[科普中国]-PAX型打桩分析仪

PAX型打桩分析仪是一种应用一维波动理论来分析打桩过程中桩的性态、打桩锤具效率和泥土阻力等参数的实时信号分析系统。其可监视每一锤的打桩能量、贯入度、极限承载力等信息，可有效地为打桩施工提供及时准确的数据支持。

基本信息打桩分析仪是应用一维波动理论来分析打桩过程中桩的性态、打桩锤具效率和泥土阻力等参数的实时信号分析系统。仪器设有应变和加速度二种输人通道，并具有信号调节能力，可将桩的应变、加速度信号转换为打桩的力和桩速度，并送入微处理器进行处理分析，分析中以一维应力波理论为基础，把算出的每次锤击的土阻力、桩中最大应力、桩完整性及桩锤性状等即时打印出来。

系统可通过接口与数字计算机、绘图仪、记录装置等连接。用于打桩过程监测、打桩锤具效率判断、桩完整性检测和承载力预估等，为桩基础设计和安全度评价提供资料。常用有PDA打桩分析仪，PDR打桩记录仪以及TNO基础桩诊断系统等。1

系统组成PAX一4型PDA系统由主机、无线智能传感器盒、无线智能传感器、配套软件及线缆组成，系统主机尺寸150×220×290(mm)，重量为5kg。可在0~40℃的温度下工作；高能见度彩色VGA，带背光增强显示，适于室外观看；有4个通道，即2个应变传感器通道和2个加速度传感器通道；传感器信号数字化记录，数据长度1k、2k或4k；具有自动信号凋零和信号调节，可自动触发任何一个已安装的传感器；锤击信号可保存并随后从内存中回放，主机与传感器之间通过无线技术实现连接。2

基本原理PDA系统是一套幕于Case法的专用数据信号采集处理系统，系统使用了专门的Case法计算公式，cAPwAP法是基T-Case法的一套计算机分析程序，可用采用较复杂的计算模型来模拟各种复杂情况。2

Case法基本原理Case法从行波理论出发，导出了一整套简沽的分析计算公式，通过PDA系统能够在打桩现场立即得到关于承载力、锤击能量、桩身应力和桩身质量等许多分析结果，它的优点就是具有较强的实时分析功能一，Case法是以确定单桩极限承载力为主的一种高应变动力试桩方法，它把桩体作为连续的弹性杆件，根据实测到的桩体上部某截面的应变和加速度时程曲线，经过一定的简化，并引进其他有关参数，由公式确定单桩的极限承载力。2

CAPWAP法基本原理CAPWAP方法以行波理沦为基础，以实测桩顶力的时程曲线或速度时程曲线作为输入数据，通过不断修改桩土模型参数，求解波动方程，直至计算得到的速度时程曲线(或力时程曲线)和实测速度时程曲线(或力时程曲线)的吻合程度满足要求，从而得到单桩承载力、桩身应力等分析结果。2

优势在打桩过程中，PDA能监视到每一锤的打桩能量、桩身拉压应力、贯入度、极限承载力以及桩身完整性等信息。通过这些信息就能了解到整个打桩过程的沉桩情况。海上打桩作业风险高，施工过程容易受到海底地层条件、潮汐、天气以及周围其他作业的影响，采用PDA对海上打桩进行动态监测，可有效地为打桩施工提供及时准确的数据支持。2

功能参数● 允许工程师远离办公室进行基桩高应变动力实验（遥控测试）

● PAX现场安装简单，一个技术人员即可完成

● 实时地由现场到办公室进行数据传输（PDA-R模式）

● 远程计算机上可显示实测信号、计算结果以及150多个计算参数

● 可及时地满足客户需求

● 可立即进行CAPWAP分析

● 主机到试桩之间无需电缆连接

● 采用PDI生产的智能型传感器和无线发射器

● 智能型传感器将标定值传输至PAX，消除了可能因误输入带来的错误

● 信号传输距离可达100m

● 减小了PDA实验系统的体积和重量，现场安装简单，消除了电缆折断的隐患

本词条内容贡献者为:

张磊 - 副教授 - 西南大学