基桩高应变检测作业指导书样本

杭州华烨交通工程检测有限公司

作业指导书

( 基桩高应变检测)

文件编号: XZ01-

文件版号: 第A 版

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日期: 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、适用范围

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

中华人民共和国行业标准《建筑基桩检测技术规范》( JGJ106- ) ;

交通部标准《公路工程基桩动测技术规程》( JTG/T F81-01—) ;

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

高应变动测是经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能够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测量范围内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范围内灵敏度变化不大于±5%, 在冲击加速度量程范围内非线性误差不大于±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。

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( 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) 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。

( 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倍桩径范围内, 宜用厚度为3~5mm的钢板围裹或距桩顶1.5倍桩径范围内设置箍筋, 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。

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( 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, 能够适当缩小, 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。

图3 图4

( 4) 加速度计应安装2只, 以桩中心轴对称设置, 其中心位置应与应变传感器中心同高, 同侧的应变传感器与加速度计间的水平距离宜相距50~100mm, 见图4。

8、现场检测技术要求