高应变检测图解

表3.1.2 检测方法及检测目的
低应变法检测桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别
高应变法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
《建筑基桩检测技术规范》( JGJ106―2003)
9.2.3 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1，并采用铸铁或铸钢制作。

当采取自由落锤安装加速度传感器的方式实测锤机力时，重锤应整体铸造。

且高径（宽）比应在1.0～1.5范围内。

9.2.4 进行高应变承载力检测时，锤的重量应大干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。

（强规）
管桩桩径600mm单桩极限承载力4000kN
锤的重量50kN
3.1.1 工程桩应进行单桩承载力和桩身完整性抽样检测。

（强规）
《建筑基桩检测技术规范》( JGJ106―2003)
3.2.7 施工后，宜先进行工程桩的桩身完整性检测，后进行承载力检测。

当基础埋深较大时，桩身完整性检测应在基坑开挖至基底标高后进行。

高应变承载力检测桩顶情况前后比较的照片（放心：有垫板保护，对桩头的质量没有影响）
高应变承载力检测桩顶情况后的照片
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。

图4 高应变动力试桩示意图
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：
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：
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：
对于等截面桩，桩顶下第一个缺陷对应的完整性系数由下式计算：
其中：
Rx­­­­­­—缺陷点X以上的桩周土阻力；
桩身缺陷位置可根据缺陷反射波的对应时间tx由下式确定：
Lx=C·(tx-t1)/2
实测曲线拟合法采用了较复杂的桩—土力学模型，选择实测力或速度或上行波作为边界条件进行拟合，拟合完成时计算曲线应与实测曲线基本吻合，桩侧土摩阻力应与地质资料基本相符，贯入度的计算值应与实测值基本吻合，从而获得桩的竖向承载力和桩身完整性。

2.4 检测的工作面要求
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150mm。

桩顶应设置钢筋网片2～3层，间距60～100mm，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10d；非饱和粘性土不应少于15d；饱和粘性土，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。