時(shí)間：2022-05-02 11:05:50
序論：在您撰寫(xiě)樁基檢測(cè)論文時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
1.1靜力負(fù)載檢測(cè)法
直接在樁基上逐級(jí)施加各種不同的負(fù)載，觀察樁基在負(fù)載下的位移情況，通過(guò)計(jì)算得出樁基的承載力水平，以此評(píng)價(jià)樁基的質(zhì)量。一般多采用錨樁法，地錨法和孔底預(yù)壓法來(lái)進(jìn)行靜力負(fù)載測(cè)量。
1.2超聲波脈沖檢測(cè)法
超聲波脈沖檢測(cè)法是從混凝土檢測(cè)中引申出來(lái)的檢測(cè)方法。基本原理是在樁基混凝土灌注長(zhǎng)度方向上，安設(shè)一些專(zhuān)門(mén)的測(cè)量?jī)x器以及管道，配備好超聲波接收裝置以及能量轉(zhuǎn)換裝置，測(cè)量過(guò)程中，超聲波探頭在管道中移動(dòng)，通過(guò)儀器可以收集到不同深度下樁基橫截面灌注混凝土的部分性質(zhì)參數(shù)，然后按照超聲波測(cè)量原理分析樁基的整體質(zhì)量水平。
1.3鉆芯檢測(cè)法
鉆芯檢測(cè)法一般用于直徑比較大的鉆孔灌注樁基的檢測(cè)。在樁身上用地質(zhì)鉆機(jī)在長(zhǎng)度方向上取樣，對(duì)樣品進(jìn)行檢測(cè)，并通過(guò)一定的計(jì)算方法來(lái)擬合整個(gè)樁基的質(zhì)量。鉆芯檢測(cè)法可以檢測(cè)樁基的基本長(zhǎng)度，檢測(cè)灌注混凝土的物理強(qiáng)度，樁底的基本沉渣情況，分辨樁體巖石的性狀，并且可以觀察樁體的基本完整程度。鉆芯檢測(cè)法的弊端主要在于消耗設(shè)備較多，周期長(zhǎng)，如果采樣密度設(shè)置不合理，可能導(dǎo)致大量的資金浪費(fèi)，所以一般抽查密度為總樁基數(shù)量的5%左右。
1.4其他方法
除了以上三種外，使用比較常見(jiàn)的就是射線檢測(cè)法。射線檢測(cè)法主要利用了放射性同位素的一些物理性質(zhì)，通過(guò)不同混凝土條件下的輻射吸收量以及輻射散射等，判斷被輻射混凝土是否存在缺陷，存在何種缺陷。該方法需要選擇合適的放射性同位素作為放射源，使用放射性射線接收設(shè)備來(lái)檢測(cè)射線穿過(guò)混凝土的各項(xiàng)參數(shù)，以此來(lái)判斷樁基的質(zhì)量。
2建筑工程中樁基檢測(cè)主要存在的問(wèn)題
2.1施工工藝以及技術(shù)方面存在的問(wèn)題
樁基檢測(cè)過(guò)程中，檢測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)能夠直接反映出樁基性能如何，而在一些測(cè)量過(guò)程中，對(duì)于檢測(cè)變量的控制不足，導(dǎo)致部分?jǐn)?shù)據(jù)受到多個(gè)質(zhì)量因素的影響，而無(wú)法直接的反映質(zhì)量問(wèn)題，或者對(duì)于質(zhì)量問(wèn)題的描述有偏差。技術(shù)上在使用低應(yīng)變檢測(cè)法時(shí)，采集曲線一致性差，錘重和落距的選擇不夠精準(zhǔn)，錘擊力不足，在分析時(shí)選擇的參數(shù)不合理，這些也都導(dǎo)致了樁基檢測(cè)時(shí)質(zhì)量描述出現(xiàn)誤差。樁基檢測(cè)過(guò)程中，檢測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)能夠直接反映出樁基性能如何，而在一些測(cè)量過(guò)程中，對(duì)于檢測(cè)變量的控制不足，導(dǎo)致部分?jǐn)?shù)據(jù)受到多個(gè)質(zhì)量因素的影響，而無(wú)法直接的反映質(zhì)量問(wèn)題，或者對(duì)于質(zhì)量問(wèn)題的描述有偏差。
2.2施工條件以及環(huán)境方面存在的問(wèn)題
很多建筑工程在樁基檢測(cè)后，報(bào)告內(nèi)容不是很規(guī)范，不能反映出全部的問(wèn)題，技術(shù)水平和基本結(jié)論可用性較差，不具有權(quán)威性和規(guī)范性。很多建筑工程中圖方便，雖然做了相關(guān)的檢測(cè)工作，但是檢測(cè)內(nèi)容都有所不同，檢測(cè)工作的執(zhí)行也缺少規(guī)范的約束，一些重要的觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備精度，都極大的影響了最終的數(shù)據(jù)。而且在測(cè)量過(guò)程中，因?yàn)橥獠恳蛩氐挠绊懶枰匦聹y(cè)量，原有的記錄隨便修改，導(dǎo)致測(cè)量工作誤差比較大。檢測(cè)單位的專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平很難保證，檢測(cè)工作的效果也受到影響，很多檢測(cè)單位因?yàn)闄z測(cè)報(bào)告撰寫(xiě)不夠完整，使得失去法律效率，不具有檢測(cè)資料的指導(dǎo)性，對(duì)工程質(zhì)量的評(píng)估影響較大。
3解決策略的研究
3.1在靜力負(fù)荷檢測(cè)過(guò)程中
適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)平臺(tái)結(jié)構(gòu)，提高檢測(cè)平臺(tái)的穩(wěn)定性，適當(dāng)降低平臺(tái)與樁基周邊的接觸面積，使應(yīng)力滿足測(cè)量需求，確保平臺(tái)測(cè)量過(guò)程中不會(huì)因?yàn)槠脚_(tái)的狀態(tài)影響最終的測(cè)量數(shù)據(jù)。
3.2周期負(fù)載的頻率與負(fù)載作用時(shí)間需要一定的協(xié)調(diào)
較低的頻率作用較長(zhǎng)的時(shí)間，能夠更好的擬合實(shí)際狀態(tài)，確保樁基土層性能與靜止?fàn)顟B(tài)一直。同時(shí)，還可以采用試樁法，動(dòng)靜結(jié)合進(jìn)行周期負(fù)載的測(cè)量更為準(zhǔn)確。
3.3政府部門(mén)主要加強(qiáng)對(duì)樁基測(cè)量工作的監(jiān)督
制定相關(guān)的規(guī)定以法律條文，讓建筑工程能夠按照一定的行為規(guī)范進(jìn)行檢測(cè)，確保樁基檢測(cè)工作能夠更加全面。如果檢測(cè)工作與實(shí)際驗(yàn)收條件不符，應(yīng)當(dāng)不予驗(yàn)收，在確定完全合格后才能批準(zhǔn)后續(xù)的工作，這樣才能保證樁基檢測(cè)工作的統(tǒng)一性和規(guī)范性，嚴(yán)格保證建筑工程的整體質(zhì)量。
3.4提高檢測(cè)單位的專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平
在傳統(tǒng)樁基檢測(cè)方法應(yīng)用的基礎(chǔ)上，不斷研究新的測(cè)量方法，提高測(cè)量精度和效率，同時(shí)引進(jìn)先進(jìn)的測(cè)量?jī)x器，定期組織測(cè)量人員的技術(shù)培訓(xùn)，保證上崗人員都具有相應(yīng)的檢測(cè)工作資格，能夠按照行業(yè)規(guī)范以及技術(shù)要求進(jìn)行測(cè)量，保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和有效性。
4結(jié)語(yǔ)
1.1樁基成孔質(zhì)量檢測(cè)
在建筑工程樁基礎(chǔ)施工過(guò)程中，其成孔質(zhì)量會(huì)直接影響混凝土灌注樁的質(zhì)量。當(dāng)成孔直徑低于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，會(huì)直接影響樁基的承載能力，如果成功直徑高于標(biāo)準(zhǔn)值，則有可能造成樁基上部阻力增加而限制樁基承載能力的充分發(fā)揮。如果樁孔位置出現(xiàn)偏差，則會(huì)在一定程度上影響樁基承載力的發(fā)揮。因此，樁基成孔的大小與樁基的質(zhì)量有直接的關(guān)系，對(duì)成孔質(zhì)量和大小產(chǎn)生影響的因素主要包括成孔的位置、深度、垂直度等因素，這些因素也是成孔質(zhì)量檢測(cè)過(guò)程中檢測(cè)的主要內(nèi)容。
1.2樁基承載力檢測(cè)
樁基承載力對(duì)整體建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有極大的影響，因此做好樁基承載力的檢測(cè)對(duì)保證整個(gè)建筑工程的質(zhì)量具有重要意義。
1.2.1靜荷載試驗(yàn)法
靜荷載試驗(yàn)法主要是對(duì)樁基的靜荷載進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)主要采用橫向靜荷載測(cè)試和縱向靜荷載測(cè)試兩種方法，在實(shí)際工程中對(duì)樁基進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，普遍使用縱向靜荷載測(cè)試對(duì)樁基進(jìn)行檢測(cè)。靜荷載試驗(yàn)法通常是用來(lái)檢測(cè)工程試樁的承載力，但是由于工程試樁不能進(jìn)行破壞性試樣，而導(dǎo)致檢測(cè)的結(jié)果準(zhǔn)確度不是很高。
1.2.2高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法
高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法主要是通過(guò)重錘的方式對(duì)樁基頂部進(jìn)行樁基試驗(yàn)，當(dāng)重錘時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的瞬時(shí)沖擊力，這個(gè)沖擊力可能會(huì)導(dǎo)致樁身發(fā)生塑性變形，然后通過(guò)樁基的變形速度和曲線進(jìn)行測(cè)量，可以獲得相關(guān)的參考數(shù)據(jù)，然后分析樁基在接近極限階段時(shí)的工作性能，以獲得相關(guān)的質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)，以此來(lái)計(jì)算出樁身的承載能力。
1.3樁基完整性檢測(cè)
通過(guò)樁基完整性檢測(cè)，能夠提前發(fā)現(xiàn)存在問(wèn)題的樁基，以便采取措施進(jìn)行處理，保證工程的質(zhì)量。
1.3.1低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法
低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法通過(guò)使樁頂承受激振力量使樁身產(chǎn)生形變，同時(shí)還會(huì)引發(fā)樁體周?chē)馏w發(fā)生小幅度顫動(dòng)，這時(shí)通過(guò)利用儀表對(duì)樁頂?shù)恼饎?dòng)速率進(jìn)行記錄，然后對(duì)記錄結(jié)果進(jìn)行分析，進(jìn)而得到樁身完整性相關(guān)的數(shù)據(jù)，并以此數(shù)據(jù)來(lái)判斷樁身的完整性。
1.3.2聲波透射法
聲波透射法是通過(guò)利用超聲波在混凝土中傳播時(shí)的聲學(xué)參數(shù)來(lái)對(duì)混凝土的連續(xù)性及斷層、蜂窩等缺陷的位置、大小進(jìn)行分析的一種方法。該方法中主要利用的參數(shù)包括超聲波傳輸?shù)乃俣?、頻率、振幅及波形。
2工程實(shí)例
本文選擇某地的一棟高樓為作為研究對(duì)象，該建筑檐高39.5，建筑面積9884.2m2，建筑整體采用框剪結(jié)構(gòu)。該建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)采用了鋼筋混凝土灌注樁承臺(tái)基礎(chǔ)，灌注樁數(shù)量達(dá)到240根，灌注樁直徑為600mm，有效樁長(zhǎng)25.5m。本次研究主要采用單樁靜荷載試驗(yàn)法及低應(yīng)變反射波法作為樁基的檢測(cè)方法。
2.1單樁靜荷載試驗(yàn)檢測(cè)
2.1.1選擇試驗(yàn)方法
該測(cè)試中選擇靜荷載試驗(yàn)檢測(cè)作為樁基的檢測(cè)方法，主要使用一個(gè)采用鋼槽及錨樁組成的法力系統(tǒng)，并用液壓泵對(duì)樁頂施加縱向壓力作為測(cè)試數(shù)據(jù)。在施壓的過(guò)程中，利用千斤頂進(jìn)行配合，不斷增加其荷載，同時(shí)在千斤頂上安裝一個(gè)荷載傳感器，對(duì)千斤頂產(chǎn)生的荷載進(jìn)行記錄。如果樁身發(fā)生形變或沉降，傳感器能及時(shí)對(duì)該變化進(jìn)行記錄，以記錄的結(jié)果作為實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)。
2.1.2分級(jí)加載
本次試驗(yàn)過(guò)程中，分為10個(gè)等級(jí)對(duì)樁身進(jìn)行加載，每個(gè)等級(jí)所增加的荷載需保持相同，本試驗(yàn)中每次所增加的荷載值為220KN/m 。
2.1.3形變觀測(cè)
在每級(jí)加載完成后，分別間隔5分鐘對(duì)樁身的變形進(jìn)行以此記錄，然后每隔30分鐘對(duì)樁身的數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量并記錄，當(dāng)數(shù)據(jù)變化趨于平穩(wěn)時(shí)停止觀測(cè)。
2.1.4沉降標(biāo)準(zhǔn)
針對(duì)每隔一小時(shí)沉降在0.1mm以?xún)?nèi)，且連續(xù)出現(xiàn)兩次時(shí)，說(shuō)明樁基的沉降已經(jīng)趨于穩(wěn)定，這時(shí)可以進(jìn)行下一級(jí)的荷載測(cè)試。
2.1.5終止加載條件
當(dāng)樁身在荷載作用下的沉降值與上級(jí)荷載的沉降值差異達(dá)到5倍以上時(shí)；或者樁基在荷載作用下與上級(jí)荷載的沉降值差異達(dá)到兩倍且樁基經(jīng)過(guò)24小時(shí)的加載試驗(yàn)，其沉降仍未達(dá)到規(guī)定值時(shí)，針對(duì)上述兩種情況應(yīng)立即停止對(duì)樁基進(jìn)行加載試驗(yàn)。
2.1.6檢測(cè)結(jié)果分析
本次檢測(cè)中使用的是鉆孔灌注樁，進(jìn)行了三組靜荷載的試驗(yàn)，符合隨機(jī)抽檢原則檢測(cè)比例滿足規(guī)程要求。
2.2低應(yīng)變檢測(cè)
在樁身頂端安裝一個(gè)傳感器，在對(duì)樁基進(jìn)行重錘的過(guò)程中，樁基動(dòng)測(cè)儀會(huì)產(chǎn)生一定的加速信號(hào)，這時(shí)可以通過(guò)傳感器采集樁基的相關(guān)數(shù)據(jù)并顯示出來(lái)。針對(duì)本工程，本次測(cè)試的樁基檢測(cè)數(shù)量為48根，檢測(cè)的數(shù)量及比例符合樁基檢測(cè)規(guī)范的要求。對(duì)低應(yīng)變實(shí)測(cè)所得曲線進(jìn)行分析，當(dāng)波速在3700-4000m/s時(shí)，波形比較規(guī)則，樁底能對(duì)超聲波進(jìn)行清晰的反射，測(cè)試出樁身并未出現(xiàn)大的缺陷。
電路設(shè)計(jì)尤其是超聲波信號(hào)的收發(fā)處理采用諸如TX734激勵(lì)電路、MAX2038回波放大處理電路等專(zhuān)用IC效果固然理想，但考慮到研發(fā)專(zhuān)用設(shè)備僅需小批量試制的因素，故在電路方案選型設(shè)計(jì)時(shí)遵循簡(jiǎn)單實(shí)用、器件易于采購(gòu)的原則，盡量選用通用元器件實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)電路主要由超聲波發(fā)射激勵(lì)和電源變換單元、超聲波回波信號(hào)處理單元、時(shí)間差測(cè)量單元、單片機(jī)控制和數(shù)據(jù)處理單元組成。排版布線亦盡量參照IC生產(chǎn)廠商的DEMO方案，采用貼片元件的雙面PCB設(shè)計(jì)制作，以提高樣機(jī)研發(fā)的一次性成功率。
1.1超聲波收發(fā)電路由于檢測(cè)裝置工作于井下，井口只為其提供了一路＋24V直流電源，各單元電路的工作電源需要依靠DC／DC變換電路獲得。控制系統(tǒng)和信號(hào)處理系統(tǒng)使用的＋5V和±12V電源由LM2596－5．0承擔(dān)，其主路輸出＋5V／2A電源供單片機(jī)等數(shù)字系統(tǒng)使用，將其儲(chǔ)能電感改用5026－47μH環(huán)形功率電感，并在其上增加兩個(gè)輔助繞組，經(jīng)整流、濾波和LM78（79）L12三端穩(wěn)壓IC后產(chǎn)生±12V／0．1A直流電源供信號(hào)處理系統(tǒng)使用；超聲波發(fā)射采用了高壓脈沖激勵(lì)方式，＋200～300V激勵(lì)電壓由＋24V供電電壓經(jīng)簡(jiǎn)單的Boost升壓電路獲得，利用單片機(jī)送來(lái)的1ms周期、5μs脈寬脈沖信號(hào)控制MOSFET開(kāi)關(guān)管實(shí)現(xiàn)對(duì)超聲波發(fā)射探頭的激勵(lì)，儲(chǔ)能電感選用TDK－NL565050T－822J－PF（8．2mH）貼片電感，NMOS開(kāi)關(guān)管選用2N60即可。超聲波激勵(lì)及電源變換電路如圖2所示。經(jīng)實(shí)測(cè)，激勵(lì)脈沖會(huì)在接收探頭中產(chǎn)生一個(gè)較大的諧振頻率為5MHz、大約5個(gè)周期的串?dāng)_信號(hào)，為此，接收電路設(shè)計(jì)了一個(gè)對(duì)發(fā)射激勵(lì)脈沖延遲6μs、持續(xù)30μs的使能控制信號(hào)，控制接收放大處理電路僅在使能信號(hào)有效期間實(shí)現(xiàn)回波信號(hào)的放大和輸出，使之能夠在鋼管內(nèi)壁和外壁反射的一次、二次回波信號(hào)到來(lái)之前有效地消除激勵(lì)脈沖串?dāng)_的影響，使能控制信號(hào)時(shí)序關(guān)系見(jiàn)圖3。檢測(cè)裝置中用于時(shí)間差測(cè)量的TDC－GP2的典型應(yīng)用是作為超聲波流量計(jì)、激光測(cè)距儀的時(shí)間間隔測(cè)量、頻率和相位信號(hào)分析等高精度測(cè)試領(lǐng)域。在這些應(yīng)用中輸入信號(hào)一般都較強(qiáng)，經(jīng)簡(jiǎn)單處理后即可作為T(mén)DC－GP2的START、STOP控制信號(hào)使用，而該檢測(cè)裝置的超聲波回波信號(hào)尤其是多次反射回波信號(hào)非常微弱且雜波較大（實(shí)測(cè)回波信號(hào)大約在mV數(shù)量級(jí)），必須經(jīng)高增益寬帶放大器放大和濾波、檢波、整形處理后才能勝任。寬帶放大器由AD604承擔(dān)，可獲得6～54dB的增益并可由VGN端電壓連續(xù)控制，可較好地滿足超聲波回波信號(hào)高速高增益放大的要求［2］?？紤]到僅需將回波信號(hào)放大處理后形成STOP控制脈沖即可，故電路僅利用可調(diào)電阻對(duì)2．5V基準(zhǔn)電壓（由TL431產(chǎn)生）分壓獲得的VGN電壓進(jìn)行增益設(shè)定，但設(shè)計(jì)電路亦有預(yù)留接口可用于接受經(jīng)單片機(jī)和DAC輸出的AGC控制電壓，實(shí)現(xiàn)增益的閉環(huán)控制。AD604前級(jí)放大電路如圖4所示。帶通濾波器選用由MAX4104構(gòu)成，設(shè)計(jì)中心頻率為5MHz，帶寬約為1MHz；鉗位和檢波由AD8036完成，具有卓越的鉗位性能和精度高、恢復(fù)時(shí)間短、非線性范圍小、頻帶寬的特點(diǎn)；檢波輸出信號(hào)的整形處理由MAX9141負(fù)責(zé)，這是一款具有鎖存使能和器件關(guān)斷功能的高速比較器，具有高速、低功耗、高抗共模能力和滿擺幅輸入特性等，回波信號(hào)經(jīng)其整形處理后可獲得理想的脈沖前沿，并便于與TTL邏輯電平接口，還可以方便地實(shí)現(xiàn)回波信號(hào)輸出的使能控制。信號(hào)調(diào)理電路如圖5所示。
1.2時(shí)間差測(cè)量電路回波信號(hào)時(shí)差測(cè)量選用了德國(guó)ACAM公司的高精度時(shí)間間隔測(cè)量芯片TDC－GP2。TDC－GP2采用44腳TQFP封裝，內(nèi)含TDC測(cè)量單元、16位算術(shù)邏輯單元、RLC測(cè)量單元及與8位處理器的接口單元和溫度補(bǔ)償單元等主要功能模塊，利用內(nèi)部ALU單元計(jì)算出時(shí)間間隔，并送入結(jié)果寄存器保存。TDC－GP2基于內(nèi)部的硬件電路測(cè)量“傳輸延時(shí)”，以信號(hào)通過(guò)內(nèi)部門(mén)電路的傳輸延遲來(lái)實(shí)現(xiàn)高精度時(shí)間間隔測(cè)量，測(cè)量分辨率可達(dá)pS數(shù)量級(jí)，可以很好滿足項(xiàng)目測(cè)量的要求。單片機(jī)在給超聲波傳感器提供發(fā)射激勵(lì)脈沖的同時(shí)給TDC－GP2提供START信號(hào)指令使之開(kāi)始計(jì)時(shí)工作，超聲波接收頭接收到的反射回波信號(hào)經(jīng)放大、處理后作為STOP指令信號(hào)，由TDC－GP2完成兩次反射波時(shí)間間隔的測(cè)量。由前述可知，STOP與START信號(hào)的時(shí)間差大約在6～40μS之間，時(shí)差測(cè)量分辨率約為0．07μs，為此，設(shè)定TDC－GP2工作于“測(cè)量模式2”，在該模式下芯片僅使用通道1，可允許4個(gè)脈沖輸入，實(shí)現(xiàn)STOP1與START信號(hào)之間的時(shí)間差測(cè)量，測(cè)量范圍在60ns～200ms，然后，由TDC－GP2計(jì)算出各回波信號(hào)間的時(shí)間差Δt＝tB－tS＝tn－tn－1。測(cè)量原理如下：在輸入START信號(hào)指令后，芯片內(nèi)部測(cè)量出該信號(hào)前沿與下一時(shí)鐘上升沿的時(shí)差，標(biāo)記為Fc1；之后，計(jì)數(shù)器開(kāi)始工作，得到predivider的工作周期數(shù)，并標(biāo)記為Cc；這時(shí)，重新激活芯片內(nèi)部測(cè)量單元，測(cè)量出輸入的STOP1信號(hào)的第一個(gè)脈沖（一次反射回波）前沿與下一時(shí)鐘上升沿的時(shí)差，標(biāo)記為Fc2，將STOP1信號(hào)的第二個(gè)脈沖（二次反射回波）前沿與下一時(shí)鐘上升沿的時(shí)差標(biāo)記為Fc3，……；Cal1和Cal2分別表示一個(gè)和兩個(gè)時(shí)鐘周期。
1.3單片機(jī)接口電路實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制和數(shù)據(jù)處理的單片機(jī)選擇余地較大，項(xiàng)目結(jié)合TI公司中國(guó)大學(xué)計(jì)劃選用了美國(guó)德州儀器公司生產(chǎn)的MSP43016位單片機(jī)，具有16位總線、帶FLASH的微處理器和功耗低、可靠性高、抗強(qiáng)電干擾性能好、適應(yīng)工業(yè)級(jí)運(yùn)行環(huán)境的特點(diǎn)，很適合于作現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試設(shè)備的控制和數(shù)據(jù)處理使用［4］。TDC－GP2其與單片機(jī)的通信方式為四線串行通信（SPI），利用MSP430的4個(gè)P2．x和P4．2I／O口實(shí)現(xiàn)GP2的選通、中斷和開(kāi)始、結(jié)束使能以及復(fù)位等控制功能。MSP430除用來(lái)對(duì)GP2控制和數(shù)據(jù)處理外，還可以留出一些資源實(shí)現(xiàn)設(shè)備其他電路和動(dòng)作機(jī)構(gòu)的控制使用。單片機(jī)接口電路原理和程序流程分別如圖8和圖9所示。
2結(jié)束語(yǔ)
1.1樁施工質(zhì)量的概念
本文討論時(shí)將支護(hù)樁和基樁統(tǒng)一稱(chēng)為基樁。文獻(xiàn)[3]第9章為樁基工程質(zhì)量檢查和驗(yàn)收，該章表述了樁基工程施工質(zhì)量檢查和驗(yàn)收的要求，但未能完全表達(dá)清楚樁基施工質(zhì)量檢驗(yàn)和樁身完整性的內(nèi)涵。文獻(xiàn)[3]中的9.4.2條為強(qiáng)制性條文，其規(guī)定為“工程樁應(yīng)進(jìn)行承載力和樁身質(zhì)量檢驗(yàn)”，在9.4.5條中指出樁身質(zhì)量還包括對(duì)樁身混凝土強(qiáng)度的認(rèn)定。
1.2樁身完整性的概念
文獻(xiàn)[4]中3.1.1條為強(qiáng)制性條文，其規(guī)定為“工程樁應(yīng)進(jìn)行單樁承載力和樁身完整性抽樣檢測(cè)”，本文僅對(duì)樁身完整性進(jìn)行討論，而不討論單樁承載力檢驗(yàn)。文獻(xiàn)[4]中對(duì)樁身完整性的定義為反映樁身截面尺寸相對(duì)變化、樁身材料密實(shí)性和連續(xù)性的綜合定性指標(biāo)；對(duì)樁身缺陷的定義為：使樁身完整性惡化，在一定程度上引起樁身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐久性的降低的樁身斷裂、裂縫、縮頸、夾泥（雜物）、空洞、蜂窩、松散等現(xiàn)象的統(tǒng)稱(chēng)。從樁身完整性和樁身缺陷的定義可見(jiàn)：樁身完整性是一個(gè)綜合性指標(biāo)，且為定性指標(biāo)，而非定量指標(biāo)，表征了樁身質(zhì)量的特定屬性，由于其是定性指標(biāo)，對(duì)樁身完整性的判定可能有一定人為影響因素，即對(duì)同一根基樁樁身完整性的判定類(lèi)別會(huì)因人而異。按文獻(xiàn)[4]對(duì)樁身完整性的定義理解，在極端情況下，樁體全部由相同浮漿組成，其樁身完整也可判定為Ⅰ類(lèi)樁；此外，樁身缺陷的表述也是一個(gè)定性指標(biāo)，在現(xiàn)有技術(shù)手段條件下難以完全量化表達(dá)。以上分析可知：樁身完整性不包括樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)、鋼筋配置、鋼筋混凝土保護(hù)層厚度、基樁位置、沉渣厚度及樁底巖土體的性能等指標(biāo)，換言之，樁身完整性只表達(dá)了基樁施工質(zhì)量的某些特性，其合格判定不能說(shuō)明基樁施工質(zhì)量合格。
2基樁樁身完整性檢測(cè)方法探討
文獻(xiàn)[4]中對(duì)樁身完整性的檢測(cè)給出了3種方法：低應(yīng)變法、鉆芯法和聲波透射法。3種非破損、局部破損檢測(cè)方法各有特點(diǎn)，檢測(cè)費(fèi)用也有較大差異。對(duì)人工挖孔混凝土灌注樁上述3種檢測(cè)方法均可，處于節(jié)約檢測(cè)費(fèi)用的考慮，人工挖孔混凝土灌注樁采用低應(yīng)變法檢測(cè)樁身完整性的較多，但由于重慶地區(qū)人工挖孔混凝土灌注樁多為嵌巖樁，該檢測(cè)法本身就有先天不足，對(duì)于短樁（長(zhǎng)徑比小于5）采用低應(yīng)變法檢測(cè)，檢測(cè)數(shù)據(jù)難以反映樁頭缺陷。由于各種技術(shù)的、非技術(shù)的原因，當(dāng)前旋挖鉆孔混凝土灌注樁在重慶地區(qū)使用較多，出現(xiàn)的基樁施工質(zhì)量問(wèn)題也較多，為此，重慶市城鄉(xiāng)建設(shè)委員會(huì)組織有關(guān)單位編制了《旋挖成孔灌注樁工程技術(shù)規(guī)程》DBJ50-1560-2012[5]，該規(guī)程規(guī)定旋挖鉆孔灌注樁只能采用鉆芯法和聲波透射法檢測(cè)樁身完整性，初始檢測(cè)時(shí)推薦采用聲波透射法進(jìn)行全數(shù)檢測(cè)，有關(guān)職能部門(mén)要求對(duì)旋挖成孔灌注樁在第一家檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)樁身完整性檢測(cè)的基礎(chǔ)上，由第二家檢測(cè)機(jī)構(gòu)抽測(cè)總樁數(shù)的15%進(jìn)行復(fù)檢，復(fù)檢方法可采用鉆芯法或聲波透射法，上述要求在確保旋挖成孔灌注樁樁身完整性檢測(cè)的真實(shí)性及保證基樁施工質(zhì)量實(shí)踐中證明是非常有效的。旋挖成孔灌注樁樁身完整性復(fù)檢方法本文推薦鉆芯法，而非聲波透射法。理由如下：有資質(zhì)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)采用聲波透射法（且用相同的檢測(cè)設(shè)備）按國(guó)家、行業(yè)和地方現(xiàn)有專(zhuān)業(yè)檢測(cè)規(guī)范，對(duì)同一根基樁其檢測(cè)結(jié)果一般差別不大。鉆芯法檢測(cè)基樁不僅能反映樁身完整性，還可反映樁身混凝土實(shí)際強(qiáng)度，文獻(xiàn)[4]中7.6.4條給出了鉆芯法檢測(cè)樁身完整性的判別標(biāo)準(zhǔn)，而7.6.5條卻給出的是基樁成樁質(zhì)量的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，2個(gè)條款規(guī)定的本質(zhì)有所差別，即樁身完整性即使是Ⅰ類(lèi)樁，也不表明該樁成樁質(zhì)量合格。在采用鉆芯法檢測(cè)樁身完整性及成樁質(zhì)量時(shí)應(yīng)注意以下問(wèn)題。（1）抽樣和復(fù)檢抽樣數(shù)量的選擇。抽樣數(shù)量選擇的原則是成本與質(zhì)量平衡的綜合結(jié)果，文獻(xiàn)[4]規(guī)定為10%，重慶地區(qū)規(guī)定是15%；當(dāng)發(fā)現(xiàn)抽檢基樁中部分基樁存在不合格問(wèn)題時(shí)，對(duì)未采用本方法檢測(cè)的基樁，其質(zhì)量如何按批評(píng)定？文獻(xiàn)[4]中無(wú)具體規(guī)定；可能的解決方法是在未檢測(cè)樣本中再?gòu)?fù)檢，復(fù)檢應(yīng)抽樣數(shù)量的選擇原則為：首先可按國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范[1，8]進(jìn)行復(fù)檢抽樣，其次也可按基樁完整性檢測(cè)方案約定的復(fù)檢方法進(jìn)行復(fù)檢。（2）鉆芯位置的選擇。文獻(xiàn)[4]對(duì)鉆芯法檢測(cè)基樁完整性的鉆孔數(shù)量和鉆孔位置在其7.3.1中有明確規(guī)定，一般情況下應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行。但對(duì)擴(kuò)底樁檢測(cè)可能存在一定問(wèn)題，例如，某人工挖孔擴(kuò)底混凝土灌注樁采用聲波透射法檢測(cè)因樁底缺陷判定為Ⅲ樁，采用鉆芯法在樁中心附近鉆芯檢測(cè)判定為Ⅱ樁，開(kāi)挖檢查擴(kuò)孔部分混凝土為松散骨料，因此，判定該樁為Ⅳ樁，并采取了相應(yīng)處理措施。（3）鉆具的選擇。文獻(xiàn)[4]要求采用單動(dòng)雙管鉆具，鉆頭選擇適當(dāng)?shù)慕饎偸@頭。實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)鉆孔時(shí)，鉆具不符合要求造成檢測(cè)結(jié)果失真。如某工程基礎(chǔ)為旋挖成孔灌注樁，鉆芯最初未采用單動(dòng)雙管鉆具，所鉆芯樣均為松散混凝土骨料，而后用500mm直徑旋挖鉆筒鉆取混凝土芯樣，所鉆500mm直徑芯樣完整，隨后鉆芯改為單動(dòng)雙管鉆具，各基樁檢測(cè)芯樣均完整，未出現(xiàn)芯樣只有混凝土骨料情況。（4）沉渣厚度的檢測(cè)。成樁后樁底沉渣厚度的檢測(cè)一直較為困難，但對(duì)端承樁而言，沉渣厚度的大小直接影響基樁承載力，對(duì)此文獻(xiàn)[3]有專(zhuān)門(mén)說(shuō)明，實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)操作時(shí)沉渣厚度檢測(cè)應(yīng)按文獻(xiàn)[4]中7.3.6條的規(guī)定執(zhí)行。(5)同孔位、相同或不同位置高度的混凝土芯樣特征的判讀和認(rèn)知問(wèn)題。通常認(rèn)為鉆芯法檢測(cè)基樁樁身完整性和判定樁身完整性比低應(yīng)變法和聲波透射法要嚴(yán)，特別是鉆孔數(shù)為1孔時(shí)情況更是如此，加之文獻(xiàn)[4]中用表7.6.4判類(lèi)表達(dá)與該條條文說(shuō)明有一定出入，因此，Ⅱ、Ⅲ類(lèi)樁的判定人為因素可能性較大；出現(xiàn)基樁完整性判類(lèi)差異也與鉆具關(guān)系較大，如某工程旋挖成孔灌注樁完整性檢測(cè)時(shí)，因鉆頭選擇欠佳，混凝土鉆芯芯樣外表面較粗糙，后改進(jìn)鉆頭后此現(xiàn)象基本消失，但最初基樁完整性檢測(cè)的結(jié)果多判為Ⅱ類(lèi)樁，而后面檢測(cè)的基樁則判為Ⅰ類(lèi)樁。（6）芯樣取芯率問(wèn)題。目前部分檢測(cè)技術(shù)人員使用芯樣取芯率來(lái)判別基樁樁身完整性，這種思路在地標(biāo)《旋挖成孔灌注樁工程技術(shù)規(guī)程》DBJ50-156-2012[5]附錄B得到反映，但行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》JGJ106-2003[4]未做出類(lèi)似規(guī)定。在具體實(shí)踐中應(yīng)根據(jù)檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)鉆具等實(shí)際情況，合理使用相應(yīng)規(guī)范判定基樁樁身完整性。（7）芯樣有效的問(wèn)題。芯樣有效性的問(wèn)題實(shí)質(zhì)上是檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)人員工作態(tài)度問(wèn)題。當(dāng)前鉆芯法檢測(cè)基樁樁身完整性多數(shù)情況由鉆樁隊(duì)伍完成，在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)人員不到位的情況下鉆樁隊(duì)伍有可能提供假芯樣，這會(huì)造成如下后果：完整性合格樁可能判為不合格，完整性不合格樁可能判為合格；樁底沉渣厚度無(wú)法判定；樁身長(zhǎng)度判定不準(zhǔn)確，樁底巖樣不真實(shí)。上述問(wèn)題應(yīng)引起檢測(cè)機(jī)構(gòu)等單位的高度重視，否則將會(huì)出現(xiàn)虛假報(bào)告。
3基樁檢測(cè)實(shí)例分析
實(shí)例1：某混凝土框架結(jié)構(gòu)廠房工程，基礎(chǔ)采用人工挖孔灌注樁基礎(chǔ)，基樁坐落在拋填土地基上，拋填土最大厚度為20m左右，廠房驗(yàn)收合格后擬交付使用。廠房閑置期間發(fā)現(xiàn)局部混凝土框架梁開(kāi)裂嚴(yán)重，業(yè)主委托某檢測(cè)中心對(duì)梁裂縫進(jìn)行檢測(cè)，并提出處理建議。工程技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)一層局部填充墻有斜裂縫，開(kāi)挖探坑發(fā)現(xiàn)開(kāi)裂梁段柱下地梁也存在斜裂縫，為此，查閱基樁檢測(cè)報(bào)告及有關(guān)竣工驗(yàn)收資料，發(fā)現(xiàn)某檢測(cè)機(jī)構(gòu)出具的基樁完整性檢測(cè)報(bào)告反映該廠房基樁為全數(shù)檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果均為合格樁。隨后某檢測(cè)中心要求委托方對(duì)基樁進(jìn)行開(kāi)挖檢測(cè)，檢測(cè)中心工程技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況初步擬選了3根基樁進(jìn)行開(kāi)挖檢測(cè)，3根基樁均為拋填土最深位置，3根基樁開(kāi)挖深度均為9m左右時(shí)，其中1根樁樁長(zhǎng)只有8m，坐落在拋填土上；1根樁在距樁頭4m處樁身斷裂，裂縫寬度20mm，從裂縫處觀察及檢測(cè)，下部基樁混凝土無(wú)配筋；1根樁經(jīng)施工單位自查獲知基樁未嵌巖。該實(shí)例說(shuō)明，檢測(cè)機(jī)構(gòu)及相關(guān)單位應(yīng)嚴(yán)格按國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)法律、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)把施工質(zhì)量關(guān)，杜絕虛假檢測(cè)報(bào)告，否則害人害己。實(shí)例2：某住宅小區(qū)4棟底框磚混住宅樓，基礎(chǔ)采用旋挖成孔灌注樁。第1家檢測(cè)機(jī)構(gòu)采用聲波透射法對(duì)旋挖成孔灌注樁樁身完整性進(jìn)行全數(shù)檢測(cè)，第2家檢測(cè)機(jī)構(gòu)采用鉆芯法對(duì)旋挖成孔灌注樁樁身完整性進(jìn)行復(fù)檢。其中4號(hào)樓共有75根旋挖成孔灌注樁，鉆芯法抽樣檢測(cè)樁身完整性的樁數(shù)為12根，其中包括第1家檢測(cè)機(jī)構(gòu)判斷的2根Ⅳ樁，結(jié)果為1根樁樁身完整性判定為合格，但沉渣厚度為300mm超過(guò)規(guī)范[3]允許值，1根樁樁身完整性判定為Ⅱ樁，且沉渣厚度未超過(guò)規(guī)范[3]允許值。鉆芯法檢測(cè)12根基樁結(jié)果為：Ⅰ類(lèi)樁有7根，Ⅱ類(lèi)樁有4根，Ⅲ類(lèi)樁有1根，無(wú)Ⅳ類(lèi)樁；其中4根樁樁頭存在浮漿，3根樁樁底沉渣厚度超過(guò)50mm。上述實(shí)例說(shuō)明，基樁樁身完整性和其施工質(zhì)量是兩個(gè)既有聯(lián)系但也非完全相同的兩個(gè)概念。因此，委托檢測(cè)項(xiàng)目和要求有所差別；其次實(shí)例表明聲波透射法對(duì)旋挖成孔灌注樁的浮漿識(shí)別可能存在漏判的情況，當(dāng)沉渣厚度在100mm左右時(shí)聲波透射法識(shí)別樁底沉渣問(wèn)題也可能存在誤判的情況。
4結(jié)語(yǔ)
【關(guān)鍵詞】樁基檢測(cè)；問(wèn)題；對(duì)策
中圖分類(lèi)號(hào)：TU473.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一、前言
不論在樁基檢測(cè)中遇到了什么問(wèn)題，只要能夠分析出問(wèn)題出現(xiàn)的原因，就能夠根據(jù)原因來(lái)制定應(yīng)對(duì)的措施，所以，面對(duì)樁基檢測(cè)工作中的問(wèn)題，我們要做的第一步就是找出問(wèn)題的原因。
二、樁基檢測(cè)技術(shù)的分類(lèi)
樁的測(cè)試方法分為靜載荷試驗(yàn)和動(dòng)力測(cè)樁兩大類(lèi)，還有抽芯法和靜力、動(dòng)力觸探以及埋設(shè)傳感器法等輔助類(lèi)方法。目前樁的靜載荷試驗(yàn)主要采用錨樁法、堆載平臺(tái)法、地錨法、錨樁和堆載聯(lián)合法以及孔底預(yù)埋頂壓法等。用低應(yīng)變法檢測(cè)樁的完整性，用高應(yīng)變法檢測(cè)樁的承載力和樁的完整性。高應(yīng)變法試樁一般用CASE法、CAPWAP法。低應(yīng)變檢測(cè)常用應(yīng)力波反射法（錘擊波動(dòng)法）、聲波透射法。按檢測(cè)部位分，樁基檢測(cè)可分為六類(lèi)：一是各類(lèi)樁、墩、樁墻豎向或橫向承載力檢測(cè)，包括單樁及群樁承裁力檢測(cè)；二是墩底持力層承載力及變形性狀的檢測(cè)；三是各類(lèi)樁、墩及樁墻結(jié)構(gòu)完整性檢測(cè)；四是考慮樁同作用或復(fù)合地基中樁土荷載分擔(dān)比的檢測(cè)，樁體及土體應(yīng)力應(yīng)變的檢測(cè)；五是施工中對(duì)環(huán)境影響的檢測(cè)，如震動(dòng)、噪音、土體變形等；六是特殊條件下或事故處理中的其它檢測(cè)。按檢測(cè)時(shí)間分，樁基檢測(cè)可分為四類(lèi)：一是為設(shè)計(jì)提供依據(jù)的先期檢測(cè)；二是施工階段的施工檢測(cè)；三是施工完畢后的驗(yàn)收檢測(cè)；四是施工階段或使用階段的鑒定檢測(cè)。
三、建筑樁基檢測(cè)方法的應(yīng)用現(xiàn)狀
目前,樁基一般使用低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法、聲波透射法及鉆孔取芯法進(jìn)行普檢,各種方法由于各自的理論假設(shè)及各種因素影響,均存在一定局限性,故充分利用各種方法的強(qiáng)項(xiàng),解決工程實(shí)際問(wèn)題是很有必要的。在低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法的適用范圍內(nèi),盡量采用動(dòng)測(cè)法進(jìn)行檢測(cè),在動(dòng)測(cè)法的適用范圍外,地質(zhì)條件復(fù)雜(如溶洞地區(qū)),主墩樁或較重要部位的樁基,可采用聲波透射法進(jìn)行檢測(cè);動(dòng)測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)樁基施工存在沉渣及持力層不符合要求時(shí),可采用低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法對(duì)聲波透射法進(jìn)行校核,在發(fā)現(xiàn)動(dòng)測(cè)法受地質(zhì)條件影響,樁底持力層、沉渣等較難判斷時(shí),可采用鉆孔取芯法進(jìn)行校核。在取芯發(fā)現(xiàn)個(gè)別樁基存在局部缺陷或持力層稍差而加固處理又難解決問(wèn)題時(shí),可采用高應(yīng)變動(dòng)測(cè)法進(jìn)行承載力檢驗(yàn)。
在樁基檢測(cè)方法選用時(shí)應(yīng)注意:各類(lèi)樁、墩及樁墻結(jié)構(gòu)完整性檢測(cè),一般采用低應(yīng)變或高應(yīng)變動(dòng)力試樁法檢測(cè),大直徑樁宜采用聲波透射法或鉆芯法檢測(cè);由散體材料樁或低粘結(jié)強(qiáng)度樁和土組成的復(fù)合地基(碎石樁、石灰樁等),采用靜載荷試驗(yàn)也可采用靜力觸探分別對(duì)撞和土進(jìn)行檢測(cè),確定復(fù)合地基承載力;由高粘結(jié)強(qiáng)度樁和土組成的復(fù)合基地(水泥土樁、CFG樁、低標(biāo)號(hào)混凝土樁等),采用靜載荷試驗(yàn)檢測(cè)豎向承載力,單樁承載力的檢測(cè)同其它剛性樁;復(fù)合地基中,樁、土荷載分擔(dān)比的檢測(cè)一般采用鋼弦或壓力盒通過(guò)靜載荷試驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定。也可采用特制的應(yīng)力傳感器測(cè)試;施工中由于震動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響,一般采用質(zhì)點(diǎn)速度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)或加速度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試,也可用地震儀檢測(cè)。
四、建筑樁基檢測(cè)中存在的主要問(wèn)題
近些年來(lái)，我國(guó)在高層建筑樁基檢測(cè)方面相繼了有關(guān)樁基工程檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，這些標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)保證工程質(zhì)量起到了良好的法律保障。在取得成績(jī)和進(jìn)步的同時(shí)我們也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到在高層建筑在樁基檢測(cè)中存在的問(wèn)題，概括起來(lái)主要包括以下四個(gè)方面：
1、工程檢測(cè)報(bào)告結(jié)果不精確、不規(guī)范。檢測(cè)人員施工、編寫(xiě)的檢測(cè)報(bào)告結(jié)果不精確，檢測(cè)報(bào)告的內(nèi)容不夠具體，達(dá)不到國(guó)家行業(yè)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)要求。報(bào)告中應(yīng)反映的資料不全，結(jié)論含糊不清或結(jié)論簡(jiǎn)單，不具備建筑工程質(zhì)量檢測(cè)權(quán)威部門(mén)的權(quán)威性和約束力。
2、檢測(cè)市場(chǎng)運(yùn)作體系不規(guī)范。近些年來(lái)，我國(guó)相繼、施行了有關(guān)樁基工程檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，但是一些社會(huì)中介檢測(cè)單位存在出賣(mài)資質(zhì)或與不具備檢測(cè)能力的單位聯(lián)營(yíng)，更加嚴(yán)重的情況是中介機(jī)構(gòu)將蓋好章的空白檢測(cè)報(bào)告交給施工單位使用。有的法定檢測(cè)單位在得到施工方的好處后，將工程中的三類(lèi)樁改為二類(lèi)樁，給建筑工程質(zhì)量埋下隱患。
3、檢測(cè)單位內(nèi)部管理不完善。目前國(guó)內(nèi)建筑工程檢測(cè)市場(chǎng)主要有法定檢測(cè)單位和社會(huì)中介檢測(cè)單位，這兩類(lèi)檢測(cè)單位都存在內(nèi)部管理制度不規(guī)范、不健全，檢測(cè)人員不具備相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平和職稱(chēng)，出具的檢測(cè)報(bào)告不完整、簽字不清楚等，使得出具的法律文書(shū)不真實(shí)，從而使檢測(cè)結(jié)果失去了科學(xué)性、嚴(yán)肅性和規(guī)范性。
4、檢測(cè)人員的技術(shù)水平不高。樁基工程的復(fù)雜性和隱蔽性決定了無(wú)論采用哪種檢測(cè)方法，都有可能不能真實(shí)反映樁基的全部問(wèn)題，檢測(cè)結(jié)果和實(shí)際情況有可能存在一定差距。因此，要確保檢測(cè)結(jié)果的質(zhì)量，必須重視檢測(cè)隊(duì)伍的建設(shè)，要不斷提高檢測(cè)人員的技術(shù)水平和綜合素質(zhì)。
五、樁基檢測(cè)工作中對(duì)應(yīng)問(wèn)題的對(duì)策
1、各項(xiàng)規(guī)章制度的完善
以《建設(shè)工程質(zhì)量管理?xiàng)l例》的精神及要求為基礎(chǔ)，加強(qiáng)對(duì)建筑工程的檢測(cè)中各項(xiàng)規(guī)章制度的完善及樁基檢測(cè)工作和轉(zhuǎn)機(jī)檢測(cè)單位的管理。根據(jù)各地方情況完善符合質(zhì)量檢測(cè)法規(guī)制度。
2、監(jiān)管機(jī)制和體系的建立
行政主管部門(mén)必須加強(qiáng)對(duì)質(zhì)量檢測(cè)體系的監(jiān)督管理，尤其是對(duì)強(qiáng)制性執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)情況方面的檢查，指定具有可行性的管理辦法，尤其是完善的檢測(cè)方法。當(dāng)出現(xiàn)不符合國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范的情況時(shí)應(yīng)當(dāng)不予驗(yàn)收，并禁止后續(xù)工程施工。
3、檢測(cè)人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和道德素質(zhì)的提高
對(duì)在職的檢測(cè)人員進(jìn)行階段性的技術(shù)培訓(xùn)，對(duì)技術(shù)負(fù)責(zé)人及在崗人員進(jìn)行有關(guān)的法律法規(guī)的培訓(xùn)，對(duì)建設(shè)行政主管部門(mén)進(jìn)行樁基管理方面的行業(yè)規(guī)范進(jìn)行培訓(xùn)，提高對(duì)工作人員的質(zhì)量意識(shí)、道德意識(shí)及責(zé)任意識(shí)的要求。檢測(cè)人員正確地輸入、分析、判斷和處理數(shù)據(jù)，才能出具正確的報(bào)告數(shù)據(jù)[2]。
4、加強(qiáng)管理體系模式化管理
形成一種科學(xué)的管理模式有利于管理體系達(dá)到規(guī)范。制定管理模式有利于檢測(cè)人員克服長(zhǎng)官意識(shí)、任意踐踏、隨意裁量規(guī)范的行為。除了內(nèi)部管理工作的加強(qiáng)檢測(cè)，對(duì)檢測(cè)單位的ISO質(zhì)量體系的貫標(biāo)及計(jì)量認(rèn)證給予鼓勵(lì)，使檢測(cè)質(zhì)量體系健全及行之有效，使各項(xiàng)管理工作確實(shí)落實(shí)到每個(gè)環(huán)節(jié)的檢測(cè)工作中。
5、管理工作的規(guī)范化的加強(qiáng)
《樁基檢測(cè)工作手冊(cè)》除了記錄檢測(cè)單位開(kāi)展的工作和現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)量情況，還是對(duì)樁基檢測(cè)單位真實(shí)的工作情況的反映，也是對(duì)檢測(cè)單位的工作考核的動(dòng)態(tài)管理重要依據(jù)。重視填寫(xiě)和管理《樁基檢測(cè)工作手冊(cè)》，是確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、真實(shí)性和完整性的唯一行之有效的辦法。
6、采用合同管理與市場(chǎng)監(jiān)督約束
樁基檢測(cè)在很大程度上加大了市場(chǎng)行為的管理和約束力度，對(duì)樁基檢測(cè)合同審查備案制度的推行和樁基檢測(cè)行業(yè)自律公約的制定，嚴(yán)肅查處專(zhuān)業(yè)水平和到的素質(zhì)底下的檢測(cè)單位及利用非法手段惡性競(jìng)爭(zhēng)的單位，是確保樁基檢測(cè)行業(yè)有序健康發(fā)展的唯一出路。
7、學(xué)習(xí)現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，促進(jìn)行業(yè)健康發(fā)展
隨著科技的進(jìn)步，網(wǎng)絡(luò)科技逐漸被應(yīng)用到樁基工程的管理中。網(wǎng)絡(luò)信息發(fā)表的高效快速性在樁基工程的管理中加強(qiáng)了檢測(cè)市場(chǎng)的公開(kāi)化和透明化，引導(dǎo)了檢測(cè)單位的良性競(jìng)爭(zhēng)。樁基工程的質(zhì)量信息的及時(shí)，能讓社會(huì)更快更便捷地了解工程的質(zhì)量，加強(qiáng)了社會(huì)輿論對(duì)檢測(cè)單位的監(jiān)督力及約束力，也加強(qiáng)了檢測(cè)單位及其工作人員的法律責(zé)任意識(shí)及對(duì)工程負(fù)責(zé)意識(shí)
六、結(jié)束語(yǔ)
在今后樁基檢測(cè)工作中，如果遇到了檢測(cè)方面的問(wèn)題，需要及時(shí)的采取科學(xué)的措施進(jìn)行應(yīng)對(duì)，避免因?yàn)閱?wèn)題的出現(xiàn)而延誤了檢測(cè)的最佳時(shí)機(jī)，保證檢測(cè)工作能夠順利實(shí)施。
【參考文獻(xiàn)】
【關(guān)鍵詞】樁基工程；檢測(cè)技術(shù)；檢測(cè)方法
樁基作為現(xiàn)今高層建筑普遍采用的基礎(chǔ)形式，應(yīng)用的范圍很廣泛，要想保障工程的質(zhì)量，就必須要提高工程質(zhì)量的檢測(cè)手段和技術(shù)，總結(jié)現(xiàn)在樁基工程檢測(cè)中存在的問(wèn)題，進(jìn)一步的進(jìn)行改善，使檢測(cè)技術(shù)得到進(jìn)一步的發(fā)展，為樁基檢測(cè)事業(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。
1、樁基工程檢測(cè)中存在的問(wèn)題
目前樁基工程檢測(cè)的工作，總體的情況是比較好的，但是由于各個(gè)檢測(cè)單位和地區(qū)的情況出現(xiàn)一定的差異，也會(huì)在不同程度上存在著一定的問(wèn)題。
1.1 技術(shù)上存在的問(wèn)題
樁基工程檢測(cè)技術(shù)是由成孔后檢測(cè)和成樁后檢測(cè)兩個(gè)部分構(gòu)成，我國(guó)現(xiàn)今樁基檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)是成樁檢測(cè)技術(shù)比成孔檢測(cè)技術(shù)更加的優(yōu)秀，但是從防范于未然的觀點(diǎn)上來(lái)看，樁的成孔檢測(cè)應(yīng)比成樁后檢測(cè)更加的重要。
承載力檢測(cè)試驗(yàn)做得不夠到位，在成樁檢測(cè)的技術(shù)中，承載力檢測(cè)試驗(yàn)的工作仍需要加強(qiáng)，不能為了省時(shí)省錢(qián)而減少了靜載試驗(yàn)的數(shù)量。在樁的動(dòng)力檢測(cè)方法未取得突破性進(jìn)展之前，樁的靜載試驗(yàn)仍是檢驗(yàn)樁承載力值的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。在樁的承載力的檢測(cè)問(wèn)題上，任何企圖以更省時(shí)、更省力的方法來(lái)等同靜載試驗(yàn)效果的想法是不現(xiàn)實(shí)的。
在檢測(cè)的儀器上面，個(gè)別單位使用的儀器性能比較老舊，不能滿足當(dāng)前樁基檢測(cè)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程的要求，一些單位低應(yīng)變檢測(cè)時(shí)的傳感器采用速度計(jì)，會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)波形質(zhì)量不高，在儀器上沒(méi)有貼準(zhǔn)用的標(biāo)簽，儀器周期檢測(cè)的執(zhí)行情況較差，這些都是重要的問(wèn)題。
目前我國(guó)的樁基檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)初步的建成了完整的檢測(cè)體系，但是各標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程之間還缺乏協(xié)調(diào)和銜接，適用的范圍不夠的明確，甚至?xí)霈F(xiàn)重復(fù)、遺漏、矛盾之處，因此要更加的規(guī)范它們之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。
1.2 管理上存在的問(wèn)題
市場(chǎng)檢測(cè)的行為不夠規(guī)范，由于檢測(cè)市場(chǎng)的不規(guī)范和片面的壓價(jià)，一些單位在檢測(cè)的過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集不夠認(rèn)真，資料數(shù)據(jù)的處理比較的草率，個(gè)別的單位還出現(xiàn)了賣(mài)資質(zhì)給無(wú)資質(zhì)方進(jìn)行使用的現(xiàn)象。
檢測(cè)單位的硬件設(shè)備參差不齊，有一些單位的辦公場(chǎng)所比較的擁擠破舊，沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的檔案存放地點(diǎn)，在技術(shù)的裝備上，有的單位是采用進(jìn)口的低應(yīng)變和高應(yīng)變?cè)O(shè)備，而有些比較差的單位，甚至連計(jì)量器都不能進(jìn)行定期的標(biāo)定工作。
檢測(cè)單位內(nèi)部管理比較混亂，一些單位的法律意識(shí)和責(zé)任意識(shí)比較缺乏，在其內(nèi)部沒(méi)有建立相互制約的監(jiān)督機(jī)制。即使有了相關(guān)的制度，但是也缺乏制約的力度，也就是形同虛設(shè)。在崗位的管理上存在著持證人員變動(dòng)大，崗位人員不到位，有無(wú)證人員在現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展檢測(cè)工作等問(wèn)題。在檔案的管理上，有些單位沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的檔案存放地點(diǎn)、設(shè)施和管理人員，資料雜亂混裝，沒(méi)有按照“一個(gè)工程一份檔案”的要求裝訂成冊(cè)。
1.3 檢測(cè)成果精確度不高
執(zhí)行的規(guī)范不夠嚴(yán)肅，采用非規(guī)范規(guī)定的檢測(cè)方法做出報(bào)告，應(yīng)反映或引用的材料不夠齊全，數(shù)據(jù)不是十分的準(zhǔn)確，結(jié)論比較簡(jiǎn)單或者結(jié)論含糊，抽檢的數(shù)量沒(méi)有滿足有關(guān)規(guī)程的要求，動(dòng)測(cè)報(bào)告中的使用單位和專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)不符合相關(guān)的規(guī)程規(guī)定。
動(dòng)測(cè)報(bào)告中的實(shí)測(cè)波形質(zhì)量比較差，一些單位采用高應(yīng)變推算承載力的報(bào)告中，沒(méi)有提供實(shí)測(cè)波形，低應(yīng)變完整性檢測(cè)的波形質(zhì)量差，多為速度計(jì)測(cè)得，
在聲波透射法報(bào)告中的波形圖大多偏小。靜載實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容一致性的規(guī)范不符，原始記錄潦草且涂改嚴(yán)重，基準(zhǔn)梁安置不標(biāo)準(zhǔn)，觀測(cè)時(shí)間不充分，長(zhǎng)度不夠，S-L曲線和Q-S曲線采用手工繪制，誤差比較大，極限承載力基本值和標(biāo)準(zhǔn)值判斷不準(zhǔn)，原始記錄出具的檢測(cè)報(bào)告無(wú)編號(hào)或者符號(hào)大小書(shū)寫(xiě)不規(guī)范。
報(bào)告結(jié)論的正確性存在一定的問(wèn)題，低應(yīng)變完整性檢測(cè)時(shí)以振蕩波形出報(bào)告，結(jié)論的隨意性很大，高應(yīng)變檢測(cè)推算承載力時(shí)，報(bào)告中無(wú)計(jì)算公式、無(wú)實(shí)測(cè)曲線、無(wú)參數(shù)取值，僅有最終承載力值，基本上屬所謂的暗箱操作，高應(yīng)變檢測(cè)的曲線擬合質(zhì)量不高，擬合時(shí)間段長(zhǎng)度也不夠。
高應(yīng)變檢測(cè)采集的曲線沒(méi)有注意錘重、一致性差、落距的選擇，錘擊力不夠，分析時(shí)選用的參數(shù)不合理或過(guò)于簡(jiǎn)單、不全。引、有一些單位沒(méi)有編制相關(guān)的檢測(cè)方案或檢測(cè)方案過(guò)于簡(jiǎn)單、不能對(duì)整個(gè)檢測(cè)過(guò)程起到指導(dǎo)作用。報(bào)告的簽名不用手簽，卻采用打印，個(gè)別單位出現(xiàn)無(wú)證人員簽字。
2、樁基檢測(cè)的方法
樁基檢測(cè)的方法分為靜載荷試驗(yàn)和動(dòng)力測(cè)樁兩大類(lèi)，還有鉆芯法和靜力、動(dòng)力觸探以及埋設(shè)傳感器法等輔助類(lèi)方法。
2.1 基樁檢測(cè)的分類(lèi)
樁基的檢測(cè)類(lèi)型可分為：特殊條件下或事故處理中的其它檢測(cè)；樁（墩）底持力層承載力及變形性狀的檢測(cè)；各類(lèi)樁、墩、樁墻豎向或橫向承載力檢測(cè)，包括單樁及群樁承載力檢測(cè)；施工中對(duì)環(huán)境影響（如噪音、震動(dòng)）的檢測(cè)；各類(lèi)樁、墩及樁墻結(jié)構(gòu)完整性檢測(cè)；考慮樁同作用或復(fù)合地基中樁土荷載分擔(dān)比的檢測(cè)，樁體及土體應(yīng)力一應(yīng)變的檢測(cè)。
樁基按檢測(cè)的時(shí)間可以分為：為設(shè)計(jì)提供依據(jù)的先期的檢測(cè)；施工階段的施工檢測(cè)；施工完成后的驗(yàn)收檢測(cè)；施工階段或使用階段的鑒定檢測(cè)。
2.2 檢測(cè)的方法與討論
在進(jìn)行各類(lèi)樁、墩及樁墻結(jié)構(gòu)完整性的檢測(cè)時(shí)，一般會(huì)采用高應(yīng)變動(dòng)力或低應(yīng)變測(cè)樁法進(jìn)行檢測(cè)，大直徑樁一般采用鉆芯法或聲波透射法進(jìn)行檢測(cè)。由散體材料樁或低粘結(jié)強(qiáng)度樁和土組成的復(fù)合地基（碎石樁、石灰樁等），一般采用靜載荷試驗(yàn)，也可以采用靜力觸探分別對(duì)樁和土進(jìn)行檢測(cè)，確定復(fù)合地基的承載力。由高粘結(jié)強(qiáng)度樁和土組成的復(fù)合地基（水泥土樁、低標(biāo)號(hào)混凝土樁等）一般采用靜載荷試驗(yàn)檢測(cè)豎向的承載力。在施工工程中噪音的測(cè)試可以采用分貝計(jì)加以判定。在施工工程中由于震動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響因素，一般會(huì)采用加速度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)或者質(zhì)點(diǎn)速度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，也可使用地震儀進(jìn)行檢測(cè)。使用階段樁體應(yīng)力一應(yīng)變的測(cè)試，使用鋼筋應(yīng)力計(jì)，混凝土應(yīng)力計(jì)或特制的傳感器。在復(fù)合地基中，樁、土荷載分擔(dān)比的檢測(cè)一般采用壓力盒或鋼弦通過(guò)靜載荷試驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定，也可以采用特制的應(yīng)力傳感器測(cè)試。在施工工程中由于擠土效應(yīng)對(duì)于環(huán)境的影響，可以使用變形傳感器（測(cè)斜儀）進(jìn)行工程的監(jiān)測(cè)，也可以使用沉降變形標(biāo)配合水平儀，經(jīng)緯儀進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)樁長(zhǎng)大于30m，用其它的檢測(cè)方法難以準(zhǔn)確判定樁完整性時(shí)，可以采用抽芯的方法，也可以采用聲波透射法進(jìn)行目標(biāo)的檢測(cè)。
在進(jìn)行樁基工程檢測(cè)時(shí)，要根據(jù)不同的情況進(jìn)行檢測(cè)方法的合理選用。在動(dòng)測(cè)的技術(shù)沒(méi)有取得突破性的發(fā)展之前，靜載荷試驗(yàn)仍然是樁基檢測(cè)最基本最可靠的方法，動(dòng)測(cè)只是為靜載實(shí)驗(yàn)作補(bǔ)充的，是工程驗(yàn)收的方法之一，動(dòng)測(cè)確定承載力的方法還要進(jìn)一步的完善。
3、總 結(jié)
樁基施工的質(zhì)量關(guān)系到整個(gè)建筑物工程的質(zhì)量，它既不同于常規(guī)的建筑材料試驗(yàn)，又不同于普通建筑結(jié)構(gòu)的測(cè)試。因此，不斷提高樁基檢測(cè)的質(zhì)量水平，強(qiáng)化對(duì)樁基檢測(cè)隊(duì)伍的管理，有很重要的意義。
參考文獻(xiàn)：
[1]楊紹富.淺談樁基檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào).2011（17）：46-51
[2]柏玉鵬.樁基檢測(cè)工作中的問(wèn)題與對(duì)策[J].中國(guó)城市經(jīng)濟(jì).2011（11）：76-82
[3]段玉鳳.建筑工程樁基檢測(cè)技術(shù)實(shí)踐與探析[J].科技傳播.2011（15）：17-24
關(guān)鍵詞：水輪發(fā)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)LONWORKS神經(jīng)元芯片
水電機(jī)組是電力網(wǎng)絡(luò)中的重要元件，保證大型水電機(jī)組的正常運(yùn)行，對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障征兆，做到“事前檢修”是工程界夢(mèng)寐以求的理想，也是大型電站機(jī)組檢修的發(fā)展方向。實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)可以減少機(jī)組停機(jī)時(shí)間，提高利用率。
這里所說(shuō)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)實(shí)際上是對(duì)水輪機(jī)組眾多參數(shù)進(jìn)行的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。水輪機(jī)組的參數(shù)較多，為了分析方便，對(duì)部分參數(shù)還需要進(jìn)行高速采樣。這樣，一個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通常要由分布在不同現(xiàn)場(chǎng)位置的多個(gè)采集節(jié)點(diǎn)組成。各節(jié)點(diǎn)將大量的采集數(shù)據(jù)傳送到上位機(jī)，由上位機(jī)從多角度評(píng)估機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)。采用全數(shù)字化通信的現(xiàn)場(chǎng)總線整合整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)徹底的分散控制，抵抗各種干擾因素，簡(jiǎn)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，提高數(shù)據(jù)傳輸效率。于是，本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種基于LONWORKS現(xiàn)場(chǎng)總線的水輪機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
1LONWORKS現(xiàn)場(chǎng)總線的技術(shù)特點(diǎn)
LONWORKS總線是美國(guó)Echelon公司推出的一種現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。具有開(kāi)放性、高速性和互操作性；采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)方法，使網(wǎng)絡(luò)通信的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化為參數(shù)設(shè)置，降低了開(kāi)發(fā)難度；支持多種傳輸介質(zhì)，網(wǎng)絡(luò)容量可達(dá)32000個(gè)節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)通信速率可達(dá)1.25Mbps/130m，直接通信距離可達(dá)2700m/78kbps；其網(wǎng)絡(luò)采取了配置1500V直流隔離變壓器進(jìn)行隔離等適合于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的措施，具有很強(qiáng)的抗干擾、抗振動(dòng)能力，適合于水電廠等較惡劣的工業(yè)環(huán)境。
在水輪機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，有幾十個(gè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)，它們通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線將采樣結(jié)果傳送到距離較遠(yuǎn)的上位機(jī)，并且數(shù)據(jù)通信頻繁?？紤]到LONWORKS總線技術(shù)具有強(qiáng)大的強(qiáng)信能力，以LON總線來(lái)組成系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，極大地簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的通信軟、硬件設(shè)計(jì)，使數(shù)據(jù)的傳輸與通訊變得十分便捷。
2系統(tǒng)構(gòu)成
基于LONWORKS現(xiàn)場(chǎng)總線的水輪機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由上位監(jiān)控機(jī)和多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元組成，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元監(jiān)測(cè)三個(gè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元主要負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)和傳送?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)包括壓力監(jiān)測(cè)；溫度監(jiān)測(cè)；水位及油位等液位監(jiān)測(cè)；水流量監(jiān)測(cè)；機(jī)組振動(dòng)擺度監(jiān)測(cè)、機(jī)組電氣監(jiān)測(cè)、機(jī)組轉(zhuǎn)速及導(dǎo)葉開(kāi)度監(jiān)測(cè)、效率監(jiān)測(cè)；水淪機(jī)氣蝕監(jiān)測(cè)；發(fā)電機(jī)氣隙監(jiān)測(cè)；發(fā)電機(jī)絕緣監(jiān)測(cè)；尾水管真空監(jiān)測(cè)等。
各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)采集節(jié)點(diǎn)通過(guò)LONWORKS總線組成一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。用開(kāi)發(fā)的LONWORKS-ETHERNET互連適配器把LON總線上采集節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為UDP格式，利用速度較高的工業(yè)以太網(wǎng)將其發(fā)送到上位同，再把上位下達(dá)的命令轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)onTalk協(xié)議的形式發(fā)給各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)上位機(jī)和底層各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)之間的通信。與以短訓(xùn)班采用昂貴的LON總線適配器的方法相比，這種方法既提高了數(shù)據(jù)的傳輸速度又節(jié)省了方法費(fèi)用。上位機(jī)將現(xiàn)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)傳送上來(lái)的各種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存進(jìn)MS-SQLSERVER2000數(shù)據(jù)庫(kù)，提供人機(jī)交互的界面，并完成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的圖形化、格式化顯示，同時(shí)用傅立葉變、換（FT）和小波變換（WT）對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
2.1現(xiàn)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
現(xiàn)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)既要接收上位機(jī)發(fā)出的采集命令，命令標(biāo)準(zhǔn)傳感器采集現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)；又要把采集到的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)通過(guò)LON總線送到上位機(jī)，由上位機(jī)進(jìn)行處理。其結(jié)構(gòu)如圖2所示。
2.1.1節(jié)點(diǎn)組成
節(jié)點(diǎn)由神經(jīng)元芯片Neuron3150、LONWORKS雙絞線、網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器、程序程序器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、十二位A/D轉(zhuǎn)換芯片AD1674等組成。其中，3150神經(jīng)元芯片選用TOSHIBA公司生產(chǎn)的TMPN3150；FLASHROM選用AT29C512；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）選用ISSI公司的IS61C256；Neuron3150芯片與LON總線的網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)接口選用Echelon公司的自由拓?fù)湫褪瞻l(fā)器FTT10A，它是一種變壓器耦合收發(fā)器，可提供一個(gè)與雙絞線的無(wú)及性接口，且支持網(wǎng)絡(luò)的自由拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；網(wǎng)絡(luò)通訊介質(zhì)采用最常用的雙絞線；A/D轉(zhuǎn)換芯片采用性?xún)r(jià)比較高的AD1674芯片，其轉(zhuǎn)換精度為1/2LSB，轉(zhuǎn)換速率為100kSPS，具備三態(tài)輸出緩沖區(qū)。
2.1.2存儲(chǔ)空間分配
Neuron3150芯片片內(nèi)存儲(chǔ)器的地址范圍為E800H～FFFFH，包含2KB的RAM（E800～EFFF）、0.5KB的EEPROM（F000～F1FF）、2.5KB的保留空間（F200～FBFF）和1KB的用于存儲(chǔ)器映像I/O的空間（FC00～FFFF）。外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器的地址由Neuron3150的地址引腳和控制引腳來(lái)確定：給FLASHROM分配的地址空間為0000～7FFF，其中，0000～3FFF的16KB空間用于系統(tǒng)固件（Firmware），系統(tǒng)固件實(shí)現(xiàn)了LonTalk協(xié)議，4000～7FFF的16KB空間用于用戶(hù)程序代碼；給RAM分配的地址空間為8000～E7FF的24KB地址空間；將E000～E7FF的2KB地址空間分配為外部設(shè)備的內(nèi)存映像I/O的空間。
2.1.3A/D轉(zhuǎn)換接口方案
本文在設(shè)計(jì)時(shí)曾考慮過(guò)使用Neuron芯片為A/D轉(zhuǎn)換電路提供串行I/O及并行I/O接口方式。然而串行I/O方式速度太慢；并行I/O方式實(shí)現(xiàn)起來(lái)需要占用Neuron芯片全部11個(gè)I/O接口，同時(shí)還要編程實(shí)現(xiàn)Neuron芯片的握手/令牌傳遞算法，開(kāi)發(fā)費(fèi)用和難度比較高。因此本文將節(jié)點(diǎn)保留的E000～E7FF的2KB地址空間分配給A/D轉(zhuǎn)換芯片，作為AD1674的端口地址，采用內(nèi)存映像的方法直接讀取AD1674的數(shù)據(jù)。對(duì)于本設(shè)計(jì)而言，AD1674轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的高8位地址為E002H，低4位數(shù)據(jù)地址為E003H。由于實(shí)現(xiàn)軟件沒(méi)有使用NeuronC的內(nèi)嵌函數(shù)，因此執(zhí)行速度得到大幅度的提升，實(shí)驗(yàn)證明，對(duì)同樣采用AD1674轉(zhuǎn)換芯片的節(jié)點(diǎn)而言，采用這種方法設(shè)計(jì)的節(jié)點(diǎn)，采集速度超過(guò)了其它兩種方法設(shè)計(jì)的采集節(jié)點(diǎn)的采集速度，而且節(jié)省了Neuron芯片的全部11個(gè)I/O引腳。
3系統(tǒng)通信程序的設(shè)計(jì)
3.1現(xiàn)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)通信程序
現(xiàn)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)向上位機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)首先發(fā)送到LONWORKS-ETHERNET互連適配器，該適配器實(shí)際上是一個(gè)特殊的LONWORKS節(jié)點(diǎn)，它把接收到的LON總線上的數(shù)據(jù)用UDP封裝，然后通過(guò)以太網(wǎng)發(fā)送到上位機(jī)。
圖3
LONWORKS網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)之間的通信方式主要有兩種方式：網(wǎng)絡(luò)變量和顯式消息。使用網(wǎng)絡(luò)變量不必考慮消息的打包、發(fā)送以及接收問(wèn)題，可以大大簡(jiǎn)化編程，縮短應(yīng)用開(kāi)發(fā)周期，但每個(gè)周期變量的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度一經(jīng)確定就不能改變，且最多只有31字節(jié)。而顯式消息的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度則是靈活可變的，最長(zhǎng)可以是228字節(jié)，但實(shí)現(xiàn)方法更為復(fù)雜。鑒于水輪機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性要求較高，同時(shí)需要提高足球場(chǎng)采集數(shù)據(jù)的上傳速度，因此希望每一次傳送的報(bào)文包含盡量多的數(shù)據(jù)，因而在設(shè)計(jì)中采用顯示消息的方式實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的通信，每個(gè)顯式消息報(bào)文攜帶134個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，其中的128個(gè)字節(jié)為傳送的數(shù)據(jù)，另外6個(gè)字節(jié)為附加信息。報(bào)文的幀結(jié)構(gòu)如圖3所示。
顯示報(bào)文的初始化和發(fā)送部分的實(shí)現(xiàn)程序如下：
初始化節(jié)點(diǎn)地址
#include<ADDRDEFS.H>所需頭文件
#include<ACCESS.H>
#include<MSG_ADDR.H>
domain_structmydomain;//定義域結(jié)構(gòu)
mydomain=*(access_domain(0));//讀節(jié)點(diǎn)域表
mydomain.subnet=0;//設(shè)置節(jié)點(diǎn)子網(wǎng)號(hào)
mydomain.node=5;//設(shè)置節(jié)點(diǎn)號(hào)
update_damain(&mydomain,0);//寫(xiě)節(jié)點(diǎn)域表
發(fā)送數(shù)據(jù)報(bào)文
msg_tagtest_out;//聲明報(bào)文標(biāo)簽
msg_out.tag=test_out;//傳遞報(bào)文標(biāo)簽
msg_out.dest_addr.snode.node=0;//定義目的地址節(jié)點(diǎn)號(hào)
msg_out.dest_addr.snode.subnet=0;//定義目的地址子網(wǎng)號(hào)
msg_out.code=0x0c;//定義報(bào)文碼
msg_out.service=ACKD;//定義報(bào)文服務(wù)類(lèi)型
msg_out.dest_addr.snode.type=1;//定義目的節(jié)點(diǎn)類(lèi)型
memcpy(msg_out.data,a0,nLength);//填充報(bào)文內(nèi)容
msg_send();//發(fā)送報(bào)文
在初始化程序中，用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)domain_struct定義節(jié)點(diǎn)的子網(wǎng)號(hào)、節(jié)點(diǎn)號(hào)，即設(shè)置節(jié)點(diǎn)在LON總線上的地址。在發(fā)送程序中利用msg_out結(jié)構(gòu)構(gòu)造報(bào)文，其中，目的地址指向適配器。顯示報(bào)文的接收程序與發(fā)送部分類(lèi)似，不再多述。
3.2上位機(jī)通信程序
上位機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)通訊的數(shù)據(jù)通過(guò)適配器轉(zhuǎn)發(fā)，適配器的IP必須事先指定。上位機(jī)利用msg_out變量（如前所述）創(chuàng)建顯示報(bào)文，將目標(biāo)節(jié)點(diǎn)的地址、需要改變的參數(shù)或要下達(dá)的命令填充到該變量中，然后用UDP封裝該變量，通過(guò)以太網(wǎng)發(fā)往適配器；適配器解析上位機(jī)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)包，得到顯示報(bào)文，將該顯示報(bào)文直接向相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)發(fā)送。同樣，適配器也將現(xiàn)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)發(fā)來(lái)的顯示報(bào)文通過(guò)UDP封裝后發(fā)往上位機(jī)，上位機(jī)解包后根據(jù)節(jié)點(diǎn)等信息將數(shù)據(jù)存入相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，等待后后續(xù)的信號(hào)處理模塊和故障診斷模塊調(diào)用。
4故障診斷
系統(tǒng)采用連續(xù)小波變換對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行處理，通過(guò)變換結(jié)果進(jìn)行故障診斷。下面以采集到的水輪機(jī)的主軸上導(dǎo)Y軸方向徑向擺度信號(hào)（圖4）的數(shù)據(jù)為例說(shuō)明通過(guò)小波變換進(jìn)行故障診斷的結(jié)果。
