固過程中,水泥水化產(chǎn)生熱量,使得樁身內(nèi)部溫度升高。每隔15分鐘,TAP數(shù)據(jù)采集盒會自動記錄電纜上每個傳感器測量的溫度值,生成溫度沿深度方向的曲線。當(dāng)溫度達到峰值后,將TAP連接到TIP主機,下載測試數(shù)據(jù)以便進行進一步分析。
TIP測試數(shù)據(jù)可以用來分析評價混凝土質(zhì)量以及鋼筋籠的位置。測溫電纜沿深度方向的溫度平均值與整體混凝土澆筑量直接相關(guān)。通過不同深度處的傳感器的溫度的平均值,可以評價墻體的完整性。如果測量的平均溫度沿深度方向是連續(xù)一致的,就認(rèn)為墻體的尺寸與質(zhì)量是均勻的。如果局部出現(xiàn)溫度值升高,則可懷疑出現(xiàn)擴徑,而如果局部溫度值降低,則懷疑縮頸或混凝土質(zhì)量有問題。如果截面超過10%出現(xiàn)異常,則可在多根電纜的同一深度位置看到信號異常。因為土壤和泥漿不會發(fā)熱,所以如果出現(xiàn)夾泥等問題,也會出現(xiàn)溫度值降低的現(xiàn)象。
通過單根電纜溫度與所有電纜溫度平均值的差異,可以判斷鋼筋籠的偏位情況。如果電纜溫度偏高,則表明該電纜更接近樁中心,或者靠近擴徑位置;而如果電纜溫度偏低,則表明該電纜接近樁土交界面,或者靠近缺陷。查看徑向?qū)ΨQ的兩根電纜的溫度,如果一根電纜溫度高于平均值,而另一根溫度低于平均值,那么可以判斷鋼筋籠發(fā)生了偏移。
一、墻體詳細(xì)信息
二、實測數(shù)據(jù)
TIP測試結(jié)果包括實測溫度-深度曲線。如果測溫度點足夠多,溫度輪廓圖可以完整展示不同時間點,每一個傳感器沿深度方向的溫度。
分析的時間點基本在溫度峰值點與峰值溫度一半時間點。該項目溫度峰值時間為澆筑后的67小時。
總體來說,因為電纜位置不同,以及在墻體開挖過程中不可避免的會造成鋼筋籠的偏位,所以TIP測試的溫度偏差±2.2℃被認(rèn)為是正常的。只有在某一深度處出現(xiàn)突然的溫度降低,才認(rèn)為是異常點。
溫度測試結(jié)果如圖1-3所示。圖1-3為各個時間點測試的6根電纜溫度-深度曲線:安裝后第一次測試(圖1),峰值溫度一半時間(圖2),峰值溫度(圖3)。圖4為墻體兩側(cè)溫度-深度曲線圖,圖5和圖6位電纜參數(shù)詳情與平面布置圖。
三、調(diào)整與假設(shè)
結(jié)構(gòu)頂部溫度曲線的偏移是由于混凝土與空氣界面熱量損失造成的。而底部的偏移則是由于混凝土與土壤界面的熱量損失造成的。均勻樁的溫度曲線在偏移區(qū)域是符合雙曲正切曲線的,把雙曲正切曲線與實測溫度曲線疊加,通過兩者的差異,可計算出偏移區(qū)域的曲線。
四、數(shù)據(jù)解讀
從實測的溫度-深度曲線來看,墻體在測試深度范圍內(nèi)沒有出現(xiàn)突然的溫度降低,未出現(xiàn)明顯異常。
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