低應(yīng)變樁身完整性檢測(cè)行業(yè)嚴(yán)選

1、建筑基樁低應(yīng)變檢測(cè)技術(shù)化學(xué)工業(yè)部（鄭州）基礎(chǔ)工程研究檢測(cè)中心杜思義1一類特制低應(yīng)變法檢測(cè)樁身完整性定義： 采用低能量瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)激振方式在樁頂激振，實(shí)測(cè)樁頂部的速度時(shí)程曲線或速度導(dǎo)納曲線，通過(guò)波動(dòng)理論分析或頻域分析，對(duì)樁身完整性進(jìn)行判定的檢測(cè)方法。試驗(yàn)過(guò)程及測(cè)試信號(hào)的評(píng)判應(yīng)力波發(fā)射圖t=2l/c2一類特制樁身完整性檢測(cè)基本技能：一 掌握現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試技術(shù)；二 能夠正確分析判斷樁身完整性。3一類特制一 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試技術(shù) 1.1熟悉儀器設(shè)備的原理、構(gòu)造和操作 1.2正確安裝傳感器 1.3選擇正確的敲擊方式 1.4掌握不同敲擊方式下出現(xiàn)的不同情況4一類特制二 分析判斷樁身完整性 2.1熟悉一維波動(dòng)理論； 2.2

2、熟悉各種樁型的施工工藝及具體施工情況； 2.3熟悉地質(zhì)條件； 2.4了解現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試情況。5一類特制1.1儀器設(shè)備的原理、構(gòu)造和操作北京康科瑞武漢巖海北京康科瑞6一類特制加速度傳感器速度傳感器or電荷放大器a/d轉(zhuǎn)換顯示器存儲(chǔ)器輸出濾波、放大等儀器結(jié)構(gòu)原理圖7一類特制現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)流通圖8一類特制壓電傳感器構(gòu)造9一類特制 傳感器靈敏度：mv/g mv/（m/s） 特點(diǎn)：加速度傳感器高頻響應(yīng)好、體積小、重量輕 影響因素：溫度、濕度、橫向靈敏度、電纜噪聲、接地回路噪聲10一類特制激振工具 力錘、力棒 工程塑料、高強(qiáng)尼龍、橡膠錘、鋁錘、鐵錘等 重量：幾百克幾百千克 錘墊 橡膠墊11一類特制1.2傳感器的安裝1

3、2一類特制樁頭應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行處理： （1） 鑿去樁頂浮漿、清除松散或破損砼，使樁頂露出堅(jiān)硬的混凝土表面，樁頂表面應(yīng)平整干凈且無(wú)積水，最好采用便攜式砂輪機(jī)等工具磨平； （2) 樁頂?shù)牟馁|(zhì)、強(qiáng)度、截面尺寸應(yīng)與原樁身基本等同。 (3) 對(duì)于預(yù)應(yīng)力管樁，當(dāng)法蘭盤與樁身混凝土之間結(jié)合緊密時(shí)，可不進(jìn)行處理，否則，應(yīng)采用電動(dòng)鋸將樁頭鋸平。 (4) 妨礙正常測(cè)試的樁頂外露主筋應(yīng)割掉。測(cè)前準(zhǔn)備：樁頭處理測(cè)前準(zhǔn)備：樁頭處理13一類特制 1） 傳感器安裝應(yīng)與樁頂面垂直；用耦合劑粘結(jié)時(shí)，應(yīng)具有足夠的粘結(jié)強(qiáng)度。 2） 實(shí)心樁的激振點(diǎn)位置應(yīng)選擇在樁中心，測(cè)量傳感器安裝位置宜為距樁中心2/3 半徑處；空心樁的激振點(diǎn)與測(cè)量

4、傳感器安裝位置宜在同一水平面上，且與樁中心連線形成的夾角宜為90，激振點(diǎn)和測(cè)量傳感器安裝位置宜為樁壁厚的1/2 處。傳感器安裝14一類特制rrr2315一類特制3 ）激振點(diǎn)與測(cè)量傳感器安裝位置應(yīng)避開(kāi)鋼筋籠的主筋影響。4） 激振方向應(yīng)沿樁軸線方向。5 ）瞬態(tài)激振應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)敲擊試驗(yàn)，選擇合適重量的激振力錘和錘墊，宜用寬脈沖獲取樁底或樁身下部缺陷反射信號(hào)，宜用窄脈沖獲取樁身上部缺陷反射信號(hào)。6） 穩(wěn)態(tài)激振應(yīng)在每一個(gè)設(shè)定頻率下獲得穩(wěn)定響應(yīng)信號(hào)，并應(yīng)根據(jù)樁徑、樁長(zhǎng)及樁周土約束情況調(diào)整激振力大小。7）避免共振，加速度傳感器諧振頻率510hz16一類特制8） 對(duì)于鋼筋混凝土灌注樁，傳感器安裝時(shí)應(yīng)符合下列規(guī)定

5、： (1) 傳感器安裝點(diǎn)及其附近的表面應(yīng)平整，其周圍不得有缺損或裂縫； (2) 當(dāng)錘擊點(diǎn)不在樁頂中心時(shí)，傳感器安裝點(diǎn)與錘擊點(diǎn)的距離不應(yīng)小于樁半徑的二分之一。17一類特制激振設(shè)備 瞬態(tài)激振操作應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)選擇不同材質(zhì)的錘頭或錘墊，以獲得低頻寬脈沖或高頻窄脈沖；工程塑料、尼龍、鋁、銅、鐵、橡膠 錘頭的軟硬或錘墊的厚薄能起到控制脈沖寬窄的作用； 錘頭的質(zhì)量和敲擊力大小能起到控制力脈沖幅值的作用； 18一類特制1）檢測(cè)前，應(yīng)仔細(xì)檢查和準(zhǔn)備儀器，使測(cè)試系統(tǒng)各部分之間匹配良好。采用交流電源檢測(cè)時(shí)，應(yīng)有接地措施，嚴(yán)禁電源零線帶電。2）應(yīng)通過(guò)對(duì)比測(cè)試，選擇適當(dāng)?shù)腻N型、錘重、錘墊材料、傳感器安裝方式。測(cè)試技術(shù)

6、測(cè)試技術(shù)19一類特制 3）檢測(cè)時(shí)，應(yīng)合理設(shè)置采樣時(shí)間間隔、采樣點(diǎn)數(shù)、增益、傳感器靈敏度、模擬濾波、觸發(fā)方式等，其中增益應(yīng)結(jié)合激振方式通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比試驗(yàn)確定。 f 2 fc f =n.f 20一類特制沖擊錘型大小對(duì)波形的影響沖擊錘型大小對(duì)波形的影響（）（） 沖擊錘型不合適沖擊錘型不合適 （）（） 沖擊錘型合適沖擊錘型合適21一類特制4 )4 ) 每根樁的檢測(cè)信號(hào)數(shù)量應(yīng)符合下列規(guī)定： (1)根據(jù)樁直徑大小，樁心對(duì)稱布置24個(gè)測(cè)點(diǎn)，每個(gè)測(cè)點(diǎn)記錄的有效信號(hào)數(shù)不宜少于3個(gè)； （2）不同測(cè)點(diǎn)所得到的信號(hào)一致性差時(shí)，應(yīng)分析原因，增加檢測(cè)點(diǎn)數(shù)量。22一類特制5)5) 檢測(cè)時(shí)應(yīng)隨時(shí)檢查采集信號(hào)的質(zhì)量，可根據(jù)缺陷所

7、在位置的深淺，及時(shí)改變錘擊脈沖寬度。當(dāng)檢測(cè)長(zhǎng)樁的樁底反射信息或深部缺陷時(shí)，沖擊入射波脈沖應(yīng)較寬；當(dāng)檢測(cè)短樁或樁的淺部缺陷時(shí)，沖擊入射波脈沖應(yīng)較窄，同時(shí)采樣時(shí)間間隔應(yīng)較小。6 )6 )對(duì)檢測(cè)信號(hào)宜作疊加平均處理，參與疊加平均處理的信號(hào)應(yīng)不失真、無(wú)零漂現(xiàn)象，且信號(hào)數(shù)量不宜少于5個(gè)。23一類特制1.4不同敲擊方式下出現(xiàn)的不同情況24一類特制1).模型樁概況n25一類特制1).模型樁概況26一類特制1).模型樁概況27一類特制2).測(cè)試曲線及分析2.1 錘擊方式abc28一類特制2).測(cè)試曲線及分析2.1 錘擊方式def29一類特制earth products china limited 2008-0

8、4-23khjdc:documents and settingszhsmy documents鄭 州 考 核 低 應(yīng) 變 考 核 考 核 基 地 pitpitw1.pitpit-w? 2003-2-1.000.001.002.003: # 44cm/sv 0.953 cm/s (0.906)g1a2008-04-21 15:21:14048121620242832364044 mx 3 l/d=40 (d=50 cm)20.00 m (4800 m/s)-0.400.000.400.803: # 56cm/sv 0.531 cm/s (0.531)g1b2008-04-21 15:22:400

9、481216202428323640 mx 3 l/d=40 (d=50 cm)20.00 m (4800 m/s)-0.100.000.100.203: # 63cm/sv 0.180 cm/s (0.180)g1c2008-04-21 15:23:19048121620242832364044 mx 3 l/d=40 (d=50 cm)20.00 m (4800 m/s)-0.250.000.250.503: # 67cm/sv 0.447 cm/s (0.447)g1d2008-04-21 15:23:51048121620242832364044 mx 3 l/d=40 (d=50 c

10、m)20.00 m (4800 m/s)-0.300.000.300.603: # 70cm/sv 0.563 cm/s (0.563)g1e2008-04-21 15:24:19048121620242832364044 mx 3 l/d=40 (d=50 cm)20.00 m (4800 m/s)-0.080.000.080.163: # 74cm/sv 0.158 cm/s (0.158)g1f2008-04-21 15:24:41048121620242832364044 mx 3 l/d=40 (d=50 cm)20.00 m (4800 m/s)2).測(cè)試曲線及分析2.2 測(cè)試曲線

11、及分析30一類特制earth products china limited 2008-04-23khjdc:documents and settingszhsmy documents鄭 州 考 核 低 應(yīng) 變 考 核 考 核 基 地 pitpitw1.pitpit-w? 2003-2-0.600.000.601.203: # 204cm/sv 0.972 cm/s (0.934)g4a2008-04-21 15:40:36048121620242832364044 mx 3 l/d=40 (d=50 cm)20.00 m (4800 m/s)-0.200.000.200.402: # 7cm/

12、sv 0.305 cm/s (0.305)g4b2008-04-21 15:41:26048121620242832364044 mx 3 l/d=40 (d=50 cm)20.00 m (4800 m/s)-0.200.000.200.403: # 27cm/sv 0.380 cm/s (0.380)g4c2008-04-21 15:41:50048121620242832364044 mx 3 l/d=40 (d=50 cm)20.00 m (4800 m/s)-0.200.000.200.403: # 41cm/sv 0.345 cm/s (0.345)g4d2008-04-21 15:

13、42:32048121620242832364044 mx 3 l/d=40 (d=50 cm)20.00 m (4800 m/s)-0.250.000.250.503: # 53cm/sv 0.456 cm/s (0.456)g4e2008-04-21 15:42:550481216202428323640 mx 3 l/d=40 (d=50 cm)20.00 m (4800 m/s)-0.080.000.080.163: # 60cm/sv 0.160 cm/s (0.160)g4f2008-04-21 15:43:15048121620242832364044 mx 3 l/d=40 (

14、d=50 cm)20.00 m (4800 m/s)2).測(cè)試曲線及分析2.2 測(cè)試曲線及分析31一類特制earth products china limited 2008-04-23khjdc:documents and settingszhsmy documents鄭 州 考 核 低 應(yīng) 變 考 核 考 核 基 地 pitpitw1.pitpit-w? 2003-2-0.800.000.801.602: # 160cm/sv 1.451 cm/s (1.445)g6a2008-04-21 15:49:25048121620242832364044 mx 3 l/d=40 (d=50 cm)

15、20.00 m (4800 m/s)-0.300.000.300.603: # 181cm/sv 0.501 cm/s (0.501)g6b2008-04-21 15:49:44048121620242832364044 mx 3 l/d=40 (d=50 cm)20.00 m (4800 m/s)-0.040.000.040.083: # 202cm/sv 0.073 cm/s (0.073)g6c2008-04-21 15:50:12048121620242832364044 mx 3 l/d=40 (d=50 cm)20.00 m (4800 m/s)-0.150.000.150.303

16、: # 3cm/sv 0.263 cm/s (0.263)g6d2008-04-21 15:51:01048121620242832364044 mx 3 l/d=40 (d=50 cm)20.00 m (4800 m/s)-0.300.000.300.603: # 25cm/sv 0.549 cm/s (0.549)g6e2008-04-21 15:51:460481216202428323640 mx 3 l/d=40 (d=50 cm)20.00 m (4800 m/s)-0.080.000.080.163: # 38cm/sv 0.133 cm/s (0.133)g6f2008-04-

17、21 15:52:09048121620242832364044 mx 3 l/d=40 (d=50 cm)20.00 m (4800 m/s)2).測(cè)試曲線及分析2.2 測(cè)試曲線及分析32一類特制earth products china limited 2008-04-23khjdc:documents and settingszhsmy documents鄭 州 考 核 低 應(yīng) 變 考 核 考 核 基 地 pitpitw1.pitpit-w? 2003-2-1.000.001.002.003: # 138cm/sv 0.789 cm/s (0.737)g7a2008-04-21 15:53

18、:38048121620242832364044 mx 3 l/d=40 (d=50 cm)20.00 m (4800 m/s)-0.500.000.501.003: # 158cm/sv 0.838 cm/s (0.837)g7b2008-04-21 15:54:19048121620242832364044 mx 3 l/d=40 (d=50 cm)20.00 m (4800 m/s)-0.200.000.200.403: # 180cm/sv 0.320 cm/s (0.320)g7c2008-04-21 15:54:49048121620242832364044 mx 3 l/d=40

19、 (d=50 cm)20.00 m (4800 m/s)-0.200.000.200.403: # 201cm/sv 0.378 cm/s (0.378)g7d2008-04-21 15:55:20048121620242832364044 mx 3 l/d=40 (d=50 cm)20.00 m (4800 m/s)-0.250.000.250.503: # 2cm/sv 0.413 cm/s (0.411)g7e2008-04-21 15:55:45048121620242832364044 mx 3 l/d=40 (d=50 cm)20.00 m (4800 m/s)-0.100.000

20、.100.203: # 24cm/sv 0.165 cm/s (0.165)g7f2008-04-21 15:56:06048121620242832364044 mx 3 l/d=40 (d=50 cm)20.00 m (4800 m/s)2).測(cè)試曲線及分析2.2 測(cè)試曲線及分析33一類特制3).討論earth products china limited 2008-04-23khjdpit-w? 2003-2-0.400.000.400.802: # 285cm/sv 0.645 cm/s (0.645)g5b2008-04-21 16:14:070481216202428323640

21、mx 5 l/d=33 (d=60 cm)20.00 m (4800 m/s)低應(yīng)變樁基完整性檢測(cè)附圖低應(yīng)變樁基完整性檢測(cè)附圖1site:rspile:g1diameter:500mmintension:c20wavespeed:4.80km/sdate:200804210.006.0012.0018.0024.00t(ms)site:rspile:g4diameter:500mmintension:c20wavespeed:4.80km/sdate:200804210.006.0012.0018.0024.00t(ms)site:rspile:g5diameter:500mmintensio

22、n:c20wavespeed:4.80km/sdate:200804210.006.0012.0018.0024.00t(ms)site:rspile:g6diameter:500mmintension:c20wavespeed:4.80km/sdate:200804210.006.0012.0018.0024.00t(ms)site:rspile:g7diameter:500mmintension:c20wavespeed:4.80km/sdate:200804210.006.0012.0018.0024.00t(ms)34一類特制3).討論earth products china limi

23、ted 2008-04-23khjdc:documents and settingszhsmy documents鄭州考核低應(yīng)變考核考核基地pitpitw1.pit pit-w? 2003-2-0.050.000.050.103: # 157cm/sv 0.099 cm/s (0.326)g8c2008-04-21 15:57:572w 3.58 m 601 hz04812162024283236 ml/d=40 (d=50 cm)20.00 m (4300 m/s)35一類特制3).討論earth products china limited 2008-04-23khjdc:document

24、s and settingszhsmy documents鄭州考核低應(yīng)變考核考核基地pitpitw1.pit pit-w? 2003-2-0.200.000.200.403: # 28cm/sv 0.323 cm/s (0.323)g3b2008-04-21 15:37:370481216202428323640 ml/d=40 (d=50 cm)20.00 m (4300 m/s)36一類特制4).結(jié)語(yǔ)37一類特制二 分析判斷樁身完整性 2.1 一維波動(dòng)理論；38一類特制 2.2各種樁型的施工工藝及具體施工情況 沉管灌注樁質(zhì)量通病 鉆(沖)孔灌注樁質(zhì)量通病 人工挖孔樁質(zhì)量通病 載體樁質(zhì)量通病

25、 擠擴(kuò)支盤樁質(zhì)量通病 預(yù)制鋼筋混凝土樁質(zhì)量通病 鋼樁質(zhì)量通病 其他39一類特制（1） 采用加速度傳感器時(shí)，可選擇小于10hz的高通濾波和大于2000hz的低通濾波對(duì)積分后的速度信號(hào)進(jìn)行處理。（2） 采用速度傳感器時(shí)，可選擇小于20hz的高通濾波和大于1000hz的低通濾波對(duì)速度信號(hào)進(jìn)行處理。2.3檢測(cè)數(shù)據(jù)的分析與判斷2.3.1信號(hào)處理40一類特制（3） 當(dāng)樁底信號(hào)較弱時(shí)，可采用指數(shù)放大，指數(shù)放大倍數(shù)以210倍為宜，被放大的信號(hào)幅值不應(yīng)大于入射波的幅值，進(jìn)行指數(shù)放大后的波形應(yīng)基本回零。（4）當(dāng)需要時(shí)，可使用旋轉(zhuǎn)處理功能，使測(cè)試波形尾部基本位于零線附近。41一類特制 2.3.2應(yīng)根據(jù)應(yīng)力波理論對(duì)檢

26、測(cè)信號(hào)進(jìn)行分析。 （1）信號(hào)分析前，首先應(yīng)確定樁基工程的縱波波速平均值。對(duì)工程地質(zhì)條件相近、成樁工藝相同、同一單位施工的樁基，確定其樁基工程的縱波波速平均值時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定： 參加統(tǒng)計(jì)計(jì)算的樁應(yīng)為類樁，數(shù)量不應(yīng)少于5根；42一類特制縱波波速時(shí)域計(jì)算示意圖43一類特制縱波波速頻域計(jì)算示意圖44一類特制 縱波波速值與平均值之差的絕對(duì)值大于平均值的5者，不得參與統(tǒng)計(jì)。 縱波波速平均值cm按下式計(jì)算： cmcin 式中:n一統(tǒng)計(jì)縱波波速平均值所用的被檢測(cè)樁的數(shù)量；45一類特制（2）樁的測(cè)試信號(hào)符合下列要求，判為一類樁：（1）有明確的樁底反射信號(hào)；（2）除沖擊入射波和樁底反射波外，在樁底反射波到達(dá)前，

27、基本無(wú)反射波發(fā)生；（3）實(shí)測(cè)縱波波速在正常的范圍內(nèi)。 (4)樁底諧振峰排列整齊等間距f=c/2l46一類特制擴(kuò)頸樁應(yīng)判為類樁。樁身某部分阻抗增大（強(qiáng)度增加或截面積增大），會(huì)產(chǎn)生與入射波相位相反的反射波。（a）單界面擴(kuò)頸反射波示意圖47一類特制(b)擴(kuò)頸-還原反射波示意圖48一類特制（3）樁底反射波與入射波相位相同，且能判定為樁底存在虛土或沉渣時(shí)，應(yīng)判為類樁或類樁。（4）檢測(cè)信號(hào)顯示樁身存在缺陷時(shí)，應(yīng)根據(jù)缺陷反射波的幅值和相位、缺陷的深度位置、施工資料、工程地質(zhì)資料、設(shè)計(jì)資料，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)綜合分析缺陷嚴(yán)重程度，確定樁的類別。49一類特制（5） 樁身缺陷位置可按下式估算： licmti2 式中:li一

28、測(cè)點(diǎn)至樁身第i個(gè)缺陷的距離； ti樁身第i個(gè)缺陷的反射波波峰與入射波波峰對(duì)應(yīng)的時(shí)差）。樁身缺陷位置也可用振幅譜上峰間頻差進(jìn)行估算： licmfi250一類特制缺陷位置計(jì)算示意圖51一類特制缺陷樁縱波波速計(jì)算示意圖（時(shí)域）缺陷位置計(jì)算示意圖52一類特制缺陷樁縱波波速計(jì)算示意圖（頻域）缺陷位置計(jì)算示意圖53一類特制（6）當(dāng)測(cè)試信號(hào)出現(xiàn)以下情況之一時(shí)，宜判為類樁： a未見(jiàn)到樁底反射，卻出現(xiàn)周期性的同相反射波； b未見(jiàn)到樁底反射，卻在2lc時(shí)刻前出現(xiàn)幅值較大的反射波，且反射波與入射波同相位。54一類特制(7)對(duì)于混凝土灌注樁，注意區(qū)分緩變形后阻抗突變處的反射和擴(kuò)徑突變處的二次反射。(8)對(duì)于堪巖樁，樁

29、底反射時(shí)域信號(hào)為單一反射波且與錘擊脈沖信號(hào)同向時(shí)，應(yīng)采取其他方法核驗(yàn)。(9) 樁頭疏松或樁身有淺部缺陷時(shí)，宜處理后重新檢測(cè)。55一類特制 (10)對(duì)于夯擴(kuò)樁，人工挖孔、鉆孔擴(kuò)底樁，沉管灌注復(fù)打樁，應(yīng)考慮樁的截面變化對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響，綜合分析波形，確定所檢測(cè)樁的類別。56一類特制(11)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，樁身結(jié)構(gòu)完整性評(píng)價(jià)應(yīng)結(jié)合其它檢測(cè)方法進(jìn)行： （1）反射信號(hào)復(fù)雜，無(wú)規(guī)律，無(wú)法對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià)； （2）樁身界面漸變或多變，且變化幅度較大的混凝土灌注樁；57一類特制低應(yīng)變測(cè)試信號(hào)解讀58一類特制 測(cè)試實(shí)例與常見(jiàn)情況59一類特制 t = 2l/c v(mm/s) t(ms) 完整樁典型時(shí)域/頻域信號(hào)特征 5f v ( mm/ s ) 3 0 0 f ( h z ) 0 6 0 0 9 0 0 1 2 0 0 1 5 0 0 60一類特制低應(yīng)變法適用條件和應(yīng)用中應(yīng)注意的問(wèn)題理論基礎(chǔ)： （振動(dòng)）平截面一維彈性均勻細(xì)長(zhǎng)桿樁徑限制不能過(guò)大 設(shè)計(jì)樁身截面宜基本規(guī)則 缺陷的難定量與類型難區(qū)分 最大有效檢測(cè)深度受限制 不能用波速推定樁身混