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摘要;本文主要介绍在基桩静载试验中出现的突发问题,浅谈一下关于突发问题的相应处理措施。
关键词; 静载试验、突发问题、处理措施
基桩静载试验对于岩土工作者来说并不陌生,但试验过程中存在的众多突发问题大家未必了解,为此作者根据自己多年的亲身体会和经验,结合现行规范标准,对载荷试验相关的突发问题进行了分析讨论,以引起大家的关注。
一、控载不正常
控载不正常是静载测试过程中较常见的现象。其一般表现为:加载、补载工作状态异常。特别是补载时,油泵电机反复动作,该停时不停,该启动时不启动,荷载值波动较大。这种现象一般发生在系统使用压力传感器(变送器)(以下统称压力传感器)时。特别是在复合地基等小吨位试验中传感器与千斤顶配合不当更易发生。由于油泵电机启动时,高速旋转使油压突变,对压力传感器有一个冲击,致使传感器输出有一个较大的瞬时值。在最大加荷值为数百kN的试验中,如果配用了数千kN的千斤顶,将造成压力传感器的标定系数值较小。每级加载值只有几十kN,补载下限则仅为几kN。这样将造成补载时,电机一启动,荷载值瞬时变大,超过了本级所设的荷载值。而实际上,荷载值并未加足。这时电机停转,但紧接着冲击作用消失,荷载值又下降。由于补载下限与荷载值相差过小,仪器又进入补载状态。这样电机反复工作,致使控载失常。所以在上述这种小吨位的实验中,原则上不应该采取这种不合理的搭配,而应采用测力传感器直接测力的方案来进行。
二、荷载加不上压
荷载加不上压分为几种情况,一种为千斤顶无压力,另一种为千斤顶有压力而仪器显示无压力。 千斤顶无压力比较好判断。它可能是油泵故障或千斤顶自身原因造成的。可按下述检查:油泵供电是否正常;电机是否转动。可接上油泵流量自动控制器或开关控制器,直接按动手控按钮试之。油泵控制阀位置是否正确;油量是否足够。然后将千斤顶进油管拆下,堵住油泵出油口让油泵工作。如能加至油泵额定工作压力(从泵上压力表读出),表明油泵正常,否则为油泵问题。 油泵问题一般有:油阀没关紧或脏物卡在回油口,导致油又流回油泵;泵体内及高压管路有空气;油泵内油量不够。
如油泵正常,可将千斤顶接上加压。如千斤顶活塞不动,且有漏油现象,说明千斤顶密封圈损坏。如活塞不动,而油泵压力很高,表明油路系统有堵塞。
另一种情况,在加载设备正常、仪器操作正常时,荷载显示值却不变或者变化很小(明显不正常)。它既可能发生在加载的开始阶段,也可能发生在试验中间的任意阶段。这一般是一些突发事件造成的。比如发生在采用压重平台反力装置时,堆载重量不够,采用锚桩反力装置时,锚桩的提前破坏、锚杆的断裂等,也有可能是千斤顶已到最大行程,不能上升,也使压力加不上去。此时,应立即停止加载,防止重物倾倒及锚桩被拔出。在保证人身安全的前提下,根据具体情况酌情处理。
三、荷载数据不传输
当荷载施加正常,而仪器显示的荷载值为零或一固定值且不变化,即可判定为荷载值不传输。造成的主要原因有:传感器内部断线、短路,接线盒、电缆、插头短路等。油压传感器大多在引线根部折断或主线折断,测力传感器防水罩内插头或进水受潮,仪器自身也能造成此种故障。
检查步骤为:先将传感器插头拧下,用万用电表电阻挡检查传感器是否正常。油压传感器顺线查找,测力传感器测量绝缘电阻应>200MΩ。如正常,可用万用电表的25V直流电压挡检查接线盒荷载插座的2、4脚是否有12V 电压(部分机型为6V),如正常,可用手指碰触插座的1、3脚,此时仪器应显示变动的数值。否则,故障则在接线盒、电缆、仪器的范围内。
四、荷载数据错误
此处指仪器显示的荷载值有成比例的错误关系。这种错误往往是将传感器的系数输错造成。特别是有多个传感器的使用单位容易造成这种错误。
五、位移传感器显示错误
独立的传感器显示错误也就是我们常说的位移跳大数。当按清零键后位移显示马上跳大数,应先检查电池,如电池没有电则更换电池即可,如还跳大数必须清洁烘干。电池如正常,一分钟后重新放入。
如在测试中传感器显示错误,表现为数据突变,这一般为强干扰所致。一般在使用油泵流量控制器时,由于接地不合理引起的干扰所致,排除方法要因地制宜,有时从力传感器外壳引线到接线盒就能解决,有时需从油泵外壳接,有时需把油泵的外壳接地取下,有时要在位移的顶尖下垫一玻璃片即可消除干扰。
六、传感器与仪器显示相差大
传感器显示正常,而仪器显示和传感器有时相差很大,有时正常。正常情况下,仪器和传感器显示数值相差不大于0.01mm。超出这个范围,可检查传感器是否使用了不合格电池,插座插针是否被顶进去。否则,则为传感器或仪器的传输部分发生了问题。
七、电缆、插头故障
电缆、接头是造成许多故障发生的原因。经长期使用或一些意外因素,往往会造成电缆碰断,插头内焊脚与电缆线接触不良,插头根部与电缆螺丝压紧处折断。另外,插头内由于不注意,进入的泥沙、水等也会造成接触不良的故障。由于安装插头时定位不准,致使插座内的插针被顶坏的现象也会发生。还有一种故障比较隐蔽。即是电缆被轧,内部电线被轧断或接触不良。而由于外部塑料层的包裹,表面不易发现,造成故障判断的复杂性、困难性。尤其是在轧后的时通时断的状态更难发现、排除。
当怀疑电缆有问题时,可用万用表欧姆R×1档直接测量通断与直流电阻。对于30m长、0.3平方毫米截面的传感器电缆,每一线直流电阻约在2Ω左右。当检查电缆中间接触不良故障时,可将万用表接于电缆的总线二端,用手从一端反复弯折电缆至另一端,找出故障点。
电缆中间断处找到后,可将二断头剥开,将相同颜色焊上,屏蔽层清洁后焊上,然后要采取可靠的封接方法。建议最好用703胶整体灌封最好,以保证此处的绝缘性能及防水性能,对导线的绝缘和传感器的绝缘要求是一样的。
电缆与插头处断或接触不良时(此故障现象是输出信号时好时坏,用手反复折动此处即可判定,这是长期使用后较易出现的故障),这种情况应将此段线剪掉重新焊接。焊接时一定要注意,焊脚之间一定要保证互相绝缘,焊点光洁圆滑不允许有毛刺等露出,更不能造成管脚相碰,以免造成隐患。插头装上后,后部电缆过孔一定要将电缆固定牢固,不得有松動,否则,极易重新出现原有的故障。
结论:在现场试验中,有时会遇到一些突发事件。造成这些突发事件的原因有可能发生在仪器本身上,但更多的时候还是发生在加载设备上。对于这些突发事件的发生,既要求我们在现场准备工作时,要有针对性的防范措施,更应该在试验过程中做到不因为仪器设备的自动化而麻痹大意。对于数据的观察以及加载系统的设备,特别是油泵,千斤顶,反力梁,堆载,锚杆,锚桩等设备、部位的工作状态的注意与检查,决不能掉以轻心,尤其是在试验中最后几级的加载过程中更要注意,突发事件往往发生在这个阶段。有效的防止和及时妥善地处理突发事件,对于我们人身设备的安全以及保证试验的顺利进行将是非常重要的。
参考文献:
[1] 中华人民共和国国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
关键词; 静载试验、突发问题、处理措施
基桩静载试验对于岩土工作者来说并不陌生,但试验过程中存在的众多突发问题大家未必了解,为此作者根据自己多年的亲身体会和经验,结合现行规范标准,对载荷试验相关的突发问题进行了分析讨论,以引起大家的关注。
一、控载不正常
控载不正常是静载测试过程中较常见的现象。其一般表现为:加载、补载工作状态异常。特别是补载时,油泵电机反复动作,该停时不停,该启动时不启动,荷载值波动较大。这种现象一般发生在系统使用压力传感器(变送器)(以下统称压力传感器)时。特别是在复合地基等小吨位试验中传感器与千斤顶配合不当更易发生。由于油泵电机启动时,高速旋转使油压突变,对压力传感器有一个冲击,致使传感器输出有一个较大的瞬时值。在最大加荷值为数百kN的试验中,如果配用了数千kN的千斤顶,将造成压力传感器的标定系数值较小。每级加载值只有几十kN,补载下限则仅为几kN。这样将造成补载时,电机一启动,荷载值瞬时变大,超过了本级所设的荷载值。而实际上,荷载值并未加足。这时电机停转,但紧接着冲击作用消失,荷载值又下降。由于补载下限与荷载值相差过小,仪器又进入补载状态。这样电机反复工作,致使控载失常。所以在上述这种小吨位的实验中,原则上不应该采取这种不合理的搭配,而应采用测力传感器直接测力的方案来进行。
二、荷载加不上压
荷载加不上压分为几种情况,一种为千斤顶无压力,另一种为千斤顶有压力而仪器显示无压力。 千斤顶无压力比较好判断。它可能是油泵故障或千斤顶自身原因造成的。可按下述检查:油泵供电是否正常;电机是否转动。可接上油泵流量自动控制器或开关控制器,直接按动手控按钮试之。油泵控制阀位置是否正确;油量是否足够。然后将千斤顶进油管拆下,堵住油泵出油口让油泵工作。如能加至油泵额定工作压力(从泵上压力表读出),表明油泵正常,否则为油泵问题。 油泵问题一般有:油阀没关紧或脏物卡在回油口,导致油又流回油泵;泵体内及高压管路有空气;油泵内油量不够。
如油泵正常,可将千斤顶接上加压。如千斤顶活塞不动,且有漏油现象,说明千斤顶密封圈损坏。如活塞不动,而油泵压力很高,表明油路系统有堵塞。
另一种情况,在加载设备正常、仪器操作正常时,荷载显示值却不变或者变化很小(明显不正常)。它既可能发生在加载的开始阶段,也可能发生在试验中间的任意阶段。这一般是一些突发事件造成的。比如发生在采用压重平台反力装置时,堆载重量不够,采用锚桩反力装置时,锚桩的提前破坏、锚杆的断裂等,也有可能是千斤顶已到最大行程,不能上升,也使压力加不上去。此时,应立即停止加载,防止重物倾倒及锚桩被拔出。在保证人身安全的前提下,根据具体情况酌情处理。
三、荷载数据不传输
当荷载施加正常,而仪器显示的荷载值为零或一固定值且不变化,即可判定为荷载值不传输。造成的主要原因有:传感器内部断线、短路,接线盒、电缆、插头短路等。油压传感器大多在引线根部折断或主线折断,测力传感器防水罩内插头或进水受潮,仪器自身也能造成此种故障。
检查步骤为:先将传感器插头拧下,用万用电表电阻挡检查传感器是否正常。油压传感器顺线查找,测力传感器测量绝缘电阻应>200MΩ。如正常,可用万用电表的25V直流电压挡检查接线盒荷载插座的2、4脚是否有12V 电压(部分机型为6V),如正常,可用手指碰触插座的1、3脚,此时仪器应显示变动的数值。否则,故障则在接线盒、电缆、仪器的范围内。
四、荷载数据错误
此处指仪器显示的荷载值有成比例的错误关系。这种错误往往是将传感器的系数输错造成。特别是有多个传感器的使用单位容易造成这种错误。
五、位移传感器显示错误
独立的传感器显示错误也就是我们常说的位移跳大数。当按清零键后位移显示马上跳大数,应先检查电池,如电池没有电则更换电池即可,如还跳大数必须清洁烘干。电池如正常,一分钟后重新放入。
如在测试中传感器显示错误,表现为数据突变,这一般为强干扰所致。一般在使用油泵流量控制器时,由于接地不合理引起的干扰所致,排除方法要因地制宜,有时从力传感器外壳引线到接线盒就能解决,有时需从油泵外壳接,有时需把油泵的外壳接地取下,有时要在位移的顶尖下垫一玻璃片即可消除干扰。
六、传感器与仪器显示相差大
传感器显示正常,而仪器显示和传感器有时相差很大,有时正常。正常情况下,仪器和传感器显示数值相差不大于0.01mm。超出这个范围,可检查传感器是否使用了不合格电池,插座插针是否被顶进去。否则,则为传感器或仪器的传输部分发生了问题。
七、电缆、插头故障
电缆、接头是造成许多故障发生的原因。经长期使用或一些意外因素,往往会造成电缆碰断,插头内焊脚与电缆线接触不良,插头根部与电缆螺丝压紧处折断。另外,插头内由于不注意,进入的泥沙、水等也会造成接触不良的故障。由于安装插头时定位不准,致使插座内的插针被顶坏的现象也会发生。还有一种故障比较隐蔽。即是电缆被轧,内部电线被轧断或接触不良。而由于外部塑料层的包裹,表面不易发现,造成故障判断的复杂性、困难性。尤其是在轧后的时通时断的状态更难发现、排除。
当怀疑电缆有问题时,可用万用表欧姆R×1档直接测量通断与直流电阻。对于30m长、0.3平方毫米截面的传感器电缆,每一线直流电阻约在2Ω左右。当检查电缆中间接触不良故障时,可将万用表接于电缆的总线二端,用手从一端反复弯折电缆至另一端,找出故障点。
电缆中间断处找到后,可将二断头剥开,将相同颜色焊上,屏蔽层清洁后焊上,然后要采取可靠的封接方法。建议最好用703胶整体灌封最好,以保证此处的绝缘性能及防水性能,对导线的绝缘和传感器的绝缘要求是一样的。
电缆与插头处断或接触不良时(此故障现象是输出信号时好时坏,用手反复折动此处即可判定,这是长期使用后较易出现的故障),这种情况应将此段线剪掉重新焊接。焊接时一定要注意,焊脚之间一定要保证互相绝缘,焊点光洁圆滑不允许有毛刺等露出,更不能造成管脚相碰,以免造成隐患。插头装上后,后部电缆过孔一定要将电缆固定牢固,不得有松動,否则,极易重新出现原有的故障。
结论:在现场试验中,有时会遇到一些突发事件。造成这些突发事件的原因有可能发生在仪器本身上,但更多的时候还是发生在加载设备上。对于这些突发事件的发生,既要求我们在现场准备工作时,要有针对性的防范措施,更应该在试验过程中做到不因为仪器设备的自动化而麻痹大意。对于数据的观察以及加载系统的设备,特别是油泵,千斤顶,反力梁,堆载,锚杆,锚桩等设备、部位的工作状态的注意与检查,决不能掉以轻心,尤其是在试验中最后几级的加载过程中更要注意,突发事件往往发生在这个阶段。有效的防止和及时妥善地处理突发事件,对于我们人身设备的安全以及保证试验的顺利进行将是非常重要的。
参考文献:
[1] 中华人民共和国国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)