桩身完整性检测技术

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1、桩身完整性检测技术基桩检测技术基础及规定声波透射法检测低应变法检测高应变法检测钻芯取样检测4.高应变法检测4.1高应变法适用范围及特点4.1.1适用范围及特点（1）利用瞬态冲击加载检测基桩竖向抗压承载力、确定桩侧、桩端阻力分布和桩身完整性；（2）较静载试验费用低、效率高、易于实施；（3）可监测预制桩打入时的桩身应力和锤击能量传递比，为沉桩工艺参数及桩长选择提供依据。4.1.2限制条件(1)进行灌注桩的单桩竖向抗压承载力检测时，应具有现场实测经验和本地区相近条件下的可靠对比验证资料。(2)对于大直径扩底桩和Q-s曲线具有缓变型特征的大直

2、径灌注桩,不宜采用高应变法进行竖向抗压承载力检测。4.2检测系统及原理4.2.1检测系统（见上图）4.2.2检测原理（1）用重锤冲击桩顶，使桩-土产生足够的相对位移，以充分激发桩周土阻力和桩端支承力，通过安装在桩顶以下桩身两侧的力和加速度传感器接收桩的应力波信号，应用应力波理沦分析处理力和速度时程曲线，结合桩身及地层的相关参数进行计算分析，求取单桩竖向极限承载力。（2）假设桩周土为弹塑性介质.（3）桩身承载机制：桩周土位移由上至下传递（弹性位移→塑性位移→极限侧阻力）→桩端阻力发挥→极限承载力。4.2.3仪器设备1）．锤击设备的要求：

3、(1)高应变检测用重锤应材质均匀、形状对称、锤底平整，高径(宽)比不得小于l，并采用铸铁或铸钢制作。(2)当采取自由落锤安装加速度传感器的方式实测锤击力时，重锤应整体铸造，且高径(宽)比应在1.0～1.5范围内。(3)进行高应变承载力检测时，锤的重量应大于预估单桩极限承载力的1.0％～1.5％，混凝土桩的桩径大于600mm或桩长大于30m时取高值。(4)提倡“重锤低击”，避免打碎桩头。自由落锤的常用落锤高度范围一般为1.2—2.2m。2）仪器参数设定(1）采样时间间隔宜为50—200μs，信号采样点数不宜少于1024点。(2)传感器的

4、设定值应按计量检定结果设定。(3)自由落锤安装加速度传感器测力时，力的设定值由加速度传感器设定值与重锤质量的乘积确定。(4)测点处的桩截面尺寸应按实际测量确定，波速、质量密度和弹性模量应按实际情况设定。(5)测点以下桩长和截面积可采用设计文件或施工记录提供的数据作为设定值。4.3抽检数量采用高应变法进行单桩竖向抗压承载力验收检测抽检数量不宜少于总桩数的5％，且不得少于5根。4.4现场检测4.4.1成桩休止期和龄期(1)受检桩的混凝土龄期达到28d或预留同条件养护试块强度达到设计强度。(2)休止时间：砂土7d，粉土10d，非饱和黏土15

5、d，饱和黏土25d。泥浆护壁灌注桩宜适当延长。4.4.2桩头处理检测要求桩顶面应平整，并与桩轴线垂直；桩顶高度应满足锤击装置的要求；对桩头应做必要的加固处理。4.4.3传感器的安装(1)传感器应分别对称安装在距桩顶不小于2D的桩侧表面处(D为受检桩的直径或边宽)；对大直径桩，距离可适当减小，但不得小于D）。(2)应变传感器与加速度传感器的中心应位于同一水平线上；同侧的应变传感器与加速度传感器的水平距离不宜大于80mm(60～80mm)。传感器的中心轴应与桩中心轴保持平行。(3)各传感器的安装面材质应均匀、密实、平整，并与桩轴线平行，不

6、得安装在截面突变处附近。，(4)安装螺栓的钻孔应与桩侧表面垂直，应力传感器的安装螺栓连线应与桩中心轴保持平行并垂直于地平面。(5)安装完毕后的传感器应紧贴桩身表面，锤击时不得产生滑动，安装应变式传感器时应对初始应变值进行监控。传感器安装示意图如下图所示。4.5测试分析及结果评定4.5.1桩身完整性指标桩身完整性指标以β值表示。I类：β=l.0；Ⅱ类：0.8≤β＜1.0；Ⅲ类：0.6≤β＜0.8；Ⅳ类：＜0.64.5.2凯司法和曲线拟合法（1）对实测时域波形的分析处理，主要以应力波为依据，使用凯司法和实测曲线拟合法。（2）凯斯法是根据应

7、力波在桩中的传播，桩周阻力波的反射而导出的波动方程确定桩的极限承载力、缺陷情况及位置。4.5.3分析信号的选择与判定(1)测承载力时选取锤击信号，宜取锤击能量较大的击次.(2)理想高应变波形信号特点：①力和速度的时程一致，上升峰值前二者重合，峰值后二者协调，力曲线应在速度曲线之上(除非桩身有缺陷)，两曲线间距离随桩侧土阻力增加而增大，其差值等于相应深度的总阻力值，能真实反映桩周土阻力的实际情况。②力和速度曲线的时程波形终线归零。③锤击没有严重偏心，对称的两个力或速度传感器型的测试信号不应相差太大，两组力信号不出现受拉。④波形平滑，无明

8、显高频干扰杂波，对摩擦桩桩底反射明确。⑤有足够的采样长度。保证曲线拟合时间段长度不少于5L／c，并在2L／c时刻后延续时间不小于20ms。⑥贯人度适中，一般单击贯人度不宜小于2mm，也不宜大于6mm。(3)高应变锤击信号