桩基高应变完整性检测
高应变低应变桩基检测
高应变低应变桩基检测
一、定义
根据建筑基桩检测技术规范JGJ106-2003
第2.1.6条,低应变:采用低能量瞬态或稳态激励方式在桩顶激励,实测桩顶速度时程曲线或速度导纳曲线,通过波动理论分析或频域分析,对桩身完整性进行判断的检测方法。
第2.1.7条,高应变:用重锤冲击桩顶,实测桩顶部的速度和力时程曲线,通过波动理论分析,对单桩竖向抗压承载力和桩身完整性进行判定的检测方法。
高大钊版的《土力学与地基基础》关于大小应变的定义
大应变:指激励能量足以使桩土之间发生相对位移,使桩产生永久贯入度的动测法
小应变:指在激励能量较小,只能激发桩土体系(甚至只有局部)的某种弹性变形,而不能使桩土之间产生相对位移的动测法。
桩达到极限承载力时,即为桩周土达到塑性破坏。唯有大应变才能使桩产生一定的塑性沉降(贯入度),所测的土阻力才是土的极限阻力;小应变只能测得桩土体系的某些弹性特征值,而土的弹性变形与其强度之间并没有确定的关系。因此从理论上讲,小应变不能提供确切的单桩极限承载力,只能用于检验桩身质量。
二、何种桩需要检测
建筑基桩检测技术规范JGJ106-2003第3.3.3条,单桩承载力和桩身完
整性验收抽样检测的受检桩选择宜符合下列规定:
1 施工质量有疑问的桩;
2 设计方认为重要的桩;
3 局部地质条件出现异常的桩;
4 施工工艺不同的桩;
5 承载力验收检测时适量选择完整性检测中判定的Ⅲ类桩;
6 除上述规定外,同类型桩宜均匀随机分布。
解释:对于基桩的检测包括单桩承载力及桩身完整性两个部分,这两个部分要求检测的数量不同。
桩基检测高应变.doc
桩基检测高应变
一说到高应变桩基检测,相关建筑人士还是比较陌生的,什么是桩基高应变检测?一般桩基检测高应变的操作流程是什么?以下是为建筑人士整理相关桩基检测高应变基本资料,具体内容如下:为了便于建筑企业施工人员的了解桩基检测高应变的相关内容,下面收集梳理相关知识点,具体内容如下:
高应变检测,用重锤冲击桩顶,实测桩顶部的速度和力时程曲线,通过波动理论分析,对单桩竖向抗压承载力和桩身完整性进行判定的检测方法。那么桩基检测高应变主要的操作流程是什么呢?
下面整理相关内容,桩基检测高应变的主要操作流程包括:
1、高应变检测的适用范围
2、检测桩数
3、检测截面的选择
4、锤击设备的选取
5、检测的工作面要求
6、桩上体系的破坏模式
7、检测数据分析
其中检测的工作面要求的内容如下:
(1)为确保试验时锤击力的正常传递和提高工作效率,应先凿掉桩顶部的破碎层和软弱混凝土,对灌注桩、桩头严重破损的混凝士.预制桩和桩头已出现屈服变形的钢桩,试验前应对桩头进行修复或加固处理。
(2)桩头顶面应保持水平、平整,桩头中轴线与桩身中轴线应重合.桩头截面积应与原桩身截面积相同,桩头主筋应全部直通至桩顶混凝土保护层之下,各主筋应在同一高度上。
(3)距桩顶上1倍桩径范围内,宜用3~5mm钢板围裹或距桩顶1.5倍桩径范围内设箍筋,间距不宜大于150ram。桩顶应设置钢筋网片2~3层,间距60100mm,桩头混凝土强度等级宜比桩身混凝土提高1~2级,且不得低于C30。
(4)桩头应高出桩周土2~3倍桩径,桩周1.2m以内应平整夯实。
(5)从成桩到开始试验的休止时间:在桩身强度达到设计要求的前提下,一般对于砂类土不应少于7d;粉土不应少于lOd;非饱和黏性土不应少于15d;饱和黏性土不应少于25d,预制桩承载力的时间效应可通过复打试验确定。对于泥浆护壁灌注桩,宜适当延长休止时间。
桩基检测方案(低应变、超声波、钻芯及高应变法)
桩基检测方案
工程名称:
建设单位:
检测方法:低应变法、声波透射法、钻芯法及高应变法
编制单位:
编制人:
审批人:
编制日期:
一、工程概况
本项目位于广东省,采用冲孔灌注桩基础,桩径为φ1200~φ1800mm,设计混凝土强度为C35,总桩数为72根。
二、检测目的和依据
2.1 检测依据
根据国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003,现提供基桩检测的详细施测方案。
2.2 检测目的
根据相关规范、规程要求及本项目的特点,确定采用以下检测方法进行检测:(1)低应变法检测:目的是检测桩身结构完整性,并为高应变和钻芯检测桩确定桩位提供依据。
(2)声波透射法检测:目的是检测桩身结构完整性。
(3)钻芯法检测:目的是检验桩身砼质量、桩身砼强度是否满足设计要求;桩底沉渣是否符合设计及施工验收规范要求;桩底持力层是否符合设计要求;施工记录桩长是否属实。
(4)高应变法检测:目的是检测单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。
三、检测项目和具体内容
3.1 低应变检测
3.1.1 检测数量
根据本项目的要求,确定抽检数量为37根。
检测桩号由相关单位确定
3.1.2 检测设备
检测仪器采用岩海公司出产的RS-1616K(p)基桩动测仪。
3.1.3 检测原理
基桩反射波法检测桩身结构完整性的基本原理是:通过在桩顶施加激振信号产生应力波,该应力波沿桩身传播过程中,遇到不连续界面(如蜂窝、夹泥、断裂、孔洞等缺陷)和桩底面时,将产生反射波,检测分析反射波的到时、幅值和波形特征,就能判断桩的完整性。
假设桩为一维线性弹性杆,其长度为L,横截面积为A,弹性模量为E,质量密度为ρ,弹性波速为C(C2 = E/ρ),广义波阻抗为Z=AρC,推导可得桩的一维波动方程:
桩基检测方案(完整版)
桩基检测方案(完整版)
本文介绍了汕头市潮阳区和平镇第三污水处理厂建设工程的桩基检测方案。
二、编制依据
本方案的编制依据包括国家有关规定、相关技术标准以及工程建设合同等。
三、检测依据、目的和方法
本次桩基检测的依据是《建筑地基基础检测规范》(GB -2013)和《桩基础检测规范》( 106-2014)。检测的目的是为了确保桩基的质量和安全性。检测方法包括静载试验、动力触探试验和超声波检测等。
四、检测方法和原理
4.1 静载试验
静载试验是一种直接测定桩基承载力的方法。在试验中,通过施加静载荷载来观测桩身的沉降和变形情况,进而推算出
桩基的承载力。静载试验的原理是利用桩基在荷载作用下的变形来推算桩基的承载力。
4.2 动力触探试验
动力触探试验是一种间接测定桩基承载力的方法。试验中,通过在桩顶施加冲击荷载,观测桩身在冲击荷载作用下的反弹情况,进而推算出桩基的承载力。动力触探试验的原理是利用桩基在冲击荷载作用下的反弹情况来推算桩基的承载力。
4.3 超声波检测
超声波检测是一种非破坏性的检测方法,可以用于检测桩身的质量和缺陷情况。在试验中,通过在桩身表面施加超声波,观测超声波在桩身内部传播的情况,进而判断桩身的质量和缺陷情况。超声波检测的原理是利用超声波在不同材料中的传播速度和反射情况来判断材料的质量和缺陷情况。
五、检测数量
本次桩基检测的数量为30根桩,其中包括20根直径为800mm的钢筋混凝土桩和10根直径为1000mm的钢筋混凝土桩。
六、检测条件
检测应在桩基施工完成后进行,且在桩基未受到其他荷载作用的情况下进行。同时,应保证检测现场的平整度和安全性,以确保检测结果的准确性和可靠性。
灌注桩桩身完整性检测方法
灌注桩桩身完整性检测流程及方法
选择好合理的检测方法,需按照下图的检测程序进行桩基检测。
1、钻芯法
钻孔取芯法主要是采用钻孔机(一般带10mm内径)对桩基进行抽芯取样,根据取出芯样,可对桩基的长度、混凝土强度、桩底沉渣厚度、持力层情况等作清楚的判断。
目的测检灌注桩桩长、桩身混凝土强度、桩底沉渣厚度,判断或鉴别桩端持力层岩土性状,判定桩身完整性类别。
低应变检测法是使用小锤敲击桩顶,通过粘接在桩顶的传感器接收来自桩中的应力波信号,采用应力波理论来研究桩土体系的动态响应,反演分析实测速度信号,频率信号,从而获得桩的完整性。
目的检测桩身缺陷及其位置,判定桩身完整性类别。
3、高应变法
高应变检测法是一种检测桩基桩身完整性和单桩竖向承载力的方法,该方法是采用锤重达桩身重量10%以上或单桩竖向承载力1%以上的重锤以自由落体击往桩顶,从而获得相关的动力系数,应用规定的程序,进行分析和计算,得到桩身完整性参数和单桩竖向承载力,也称为Case法或Cap-wape法。
目的判定单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求;检测桩身缺陷及其位置,判定桩身完整性类别;分析桩侧和桩端土阻力;进行打桩过程监控。
声波透测法是在灌注桩基混凝土前,在桩内预埋若干根声测管,作为超声脉冲发射与接收探头的通道,用超声探测仪沿桩的纵轴方向逐点测量超声脉冲穿过各横截面时的声参数,然后对这些测值采用各种特定的数值判据或形象判断,进行处理后,给出桩身缺陷及其位置,判定桩身完整性类别。
目的检测灌注桩桩身缺陷及其位置,判定桩身完整性类别。
5、静载试验法
高应变检测检测方案(高应变+低应变)
⾼应变检测检测⽅案(⾼应变+低应变)
XXX⼯程
基桩检测⽅案
编写:
审核:
批准:
委托单位:
编制单位:
单位地址:
联系⼈:
编制⽇期:
⽬录
1服务承诺及质量保证承诺 (3)
2⽅案编制依据及检测⽬的 (3)
2.1⽅案编制依据 (3)
2.2检测⽬的 (3)
3⼯程概况 (3)
4检测⽅法及抽检数量 (3)
4.1⾼应变法 (4)
4.2桩⾝完整性检测 (4)
5⾼应变试验检测⽅法 (4)
5.1检测试验⽅法及技术要求 (4)
6基桩桩⾝完整性检测 (5)
6.1低应变法 (5)
6.2需施⼯单位现场配合、准备的⼯作 (7)
7检测⼯期估算 (7)
7.1⾼应变法 (7)
7.2低应变法 (7)
7.3编写报告 (7)
8保证本⼯程检测安全的⽅法和措施 (7)
9拟投⼊检测⼈员 (8)
10拟配备的检测设备 (9)
检测⽅案会签栏 (10)
1服务承诺及质量保证承诺
严格遵守检验⼯作程序,执⾏国家、⾏业和地区有关检验的标准、规范,为委托单位提供科学公正、准确可靠、优质⾼效的服
务,以“⼀流的质量、⼀流的管理、⼀流的服务、⼀流的效率”确保实现以下承诺:
质量承诺:满⾜国家现⾏相关规范(规程)的要求,如因检测⼯作不到位或检测成果资料错误,造成委托⽅⼯程损失的,按国家或⼴西区现⾏建筑法规的有关规定承担相应责任。
(以上段落可以修改或删除)
2⽅案编制依据及检测⽬的
2.1⽅案编制依据
2.1.1《建设⼯程安全⽣产管理条例》;
2.1.2委托⽅提供的本⼯程图纸;
2.1.3《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2014);
2.1.4国家有关规范(规程)和设计要求。
高应变操作规程
基桩高应变动力检测作业指导书
目录
1.检测原理及适用范围............................. 错误!未定义书签。
2.检测依据标准................................... 错误!未定义书签。
3.检测目的....................................... 错误!未定义书签。
4.检测方法....................................... 错误!未定义书签。
5.仪器设备....................................... 错误!未定义书签。
6.检测前的准备工作............................... 错误!未定义书签。
收集和了解检测工程概况 ........................ 错误!未定义书签。
内业准备工作 .................................. 错误!未定义书签。
试桩抽检数量要求及检测开始时间 ................ 错误!未定义书签。
桩头加固处理 .................................. 错误!未定义书签。
7.现场检测流程................................... 错误!未定义书签。
资料填写 ...................................... 错误!未定义书签。
传感器安装 .................................... 错误!未定义书签。
桩基常用六种检测方法及适用的桩基础类型
桩基常用六种检测方法及适用的桩基础类型
摘要
桩基是结构的主要承重部分,其质量直接关系到结构的适用安全性及长久性。然而桩基是隐蔽工程,其质量的评价、判定必须通过专业的检测手段。
桩基础检测方法
桩基工程分类繁多。一般按承载力分为摩擦桩、端承桩、摩擦端承桩。桩基检测技术从80年代末的只使用声波透射法抽检发展到目前的低应变、声波透射法、静荷载、钻孔取芯、高应变等综合全面普查。
一、低应变检测方法
1.1基本原理
低应变检测法是使用小锤敲击桩顶,通过粘接在桩顶的传感器接收来自桩中的应力波信号,采用应力波理论来研究桩土体系的动态响应,反演分析实测速度信号,频率信号,从而获得桩的完整性。
低应变原理图
1.2.检测目的
(1)检测桩身缺陷及扩颈位置。根据波形特点无法判定缺陷性质,无论是缩颈、夹泥、混凝土离析或断桩等缺陷的反射波并无大差别,要判定缺陷性质只有对施工工艺、施工记录、地质报告以及某种桩型容易出现的质量问题非常熟悉,并结合个人工程经验进行大概的估计,估计是否准确只有通过开挖或钻芯验证。
(2)判定桩身完整性类别。所谓完整性类别就是缺陷的程度,缺陷占桩截面多大比例,会不会影响桩身结构承载力的正常发挥,但是目前缺陷程度只能定性判断,还不能定量判断。
1.3适用范围
(1)低应变检测法适用于混凝土桩的桩身完整性判定,如灌注桩、预制桩、预应力管桩、水泥粉煤灰碎石桩等。
(2)低应变检测法过程检测中,由于桩侧土的摩阻力、桩身材料阻尼和桩身截面阻抗变化等因素影响,应力波传播过程,其能力和幅值将逐渐衰减,往往应力波尚未传到桩底,其能量已完全衰减,致使检测不到桩底反射信号,无法判定整根桩的完整性。根据实测经验,可测桩长限制在50m以内,桩基直径限制在1.8m之内较合适。
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桩基高应变检测方案
******检测中心二00*年*月**日
目录
一、前言 (1)
二、高应变检测 (1)
一、前言
**工程桩基检测位于***。
二、高应变检测
2.1 检测目的
高应变检测目的是检测工程桩的竖向抗压承载力和桩身结构完整性,并对基桩的质量进行评价。
2.2 检测标准及数量规定
本次试验按照中华人民共和国行业标准《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2003),根据规范规定,高应变检测数量不少于总桩数的5%,且不少于5根。
2.3 仪器设备及基本原理
本次检测仪器采用美国桩基动力学公司生产的PDA打桩分析仪(PAL型),检测示意图如图3。
高应变动力试桩的基本原理是: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,应用应力波理论分析处理力和速度时程曲线,从而判定桩的承载力和评价桩身质量完整性。
设桩为一维线弹性杆,测点下桩长为L,桩身横截有效面积为A,桩材弹性模量为E,桩材质量密度为ρ,桩身内弹性波速为C(C2=E/ρ),广义波阻抗为Z=AρC;其桩身应力应变关系可写为:
σ⋅
ε
=E
ε⋅
F
A
⋅
=E
假设土阻力是由静阻力和动阻力两部分组成:R=Rs+Rd
推导可得桩的一维波动方程:
A R x u c t u ρ-∂∂=∂∂22222
分析方法采用Case 法和实测曲线拟合法:
记冲击速度峰值对应时间为t1,t2=t1+2L/C 为桩底反射对应时间,根据实测的力曲线F(t),速度曲线V(t)推导可得Case 法判定桩的承载力的计算公式为:
高应变动力测试技术在桩基检测中的应用探析
高应变动力测试技术在桩基检测中的应用探析
发布时间:2023-03-21T08:10:42.424Z 来源:《工程管理前沿》2023年第1月第1期作者:李宾
[导读] 在建筑工程中,桩基工程的主要检测方法就是高应变动力法,此种方法在上个世纪70年代被提出,且得到了较快的发展。相比与静载荷试验法而言,具有一定优势,在桩基检测工作中,能够对大吨位实施良好的检测,在桩基检测中较为权威。
李宾
天津市建筑科学研究院有限公司地基基础研究所天津 300193
摘要:在建筑工程中,桩基工程的主要检测方法就是高应变动力法,此种方法在上个世纪70年代被提出,且得到了较快的发展。相比与静载荷试验法而言,具有一定优势,在桩基检测工作中,能够对大吨位实施良好的检测,在桩基检测中较为权威。本文首先对高应变力测试技术的概念以及原理、检测方法进行分析,同时对其检测影响因素进行阐述,对该项检测技术的先进性特点进行总结,希望能够有效促进桩基工程检测的顺利开展,为工程安全施工提供一定保障。
关键词:高应变动力测试技术;桩基工程;检测;分析
在桩基工程作业过程中,首要工作就是检测桩基质量,对桩基的单桩垂直承载力进行检测,保证其能够符合项目标准[1]。传统方法检测单桩垂直承载力需要通过静载荷试验完成。在试验过程中,首先需要对锚桩或堆载物实施称重,而后对相关数据进行研究,但是,此种方式存在一定弊端,需要在准备阶段就耗费大量时间,导致人力财力消耗较大,且也无法用于吨位较大的单桩测试中。目前,在业界广受推崇的检测技术就是高应变动力测试技术,在实际工程中,无需设置锚桩或堆载物,就能完成对大吨位单桩的检测工作。现阶段工程检测中已经得到了广泛的应用,且逐渐取代了传统落后的静载荷试验方法,成为桩基检测的首选[2]。
桩基常用六种检测方法及适用的桩基础类型
桩基常用六种检测方法及适用的桩基础类型
桩基是结构的主要承重部分,其质量直接关系到结构的适用安全性及长久性。然而桩基是隐蔽工程,其质量的评价、判定必须通过专业的检测手段。
桩基础检测方法
桩基工程分类繁多。一般按承载力分为摩擦桩、端承桩、摩擦端承桩。桩基检测技术从80年代末的只使用声波透射法抽检发展到目
前的低应变、声波透射法、静荷载、钻孔取芯、高应变等综合全面普查。
一、低应变检测方法
1.1 基本原理
低应变检测法是使用小锤敲击桩顶,通过粘接在桩顶的传感器接收来自桩中的应力波信号,采用应力波理论来研究桩土体系的动态响应,反演分析实测速度信号,频率信号,从而获得桩的完整性。
1.2. 检测目的
(1) 检测桩身缺陷及扩颈位置。根据波形特点无法判定缺陷性质,无论是缩颈、夹泥、混凝土离析或断桩等缺陷的反射波并无大差别,要判定缺陷性质只有对施工工艺、施工记录、地质报告以及某种桩型容易出现的质量问题非常熟悉,并结合个人工程经验进行大概的估计,估计是否准确只有通过开挖或钻芯验证。
(2) 判定桩身完整性类别。所谓完整性类别就是缺陷的程度,缺陷占桩截面多大比例,会不会影响桩身结构承载力的正常发挥,但是目前缺陷程度只能定性判断,还不能定量判断。
1.3 适用范围
(1) 低应变检测法适用于混凝土桩的桩身完整性判定,如灌注桩、预制桩、预应力管桩、水泥粉煤灰碎石桩等。
(2) 低应变检测法过程检测中,由于桩侧土的摩阻力、桩身材料阻尼和桩身截面阻抗变化等因素影响,应力波传播过程,其能力和幅值将逐渐衰减,往往应力波尚未传到桩底,其能量已完全衰减,致使检测不到桩底反射信号,无法判定整根桩的完整性。根据实测经验,可测桩长限制在50m以内,桩基直径限制在1.8m之内较合适。
8.4.1-8.4桩基检测-基桩高应变检测
8.4.1 基桩高应变检测原理
3、应力波的作用规律及其基本描述
对于同一个应力波,可以分别从受力和运动两个方面进行分析。从受力方面来看, 应力波有受压和受拉之分;从运动方面来看,又有产生向下运动和向上运动之分。 由于应力波在其沿着桩身的传播过程中将产生错综复杂的透射和反射,把在桩身中 运行的各种应力波划分为下行波和上行波两大类。
在高应变试验中,有关土阻力应力波的重要推论有以下几点: ⑴在锤击力的作用下,桩身运动将激发土阻力而使桩身受到外加的阻力波作用。 ⑵土阻力信号由检测截面的传感器接收,使得实测曲线包含了试验时实际激发的土 阻力信息。
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8.4.1 基桩高应变检测原理
5、土阻力产生的应力波在F-V图上的反映
⑶作用于深度为x处的土阻力所产生的上行波将在2x/c时刻到达检测截面。因此, 在实测曲线上沿着时间轴将可以在2L/c之前看到分层累加的的土阻力信息。 ⑷土阻力的作用将表现为实测力曲线的上升和实测速度曲线的下降,两者的分离幅 度下好等于所受的土阻力。
⑷向建设方或监理方申报人工地基检测现场告知书。
8.4.3现场检测工作
2、传感器的安装
⑴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),条件允许时,应尽量 往下安装;对于大直径桩,传感器与桩顶之间的距离可 适当减小,但不得小于1D。安装处的材质和截面尺寸应 与原桩身相同,传感器不得安装在截面突变处附近。 ⑵应变传感器与加速度传感器的中心应位于同一
高应变桩基检测流程
高应变桩基检测流程
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关于高应变法检测基桩承载力要点分析
关于高应变法检测基桩承载力要点分析
发布时间:2023-01-13T06:46:01.686Z 来源:《工程建设标准化》2022年8月第16期作者:彭博贵
[导读] 基桩承载力能够对桩基项目的整体效果产生重要影响,采用高应变法检测措施,其具有效率高、时间短的特点,应用效果良好,但是对于工作人员的专业能力要求较高,所以本文主要针对高应变法检测基桩承载力的要点进行分析,以供参考。
彭博贵
深圳市第一建筑工程有限公司 518000
摘要:基桩承载力能够对桩基项目的整体效果产生重要影响,采用高应变法检测措施,其具有效率高、时间短的特点,应用效果良好,但是对于工作人员的专业能力要求较高,所以本文主要针对高应变法检测基桩承载力的要点进行分析,以供参考。
关键词:高应变法;基桩承载力;要点
在桩基项目验收工作中,单桩承载力测试为主要组成部分,且其能够大幅度的影响工程整体安全性。在进行基桩测试时,高应变检测法应用效果良好,不仅效率较高,且成本较低,应用过程也较为便捷,为了保障该检测方法的高效应用,必须首先明确其中的控制要点,以提升检测过程以及数据分析的准确性。可见针对高应变法检测基桩承载力的要点进行分析具有重要意义。
一、高应变法检测适用条件
高应变法检测的理论基础为一维杆波动理论,并且因为进行检测的锤重量有限,所以根据“重锤低击”原则,锤击能量同样有限,不能充分发挥桩侧和桩端土的阻力,也就是说,如果检测锤重量与基桩的承载力不相符,则不能对基桩的极限承载力进行判断,所以,缩径严重的灌注桩、支盘桩等情况,不适合应用高应变检测法。
高应变动测法在桥梁桩基检测中的应用分析研究
高应变动测法在桥梁桩基检测中的应用
分析研究
摘要:在桥梁基础工程中单桩承载力关系着整个工程的质量,采用合理的检
测技术是准确判断桥梁桩基质量的重要途径。为此,本文对检测效率高、操作简单、成本低、精度高的高应变动测法进行分析,探究方法的基本原理、影响检测
准确性因素、高精度检测保障措施,并基于桥梁工程实例探究方法的具体应用,
论述整个检测过程,从而为高应变动测法的有效、可靠应用提供参考。
关键词:桥梁工程;桩基检测;高应变动测法
引言:高应变动测法是桥梁桩基检测中的常用方法,检测过程中无需应用锚
桩基堆载物,简化检测过程、提高检测效率,更适用于现代体量大、吨位大的桥
梁工程中。从检测效果来看,不仅可以准确测定桥梁桩基实际承载能力,也能够
通过客观数据反映桩身阻抗的变化,以便判断桩土阻力分布情况以及桩身完整性。因此,有必要深入探究高应变动测法,提高检测过程操作行为规范性,实现精准
检测。
1高应变动测法基本原理
高应变动测法应用过程中,需要准备好重锤与力和加速度传感器,传感器安
装在桩顶以及桩身下方等位置,利用重锤冲击桥梁桩基顶部,使桩-土产生足够
相对位移后,将桩周土阻力以及桩端支撑力彻底激发出来;再通过传感器接收冲
击中产生的应力波信号,转换为力和速度时程数据,再通过应力波理论进行分析
与处理,绘制成时程曲线[1]。通过高应变动测法检测结果,可以对混凝土灌注桩、预制桩、钢桩的完整性以及轴向抗压极限承载力进行判断。
假设单桩为一维线弹性杆,测点位置下方桩长记作L、桩的横截面积记作A、桩材质量密度记作ρ、桩材弹性模量记作E,桩身内应力波传播速度记作C 。
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桩基高应变完整性检测
引言
基础工程是建筑工程的主要组成部分,地基质量直接关系到整个建筑物的机构安全,直接关系到人民生命财产安全。桩基础是主要的基础形式之一,随着高层建筑的层高增加,结构体型复杂、层数相差悬殊的建筑以及地下空间的开发利用越来越广泛,桩基础是许多高层建筑的首选或必选基础形式。而桩基础单桩承载力的测试是保证桩基隐蔽工程的重要保证之一。而高应变检测结合了低应变检测和静载荷实验的功能,既能检测桩基的完整性,又能检测桩基的承载力,高应变检测方法填充了静载荷实验的缺点。
技术原理
高应变检测的目的是检测工程桩的竖向抗压承载力和桩身结构完整性,并对桩基的质量进行评价。其基本原理是: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承载力,通过安装在桩顶以下转身两侧的力和加速度传感器接收桩的应力波信号,应用应力波理论分析处理力和速度时程曲线,从而判断桩的承载力和评价桩身质量完
整性。
由于应力波在其沿着桩身的传播过程中将产生十分复杂的透射和反射,因此,将桩身内运动的各种应力波划分为上行波和下行波。由于下行波的行进方向和规定的正向运动方向一致,在下行波的作用下,正的作用力(压力)将产生正向的运动,而负的作用力(拉力)将产生负向的运动。上行波则正好相反,上行的压力波将使桩产生负向的运动,而上行波的拉力则产生正向的运动。
由于锤击所产生的压力波向下传播,在有桩侧摩阻力或桩截面突然增大处会产生一个压力回波,这一压力回波回到桩顶,将使桩顶处的力增加,速度减少。同时,下行的压力波在桩截面突然减少处或有负摩阻力处,将产生一个拉力回波,将使桩顶处的力减小,速度增加。通过这一基本概念就可在实测的力波曲线和速度曲线中根据二者变化关系来判断桩身的各种情况。
布置方案
图1 高应变动力测桩示意图
检测的工作面要求:
(1)为确保试验时吹激力的正常传递和提高工作效率,应先凿掉桩顶部的破碎层和软
弱混凝土,对灌注桩、桩头严重破损的混凝土预制桩和桩头已出现屈服变形的钢桩,试验前应对桩头进行修复或加固处理。
(2)桩头顶面应水平、平整,桩头中轴线与桩身轴线应重合,桩头截面积应与原桩身截面积相同,桩头主筋应全部直通至桩顶混凝土保护层下,各主筋应在同一高度上。
(3)桩头应高出桩周土2-3倍桩径,桩周1.2m以内应平整夯实。
(4)传感器必须对称安装在桩顶以下桩身两侧,对测试信号平均时方可消除锤击偏心的影响。安装的传感器与桩顶的距离一般不小于2D,对大直径桩不得小于1D,以避开桩顶附近复杂应力关系影响。
(5)力传感器中心与加速度器中心应位于同一水平线上,两者间的距离不应大于80mm。安装好的传感器中心轴应与桩中心轴保持平行。
工程案例
勘察内容:某建筑场地的桩基检测
装置说明:高应变检测设备
勘查结果:打桩时,应力波沿桩身传播,遇桩身有缺陷时,反射为拉力波。上行拉力波到了测点,使速度波上升,力波下降。图2中(a)波形表明桩身无缺陷;(b)、(c)波形的2L/c以前速度波位于力波的上面,表明桩身有严重缺陷,该缺陷可能是桩身产生裂缝。而且,裂缝随锤击数的增加而加大。
图2 桩打入过程实测波形图
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