VIBRA+振动仪监测振动变化

概述
由于迪拜城区的建设工程不断增多，有越来越多的报告称现有建筑物和地标建筑受到损坏。这可能与和在建工程有关。在施工过程中产生的振动会导致周边建筑物应力过高，超出建材的承受力；于是这些建材开始龟裂、破碎。一旦建筑物因在建工程受损，多个部门就可能参与进来，提出定损、索赔等。为了避免出现这样的状况，检测施工产生的振动力水平和预防损坏就变得至关重要。只要测到了振动水平，就能为需要预防损坏的特定项目选择恰当的设备。
 
对于这一特殊情况，来自荷兰的Dieseko集团和Profound BV 与 Hytec International LLC公司对2台振动锤做了比较测试，以监测在施工中的振动差异和对周边建筑物的影响。一台是ICE815C型高频液压振动锤，另一台是超高频偏心力矩可变的液压振动锤，ICE 的28RF。
 
工况介绍
现场使用重型卡特履带吊来把液压振动锤吊到合适的高度，还有提供动力站给液压锤提供动力。在打桩（长35米，直径1米）过程中 履带吊静止不动。所有被测定的振动来自动力站和振动锤。
 
采用Profound BV公司生产的振动仪Vibra+系统来做振动监测。该振动仪符合振动监测系统的各种国际标准，包括DIN 45669-1:2010；测量是根据DIN 4150-3“建筑物内部的振动对结构的影响”来实现的。
 
 
测试结果

图-1为测试时间与打桩速度关系图。第一段到早上7点20分，包含测试场地的准备工作。 测量到的振动与履带吊起吊动力站和液压锤时的移动相关。从桩到VIBRA+检测仪的距离是25米.
 
7点20分开始打桩。桩深接近尾声，7点24分，ICE 的815C遭遇阻力。峰值A的完全速度跟踪图谱显示，主频率为25赫兹，是由815C锤引起的。打桩速度图表明，ICE 815C的最大速度是6.61mm/s，主频率25赫兹。（由FFT测得）

这些值超出了DIN 4150-3 类别 1的许可范围，意味着纪念建筑和石膏的建筑物可能受到损坏，必须做进一步的检查。

ICE 28RF锤于早上7点40分开始打桩。从图1中可以观察到，其振幅比ICE的815C要低得多。
 
ICE 28RF锤的最大速度为3.51mm/s。可清楚地看到，该振动的主频率为36赫兹。早上7点54分时，VIBRA振动仪器被移动，与桩的距离从25米减至15米。7点54分至8点正之间的打桩测量表明，最大速度只是略微增加（见图1之C点），最大值为4.03mm/s.

结论
在相同试验条件下对高频液压锤和超高频液压锤做比较，ICE 815C比 ICE 28RF产生的振动强度更大，振动频率更低。因此ICE815锤的振动更容易超出DIN 4150-3标准的允许范围。ICE 28RF锤的另一个优点是由于操作频率更高，其DIN标准的许可频率相关阈值也更高。
对于迪拜城区的建筑工地来讲，应优先采用PVE28VM锤，以减少可能对周边建筑或建筑结构造成损坏的振动。
值得一提的是，建筑工地周边建筑物遭到损坏有多方面的原因，例如非粘性土的沉降。本文这一特别的测试，描述的仅是2种在相同（土壤）条件下的性能差异。