01基桩高应变检测作业指导书

华烨交通工程检测

作业指导书

（基桩高应变检测）

文件编号：XZ01-2005

文件版号: 第 A 版

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日期:2005年08月10日

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1、引言

为了确保我公司高应变动力检测工作的正常进行，取得正确可靠的检测数据，使高应变动力检测的规定、要求进一步明确和完善，并使检测人员有一个工作标准和责任，特制定本细则。

2、适用围

适用于混凝土灌注桩、预制桩和钢桩检测，但对于大直径扩底桩和Q-s曲线具有缓变型特征的大直径灌注桩，不宜采用本方法进行检测。

3、检测依据标准

中华人民国行业标准《建筑基桩检测技术规》（JGJ106-2003）；

交通部标准《公路工程基桩动测技术规程》（JTG/T F81-01—2004）；4、检测目的

检测基桩的竖向抗压承载力和桩身完整性；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。

5、检测原理

高应变动测是通过对称安装在离桩顶2倍桩径以下处的力和加速度传感器，实测得到Fm(t)和Vm(t)。桩在未受到摩阻力作用时，桩身阻抗与速度的乘积和桩身受力相等，速度曲线和力曲线重合；当受到摩阻力作用时，摩阻力将产生向上传播的压力波，其值为R/2，和向下传播的拉力波，其值为R/2。

如初始波为压力波，质点速度方向向下，不论哪种波都会降低质点速度，从而将速度曲线和力曲线拉开，拉开的距离和阻力成正比，从所测的力曲线和速度曲线拉开的距离可以判断桩身摩阻力的大小。

当应力波传播到桩端时，由于桩身截面的变化，使得质点速度增大，力值减小；而端承力使质点速度减小，力值增大；从实测速度曲线在2L/C处的反射程度确定端承力的大小。

6、仪器设备

6.1检测仪器

（1）应具有现场显示、记录、保存实测力和加速度信号的功能，并能进行数据处理、打印和绘图；

（2）信号采样点数不应少于1024点，采样间隔宜取100~200μs。当用曲线拟合法推算被检桩的极限承载力时，信号记录长度应确保桩端反射后不小于20ms或达到5L/c。

（3）数据采集装置的模-数转换精度不应小于12bit，通道之间的相位差应小于50μs；

（4）力传感器宜采用工具式应传感器、应变传感器、应变传感器安装谐振频率应大于2kHz，在1000μs测量围的非线性误差不应大于±1%，由于导线电阻引起的灵敏度不大于1%。

（5）速度信号宜采用压电式加速度传感器测量，其安装谐振频率应大于10kHz，且在1~3000Hz围灵敏度变化不大于±5%，在冲击加速度量程围非线性

误差不大于±5%。

6.2检测用重锤

（1）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。

（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围。

（3）锤的重量应大于预估单桩极限承载力的1.2%，混凝土桩的桩径大于600mm或桩长大于30m时取高值。

7、检测准备

检测前先了解检测桩基本资料：桩型、桩径、桩长、桩身砼强度等级、场地地质资料等；

7.1桩头处理与桩锤要求

（1）检测场地须满足吊机行走起臂的要求，并能使吊机靠近检测的桩位，一般距离不超过6米为宜。

（2）对受检之桩身须露出自桩顶以下1.2~1.5倍桩径的高度,如图1；

若桩顶低于土面,则须开挖桩周土至要求桩身露出的高度,如图2；试桩侧壁距离桩周需80cm以上,如图3。

作业指导书文件编号XZ01-2005 第 4 页共 7 页

主题：基桩高应变检测第 A 版第0次修改发布日期： 2005年08月10日

（3）桩头处理：试验桩头顶面要求水平、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；在距桩顶1倍桩径围，宜用厚度为3~5mm的钢板围裹或距桩顶1.5倍桩径围设置箍筋，间距不宜大于150mm，桩顶应设置钢筋网片2~3层，间距60~100mm。桩头混凝土的强度宜比原桩强度提高1~2级，且不低于C30，混凝土粗骨料粒径不应大于20mm。

（4）试桩桩锤应根据桩重和检测要求的荷重选用，一般锤重应大于试桩预估的单桩极限承载力的1%，重锤的质量应均匀，形状对称，锤底平整。冲击时锤的重心应对正桩的轴心线。

（5）试验桩锤应配有脱钩装置的锤架，提升桩锤可采用胡芦、塔吊或轮胎式吊机，吊机的性能应满足起吊锤重的安全要求，并满足一定的起锤高度，保证试验要求的冲击能量，一般应使试桩产生2mm-6mm左右的贯入度。

（6）检测时在锤与桩顶之间需设置垫层，放置必须平整，并及时更换。垫层可采用纤维板、石棉板、工业毛毡或其它合适的材料，橡胶板不宜作为垫

层。

7.2传感器安装与调试

（1）由仪器校准单确认各传感器测量通道的灵敏度参数及编号。

（2）应变传感器和加速计可用膨胀螺栓固定在桩侧表面，桩侧表面必须平整，且该截面附近无明显缺损或截面突变，螺栓孔与桩轴线垂直，固定后的膨胀螺栓应不高出桩侧表面，以保证应变传感器能紧贴桩身，安装好的应变传感器的中心轴应与桩中心轴平行，见图4。

（3）应变传感器应安装2只，以桩中心轴对称设置，距桩顶距离不宜小于1.5倍桩径。当现场条件不能满足上述距离时，可以适当缩小，但不得小于1倍桩径，见图4。严禁使用单侧传感器进行检测。螺栓轴线应与标志线相交，拧紧螺栓时，应由检测系统对应变传感器所受初始应变

量进行监视，且各通道静态输出均应基本为零。工具式应变式传感器在安装过程中严禁出现扭曲变形。