基桩高应变检测作业指导书文档格式.docx
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作 业 指 导 书
文件编号 XZ01-2005
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主题：
修订页
第A版第0次修改
发布日期：
2005年08月10日
版号
章节号
修订
次序
修订内容
修订人
批准人
批准日期
备注
作 业 指 导 书
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基桩高应变检测
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》（JGJ106-2003）；
交通部标准《公路工程基桩动测技术规程》（JTG/TF81-01—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。
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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
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%。
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~范围内。
（3）锤的重量应大于预估单桩极限承载力的%，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；
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~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。
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（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。
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。
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
（1）当检测承载力时，预制桩休止时间不应少于下表中规定的时间。
土类别
休止时间
砂土
7
粉土
10
粘性土
非饱和
15
饱和
25
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混凝土灌注桩应在混凝土达到设计强度等级，并不应少表中规定的时间。
（2）现场检测参设定
a.现场检测时桩头测点处的桩截面积，桩身波速、桩身波速、桩材质量密度和弹性模量应按测点处桩的实际情况确定。
b.测点以下桩长和截面积可采用建设或施工单位提供的施工记录确定；
c.桩身波速值：
普遍钢桩为5120m/s，预制桩3500m/s左右，预应力管桩4200m/s左右，灌注桩3200m/s左右；
d.桩身质量密度：
钢桩m3,预制桩~t/m3,灌注桩m3;
e.桩材料弹性模量设定值应按下式计算:
E=ρ·
C2。
式中E—桩体弹性模量（kPa）C—桩身内应力传感速度（m/s）
ρ—桩身质量密度t/m3
f．采样频率宜为5~10kHz，每个信号的采样点数不宜小于1024点。
（3）检测前应认真检查确认整个检测系统处于正常状态，并逐一核对各类参数设定值，直至确认无误时，方可开始检测。
（4）采用自由落锤为锤击设备时，宜重锤低击，最大锤击落距不宜大于2.5m。
（5）检测时宜实测每一锤击力作用下桩的贯入度,为使桩周土产生塑性变形,单击贯入度不宜小于2.5mm,但也不宜大于10mm。
（6）检测时应及时检查采集的数据质量，如发现检测系统出现问题，桩身有明显缺陷或缺陷程度加剧，应停止检测，进行检查。
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9、资料整理与成果分析
（1）选取最佳的锤击信号进行分析，对预制桩初打，宜取最后一次中锤击能量较大的击次，对预制桩复打和灌注桩检测，宜取其中锤击能量较大的击次。
（2）分析计算前，应根据实测信号确定桩身波速平均值或用其他方法综合判定。
（3）曲线拟合时间段长度不应少于5L/C，并在2L/C时刻后延续时间不应小于20ms。
（4）拟合分析选定的参数应在岩土工程的合理范围之内。
各单元所选用的土的最大弹性位移Sq值不得超过相应桩单元的最大计算位移值。
（5）拟合完成时计算曲线与实测曲线，贯入度的计算值与实测值应吻合。
（6）报告内容格式应符合中华人民共和国行业标准《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）的有关规定。
（7）报告提交时间：
一般为7天。
（8）简报：
按业主要求提供。
附件1
桩基高、低应变、超声埋管测试记录
（一）试表088
工程名称：
检测地点：
检测日期：
建设单位
设计单位
监理单位
施工单位
桩基类型
设计砼强度
检测环境
桩 长
检测桩数
总 桩 数
传感器编号
施工中异常情况
地质概况：
层号
土层名称
层顶标高/层厚（m）
承载力标准值（kPa）
侧摩力标准值（kPa）
端承力标准值（kPa）
备注
复核：
试验：
试验日期：
附件2
桩基高、低应变、超声埋管测试记录
（二） 试表089
桩号
桩径（mm）
砼设计强度（MPa）
桩顶标高
（m）
桩底标高（m）
施工日期
施工情况
说明
地质情况
1、样品有效性检查：
2、试验按□JGJ106-2003□CECS02:
88□其它：
标准进行；
3、主要仪器设备：
□基桩动测仪□超声波检测仪□其它：
4、环境：
温度℃；
湿度%
5、其它：
试验：
试验日期：
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