TIP热法桩身完整性测试设备应用案例和数据分析（一）

热法桩身完整性测试（TIP）是通过测温电缆与数据采集盒（TAPs）来完成的。TIP测试系统由美国PDI公司与FGE联合生产，通过埋设于混凝土内部的测温电缆，测试并记录混凝土凝固过程中的温度。

测温电缆由一系列测温传感器组成，每隔30c(1英尺)布置。对于该项目的D形墙，我们绑扎了6根电缆，长度与钢筋笼长度相同，在钢筋笼下放之前完成绑扎。钢筋笼下放到指定深度后，在每根电缆上连接采集盒，在浇筑混凝土之前即开始数据采集。

在混凝土凝固过程中，水泥水化产生热量，使得桩身内部温度升高。每隔15分钟，TAP数据采集盒会自动记录电缆上每个传感器测量的温度值，生成温度沿深度方向的曲线。当温度达到峰值后，将TAP连接到TIP主机，下载测试数据以便进行进一步分析。

TIP测试数据可以用来分析评价混凝土质量以及钢筋笼的位置。测温电缆沿深度方向的温度平均值与整体混凝土浇筑量直接相关。通过不同深度处的传感器的温度的平均值，可以评价墙体的完整性。如果测量的平均温度沿深度方向是连续一致的，就认为墙体的尺寸与质量是均匀的。如果局部出现温度值升高，则可怀疑出现扩径，而如果局部温度值降低，则怀疑缩颈或混凝土质量有问题。如果截面超过10%出现异常，则可在多根电缆的同一深度位置看到信号异常。因为土壤和泥浆不会发热，所以如果出现夹泥等问题，也会出现温度值降低的现象。

通过单根电缆温度与所有电缆温度平均值的差异，可以判断钢筋笼的偏位情况。如果电缆温度偏高，则表明该电缆更接近桩中心，或者靠近扩径位置；而如果电缆温度偏低，则表明该电缆接近桩土交界面，或者靠近缺陷。查看径向对称的两根电缆的温度，如果一根电缆温度高于平均值，而另一根温度低于平均值，那么可以判断钢筋笼发生了偏移。

一、墙体详细信息

二、实测数据

TIP测试结果包括实测温度-深度曲线。如果测温度点足够多，温度轮廓图可以完整展示不同时间点，每一个传感器沿深度方向的温度。

分析的时间点基本在温度峰值点与峰值温度一半时间点。该项目温度峰值时间为浇筑后的67小时。

总体来说，因为电缆位置不同，以及在墙体开挖过程中不可避免的会造成钢筋笼的偏位，所以TIP测试的温度偏差±2.2℃被认为是正常的。只有在某一深度处出现突然的温度降低，才认为是异常点。

温度测试结果如图1-3所示。图1-3为各个时间点测试的6根电缆温度-深度曲线：安装后第一次测试（图1），峰值温度一半时间（图2），峰值温度（图3）。图4为墙体两侧温度-深度曲线图，图5和图6位电缆参数详情与平面布置图。

三、调整与假设

结构顶部温度曲线的偏移是由于混凝土与空气界面热量损失造成的。而底部的偏移则是由于混凝土与土壤界面的热量损失造成的。均匀桩的温度曲线在偏移区域是符合双曲正切曲线的，把双曲正切曲线与实测温度曲线叠加，通过两者的差异，可计算出偏移区域的曲线。

四、数据解读

从实测的温度-深度曲线来看，墙体在测试深度范围内没有出现突然的温度降低，未出现明显异常。