15基桩完整性低应变反射波法试验检测作业指导书.docx
《15基桩完整性低应变反射波法试验检测作业指导书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《15基桩完整性低应变反射波法试验检测作业指导书.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
15基桩完整性低应变反射波法试验检测作业指导书
基桩完整性（低应变反射波法）试验检测作业指导书
目的
为了规范测试人员的行为，高效有序地完成检测任务，防止人为因素对检测公正性的干扰，特制订本细则。
适用范围
本方法适用于检测混凝土预制桩、灌注桩的桩身完整性，推定缺陷程度及其在桩身中的位置。
通航建筑物和修造船水工建筑物的桩基低应变检测可参考执行。
本方法不宜对桩长进行核对，不宜对桩身砼的强度等级作出估计。
本方法适用于港口工程混凝土预制桩、灌注桩、钢桩和组合桩及混凝土预制桩、灌注桩的低应变动力检测。
引用文件
《港口工程桩基动力检测规程》JTJ249-2001
《港口工程灌注桩设计与施工规程》JTJ248-2001
《港口工程桩基规范》JTS167-4-2012
合同文件
工程检测合同是检测依据标准之一，检测工程师进场前，应了解合同的主要内容，合同义务必须履行。
当合同的内容与采用的技术标准有矛盾时，应向委托方说明，但原则上应优先履行合同义务。
职责
检测工程师负责现场检测。
提倡谁检测谁分析的原则，若检测工程师由于时间的关系需委托他人进行内业分析时，检测工程师应将现场检测的基本情况，资料分析中应注意的问题，现场检测的全部资料无一缺少的移交给内业分析人。
检测工程师应对检测的原始数据、资料、信号采集的质量负责。
内业分析人负责内业计算和波形分析，判断桩的缺陷位置、程度和桩的完整性。
分析、判定和分类应严格执行技术标准，不受任何外来因素干扰。
由于其它原因（例如擅自更换波形曲线等）或分析判断不准确导至工程质量问题或工程质量纠纷，应由内业分析人员负责。
内业分析中非技术方面的疑难问题，应请示公司总经理协助解决。
内业分析中技术方面的疑难问题应请示公司技术负责人或总工程师协助解决。
一般情况下，内业分析人应同时负责编写检测报告并对所编写报告的质量负责。
公司技术负责人或总工程师负责报告审核，根据报告中的波形曲线检查报告分析的质量，对报告的合理性负责。
工作程序
检测现场准备
检测工程师进场前，应由有关人员负责与委托方联系，使检测现场具备检测条件。
桩头清理：
拟测桩的桩头应清除浮浆层，见到新鲜坚硬的砼，桩头大致平整。
当桩头与桩侧混凝土垫层相连时应进行适当处理，排除垫层的干扰。
测点凿磨：
最好在进场前对所有拟测桩桩顶砼面上凿磨出2～3片5cm×5cm的平整面（砼坚硬）作为传感器安装处。
对于预制桩，如桩顶面未破坏，可不作处理。
凿磨工具用凿子、铁锤或打磨机等。
本条要求可放在现场检测时完成，但会明显延长现场检测时间。
桩头钢筋：
桩头外露钢筋不应影响检测工作的正常进行
检测通道：
拟测桩周围应能容许人步行安全地通过
确定检测日期：
受检砼灌注桩的砼强度在检测时应不低于设计强度的70%且不小于15MPa。
室内准备
必须带齐下述检测仪器设备：
RS1616K（P）型或RS1616K（S）型动测仪一台（电池应已充电）；
加速度计一只；
力捧、小铁锤各一只，橡皮垫2块。
力棒选择：
桩长≥18m或桩长>15m且桩径≥1.0m时，须选用大力棒。
应携带以下机具及物品：
记录笔纸、记录夹及资料包；
手锤、平口及尖嘴凿子各一个，橡胶泥若干，小毛刷一只；
尖嘴钳、十字起子、平口起子各一把、绝缘胶带一卷；
安全帽、胸牌。
可选带的物品为：
电线、接线板、动测仪充电器；雨衣、胶鞋、抹布；太阳伞或遮阳帽；
其它电工、机械工具。
现场检测
资料收集
现场检测时应注意收集以下资料：
场地的岩土工程勘察报告及水温、气象资料，该报告应与有关资料保存在公司，宜在发送检测报告时一并送还。
施工记录，包括成桩工艺、桩端持力层的层号和岩土类别；压、打入桩应了解压桩力及锤重。
桩位布置图等相关图纸资料
桩的桩型、桩顶标高、配筋情况；设计桩长，设计桩径；施工桩长，施工桩径。
混凝土的强度等级
与检测相关的其它资料
按规定填写概况表等表格。
在检测完成时填写“低应变测试记录表（即见证单）”时，应注意桩号按一定的顺序排列，可在检测前把确定能检测的桩填在表上。
低应变测试记录表中的见证人不得随意代签。
在现场检查并确定拟测桩桩头处理是否满足要求，计划检测顺序。
由项目协调人联系委托方派一人报桩号，必要时还需工人跟随进行桩头清理配合。
设定仪器测试参数
①本工地最大桩长设定：
事先询问委托方，得到拟检测桩中的最大桩长L。
②参考波速：
粉喷桩：
1500-2000s/m，树根桩：
2400-2800m/s：
C15：
3000，C20：
3200，C25：
3500，C30：
3800；预制管桩：
4000-4400s/m。
③采样间隔设定：
混凝土桩约为2.5L，粉喷桩约为3-4L。
采样率选择除应满足采样定理外,还必须保证有足够的记录时间长度能记录到桩底反射信号；若同一工地桩长相差悬殊时，应分别设定采样间隔。
④工地名称：
由4～8位拼音字母和数字组成，工地在武汉市区外时，前两位约定为：
蔡甸CD，东西湖：
DX，大冶DY，鄂州EZ，广水GS，汉川HC，黄梅HM，黄陂HP，黄石HS，蕲春QC，松滋SZ，团风TF，孝感XG，孝南XN，新洲XZ，应城YC，云梦YM。
使用加速度计时，采用积分数字处理方式。
头几根桩的检测
在工地检测头几根桩时，应进行激振—接收条件的选择试验,确定最佳激振方式和接收传感器类型及粘结方法，现场试验确定采样参数。
目的是要采到规则的信号。
规则的速度信号标准：
用力棒激振，当无桩顶阻抗变化时，始波（第一峰）脉冲宽度尽量窄，紧随始波脉冲的负向发展轻微，中间时段大致水平、在水平坐标轴线附近且无毛刺，对于20m以内桩应有明显桩底反射，桩身如有缺陷，缺陷反射波应清晰。
用小铁锤激振，始波脉冲宽度很窄，紧随始波脉冲的负向发展甚轻微或无，中间时段大致水平且在水平坐标轴线附近，对于6m以内的缺陷反射波应清晰。
桩浅部有明显缺陷时，在高频激振下其正常信号如图WIP-03-1所示。
图WIP-03-1浅部明显缺陷桩的低应变规则曲线
激振位置和传感器安装
检测时，最佳激振方式应通过试验选定。
对实心桩，激振点宜选择在桩顶中部；对空心桩，激振点宜选择在桩壁中部；对直径大于1.0m的桩，激振点不宜少于4处。
激振点与传感器的距离不宜小于100mm，激振应沿轴向进行。
对上部有承台的桩，可采用在桩侧竖向激振或在承台范围内重锤竖向激振，并采用装侧安装传感器的方法进行。
对有疑问的桩应改变传感器的位置和激振设备多次检测。
激振位置和传感器安装位置应按图WIP-03-2所示。
图WIP-03-2低应变反射波法测点与激振位置示意图
传感器用橡皮泥牢固地粘接在预先凿磨的测点位置上，不应用手扶持，也可采取其它避免产生安装谐振的措施。
抽样标准
对混凝土预制桩，检测桩数不宜少于总桩数的10%，并不得少10根；对混凝土灌注桩，宜全部进行检测。
采样数量
每根桩应采用至少两种激振方式：
力棒（或力锤）和小铁锤。
激振应竖直。
小铁锤应轻敲。
每根桩应寻2～4个不同位置作测点（测点应沿桩中心对称布置，当桩径d≤500mm时布2个测点，d=500～1000mm时布3个测点，d≥1000mm时布4个测点），每个测点均应至少采集到1条有效信号，即每根桩采集的有效信号应有3－6条，对有缺陷的桩每个测点应至少采集3条有效信号。
每个测点的信号可存为1个文件。
检测桩宜选择3～6锤正常信号值进行平均和分析。
当桩底反射信号不明显时，可对信号进行放大处理；有疑问的桩应改变激振设备或传感器位置进行多次检测，相互验证。
重复测试时，及时在监视屏幕上观察时域波形。
多次测试要有较好的重复性。
当重复性不好时必须重新清理激振点,改善传感器安装条件或排除仪器故障后重新进行测试。
正常激振方式
每根桩皆应获取力棒激振和铁锤激振的信号，但每根桩至少有一个测点应先用力棒激振、后用铁锤激振，文件存储采用以下两种方式之一：
（1）接收和存储四道曲线，前两道为力棒信号，后两道为小铁锤信号，这样分析者可方便地判断缺陷。
（2）每个文件存储二道曲线，力棒和小铁锤信号各存为一个文件，并在文件名中的桩号后加L或T以示区别。
重点印证浅部缺陷
在以下几种情况下，除按5.3.10正常激振接收外，尚应重点印证浅部缺陷：
（1）曲线显示，浅部有疑问，如出现5.3.15条所示曲线；
（2）监理或施工方介绍，获知某桩5m以内施工有异常；
（3）对于由多节组成的预制桩，测试的目的不应苛求获知整桩完整性，而应是最上二节桩的长度范围内的完整性；
（4）获知某桩将被抽芯、或将被求证性开挖，也应重点验证浅部缺陷。
针对浅部缺陷的处理措施和测试方法
确定欲获知的缺陷深度Hv，对于5.3.15条所示曲线，Hv=max{4d,5}，d为桩径，对于预制桩Hv=上桩长度+3.0m；
按桩长=Hv设置采样间隔；
使用铁锤激振，应接收和存储三～四道曲线，均为小铁锤信号（曲线可合理解释），文件名存为###T（按5.3.13条）；
如在改变测点后，信号仍不理想，应要求委托方对桩头截断或凿磨处理后再测。
测试的第一个信号文件（应含有力棒或力锤信号）命名为：
###，即桩号；其它信号文件依次命名为：
###-*，*为1、2、3（表示采集的测点序号）。
如某测点的各道信号均用铁锤激振，则文件名可存为###T。
当环境干扰和随机干扰较大时，应停止检测，待干扰消除后再继续检测。
对现场检测的一切异常情况要做好记录，作为后续分析时的参考。
对于异常波形,要在现场及时按下述程序分析处理：
首先排除传感器接触不良及仪器故障；排除因传感器安装不牢所产生的安装谐振；
消除环境及随机干扰；
调整激振位置、测点位置，改善激振方法、力量，各种方法产生的曲线应详细存盘记录。
浅部疑问曲线有如下四种，改善激振-接收条件后对于确有浅部缺陷的桩应尽量采集到如图WIP-03-1所示的曲线或可明确判断无缺陷的曲线。
（1）大低频信号，如图WIP-03-3为东风阳光城B2栋9#桩（夯扩桩）初测（力棒）曲线，凿除至0.7m左右处发现砼严重离析，挖到0.9m左右处，再测，曲线基本正常。
图WIP-03-3大低频反射波法曲线（东风阳光城B2栋9#桩-初测）
（2）曲线第一峰以后紧随下拉程度太深，应仔细分析负脉冲过大的原因，若浅部有疑问，（阻抗减弱或增强），应采用铁铁锤激振重新测试；图WIP-03-4为某花园9#楼81#桩（沉管桩）的力棒测试曲线，后开挖证明在1.0m以内有严重离析。
图WIP-03-4浅部阻抗异常反应（某花园9#楼81#桩）
（3）曲线呈窄脉冲周期性振荡（紧密相连），表示浅部有疑问（阻抗减弱或增强）；
图WIP-03-5为时代天娇3号楼32#桩（预应力管桩）的力棒测试曲线，但不能准确判断缺陷位置，应用铁锤激振采集。
图WIP-03-5窄脉冲振荡反射（时代天娇3号楼32#桩）
（4）曲线冲击脉冲太宽（往往是使用较重的低频锤所致），导致盲区太大，将掩过浅部缺陷，图WIP-03-6为东风阳光城B2某桩的力棒测试曲线，用铁锤激振后明确曲线显示浅部无问题。
图WIP-03-6冲击脉冲太宽
桩底反射
一般情况下采样信号中应有明显的桩底反射信息和扩大头反射信息。
当检测信号中未见桩底反射和扩大头反射信息时，应仔细分析原因。
如系激振锤使用不当或传感器安装的问题，应重新测试。
如系桩侧桩端阻抗匹配良好，则应取得相应证据。
通常，测不到桩底和扩大头信号的因素有以下几种：
软土地区的超长桩，长细比很大，桩长大于50m；
桩周土阻力约束很大，应力波衰减很快；
桩身阻抗和持力层阻抗及扩大头侧土层阻抗匹配良好；
桩身截面阻抗显著突变或沿桩长渐变；
预制桩接头缝隙影响。
委托方指定的检测数量太少，可能在后期的验收中遇到麻烦时。
确认桩长:
特别是检测时，施工方尚未提供准确的桩长，一定要检测完后核实各桩的桩长，以甑别桩底反射和缺陷反射。
对于桩长变化较大的工地，需要变更采样间隔后重测。
确认有疑问或桩身存在缺陷的桩，一定要排除桩头清理、传感器安装不良和仪器故障、环境干扰等其它因素的影响。
同时要调看施工记录，口头询问工地施工真实情况，防止误判。
复核后发现有疑问时，应立即当场进行补测或复测，切忌将疑问带回室内凭空意断。
请见证人签字。
现场可告知委托方的内容应严格执行《检测工作程序文件》的有关规定。
现场检测完毕，应排除5.3.15所示的四种浅部疑问曲线，如未处理桩头以排除疑问，应由联系协调人明确告知委托方“可能判Ⅲ类桩”。
室内分析
建议在Excel中建立一个表格，列出桩号、桩长、计算波速、缺陷描述，同时可对波速进行统计，再将相应结果COPY入报告文档中。
对于有明显桩底反射的桩，根据委托方提供的桩长，计算每根桩的桩身混凝土纵波轴向平均波速Ci（m/s）；Ci=2000Li/ΔTi，Li为委托方所提供桩长（m），ΔTi为速度曲线第一峰和桩底反射波峰之间的时差（ms）。
波速偏高、桩长有误
当以5.4.2计算出来的波速Ci明显偏高（超过混凝土强度所对应经验波速的上限）时或估算桩长与提供桩长相差超过10%时，可认为桩长不真实或有误差。
应按下列步骤处理：
①分析人选择典型曲线，请示技术负责人，确认桩底反射位置正确、波速偏高属实；
②由分析人将桩长偏短情况汇总成表，由技术负责人审阅；
③分析人与检测人、项目负责人联系，询问桩长提供方提供的桩长是否有误（如未减去截断长度）或施工工艺上有无特别处，否则要求提供方提供真实桩长；
④当问题仍然存在，由项目负责人（可委托联系协调人）决定是否需联系施工单位，告之桩长问题，明确告知“所测波速明显偏高或估算桩长与所报桩长不符，将向委托方出具真实检测报告”。
将所有有明显桩底反射，且施工桩型和施工条件一致的完整桩的波速进行统计计算，算得平均值Cm、并指出最高值、最低值和统计偏差，参加统计的桩数不宜少于5根。
对于有缺陷的桩，根据本工地统计计算所得波速平均值Cm，计算缺陷位置。
特别是对于ⅢⅣ类桩，建议将Cm提高10％后，计算缺陷位置。
如本工地桩太长，均无桩底反射，应同总工协商，凭经验确定砼波速，整个工地使用统一的波速值，以此确定缺陷位置。
缺陷位置x（m）的确定：
x=Cm·ΔT/2000，C为波速（按5.4.2条、5.4.5条、5.5.6条之一确定）。
异常点性质的判定
对于桩身有反射波部位可按反射波历时加以估算，其性质可按相位判别，分析计算要点为：
桩底反射波一般与入射波同相位（嵌岩桩、扩底桩除外）。
断桩、缩径、夹泥、离析、桩底沉渣等缺陷的界面，波阻抗变小，反射波与入射波同相。
扩颈及嵌岩桩的桩底反射等，波阻抗变大，界面上的反射波与入射波相位相反，一般情况下不定为缺陷。
缺陷类别的判断
应按照表WIP-03-1来确定桩的类别，同时应兼顾5.4.10条的规定。
不宜单凭曲线判定缺陷类别，应结合桩型、地质条件、施工情况、桩身配筋、判桩经验、基础型式、结构型式综合考虑。
判定Ⅲ类和Ⅳ类桩应慎重，Ⅲ、Ⅳ类桩结构应有明显的缺陷，同向反射波幅高。
判定时，应采用时域频域分析相结合的方法进行。
测试信号符合下列情况之一时，可判为Ⅲ类桩：
①依反射波信号和提供桩长计算的波速明显偏离同类桩的平均波速；
②时域信号存在较强的异常同向反射信号；
③记录到多个同向反射信号,且无合理的桩底反射信号。
测试信号符合下列情况之一时，可判为Ⅳ类桩：
①未见桩底反射，并出现多次幅值较强的同向、等间距反射信号；
②未见桩底反射，信号幅值明显增强并以大低频形式出现。
当振源脉冲宽度极窄时，同时伴有连续的
t很小的同向反射（频域为双峰），此为典型的浅部断桩特征。
表WIP-03-1桩身完整性判定
类别
完整性状
完整性评价
Ⅰ
检测波波形无异常反射、波速正常、桩身完好
完整桩
Ⅱ
检测波波形有小畸变、波速基本正常、桩身有轻微缺陷、对桩的使用没有影响
基本完整桩
Ⅲ
检测波波形出现异常反射、波速偏低、桩身有明显缺陷、对桩的使用有一定影响
明显缺陷桩
Ⅳ
检测波波形严重畸变、桩身有严重缺陷或断裂
严重缺陷桩或断桩
注：
对同一场地、地质条件相近、桩型和成桩工艺相同的基桩，因桩端部分桩身阻抗与持力层阻抗相匹配导致实测信号无桩底反射波时，可按本场地同条件下有桩底反射波的其他桩实测信号判定桩身完整性类别。
对由施工工艺造成的对单桩承载力无不利影响的“缺陷信号”（如挖孔桩的施工“腋窝”、桩头直径大于设计直径），不应判定桩身有缺陷，但应在报告中用文字说明。
桩身多处缺陷时，将纪录到相互干扰的多组反射波，应仔细甄别，报告中只判明1-2个明显缺陷即可。
对于夯扩桩、人工挖孔、钻孔扩底桩、沉管灌注复打桩，应考虑截面变化和护壁对测试信号的影响，综合分析判定。
桩身缺陷位置应在曲线图中明确用竖线标识。
当出现下列情况之一时，桩身完整性的判定宜结合其它方法进行
①实测信号复杂，无规律，无法对其进行准确评价；
②对同一批桩，由桩长估算波速或由波速估算桩长，其估算出现异常，且又缺乏相关资料解释论证其结果；
③设计桩身截面渐变或多变，且变化幅度较大的混凝土灌注桩；
④嵌岩端承型桩虽有明显的桩底反射，但反射波却与入射波同相位。
其它
分析计算时，信号的低通滤波截止频率不能低于1.5kHz。
检测报告
检测报告的编写应根据本公司《低应变检测报告范本》结合本工程的实际情况修改而成，切异生搬硬套。
桩身结构完整性评述
缺陷类别判定后，对完整性的描述应按公司制定的统一标准判定，评判、描述标准必须一致，避免判桩松紧不一的现象发生。
其描述标准如下：
Ⅰ类桩：
完整桩。
Ⅱ类桩：
基本完整桩；
Ⅲ类桩：
明显缺陷桩；
Ⅳ类桩：
严重缺陷桩或断桩；
当根据5.4.3确定委托方提供桩长有误，编写检测报告时，在检测结论中明确写明提供的桩长与由波速计算的桩长有明显的差异，必要时成果表中列出由波速计算的桩长，明确告知报告中的桩身完整性分类是依据计算桩长确定的。
任何情况下不得在波形曲线中用时间座标代替长度座标。
检测报告中应附检测原始速度曲线，曲线上必须标注桩身长度标尺、缺陷位置标记、实测波速及指数放大倍数。
每页最多可列10幅。
且曲线一般不应做滤波等数字处理，但在必要时使用指数放大功能，使打印出的波形图中可见桩底反射。
当所附原始速度曲线出现如下情形之一时，将视为不合格曲线：
应见桩底和扩大头反射信号而未见此信号（测不到桩底而又未使用大力棒和橡皮垫激振）
桩底或扩大头或桩身接头反射不合理；
速度曲线最终未归零；
直达波后反冲现象明显，且无合理解释；
曲线上无桩长和缺陷位置标注；
无小铁锤激振曲线或未保存备用的测试曲线。
检测报告中应附桩位平面布置图，建议使用AUTOCAD绘制桩位图，并标注所测各桩位置。
升级会员 