高應變操作規(guī)程

1、基樁高應變動力檢測作業(yè)指導書目錄1. 檢測原理及適用范圍錯誤!未泄義書簽。2. 檢測依據標準錯誤!未定義書簽。3. 檢測目的錯誤!未泄義書簽。4. 檢測方法錯誤!未泄義書簽。5. 儀器設備錯誤!未泄義書簽。6. 檢測前的準備工作錯誤!未泄義書簽。收集和了解檢測工程概況錯誤!未定義書簽。內業(yè)準備工作錯誤!未定義書簽。試樁抽檢數量要求及檢測開始時間錯誤味定義書簽。樁頭加固處理錯誤!未定義書簽。7. 現(xiàn)場檢測流程錯誤!未泄義書簽。資料填寫錯誤!未定義書簽。傳感器安裝錯誤!未定義書簽。樁墊設置錯誤!未定義書簽。測試參數設定錯誤!未定義書簽。錘擊設備的就位錯誤!未定義書簽。錘擊采樣錯課!未定義書簽。儀器

2、清理錯誤!未定義書簽。8. 資料的整理分析錯誤!未泄義書簽。9. 報告編寫錯誤!未泄義書簽。1. 檢測原理及適用范圍高應變法是指是在樁頂沿軸向施加一沖擊力，使樁產生足夠的貫入度, 實測由此產生的樁身質點應力和加速度的響應，通過波動理論分析，判定 單樁豎向抗壓承載力及樁身完整性的檢測方法。高應變適用于建筑、市政、交通工程中的各類鉆孔灌注樁、鋼筋混凝 土預制樁、預應力管樁、鋼樁及其他類型的打入樁。對多支盤灌注樁、大 直徑擴底樁以及具有緩變形Q-S曲線的大直徑灌注樁，均不宜采用本方法 進行單樁豎向抗壓承載力檢測。高應變檢測主要適用于檢測基樁的豎向抗壓承載力和樁身完整性；監(jiān) 測預制樁打入時的樁身應力和

3、錘擊能量傳遞比，為沉樁工藝參數及樁長選 擇提供依據。對灌注樁進行豎向抗壓承載力檢測時，應具有一定的實測經驗和相近 條件下可靠的對比驗證資料。2. 檢測依據標準建筑基樁檢測技術規(guī)范JGJ106-2014o3. 檢測目的（1）判定單樁豎向抗壓承載力是否滿足設計要求；（2）檢測樁身缺陷及其位置，判定樁身完整性類別；（3）分析樁側和樁端土阻力;（4）在混凝土預制樁及鋼樁打樁過程中檢測樁身應力，進行捶擊效 率監(jiān)測，為選擇沉樁工藝參數和確定樁長提供依據。4. 檢測方法（1）用動態(tài)的沖擊荷載沖擊樁頭，使樁土體系由彈性工作狀態(tài)進入 塑性工作狀態(tài)；（2）采集樁頂具有代表性樁身截面的軸向應變和樁身運動加速度的 時

4、程曲線，即F（t）和V（t）；（3）根據一維波動方程對樁身阻抗和土阻力實現(xiàn)分段分析和計算， 從而獲取樁身完整性、承載能力方面的數據，并且可以模擬靜力計算，推 算出相應的靜載荷試驗下的P-S曲線。5. 儀器設備（1）高應變動力測試中所使用的設備為高低應變一體基樁動測儀， 主要包括主機、加速度傳感器、應變傳感器以及RCAPWAP擬合分析軟件等。 該設備的主要技術指標滿足現(xiàn)行行業(yè)標準基樁動測儀JG/T 3055規(guī)定 的2級標準。測試系統(tǒng)要求至少每年校準一次。（2）錘擊設備可采用筒式柴油錘、液壓錘、蒸汽錘等具有導向裝置 的打樁機械，但不得采用導桿式柴油錘、振動錘。當沒有導向架時，應采 取可靠措施消除或

5、減小偏心，如用鉛錘對準樁錘重心與樁頂中心的方法等。（3）高應變檢測專用錘擊設備應具有穩(wěn)固的導向裝置。重錘應形狀 對稱，整體鑄造，且高徑（寬）比不得小于1。（4）進行高應變承載力檢測時，錘的重量應大于預估單樁極限承載力的%理，混凝土樁的樁徑大于600mm或樁長大于30m時取高值。（5）樁的貫入度可采用精密水準儀等儀器測定。6. 檢測前的準備工作收集和了解檢測工程概況（1）工程項目名稱，建設、設計、施工、監(jiān)理單位名稱；（2）場地工程地質勘察報告；（3）樁基本參數：樁型、樁徑、樁長、樁身碇強度等級、持力層及 極限承載力；（4）樁位圖及樁基施工記錄。內業(yè)準備工作（1）由委托方填寫好委托書的內容，雙方簽

6、字。（2）領取高應變設備時填寫儀器設備使用記錄。（3）對儀器設備進行檢查，主要檢查電纜是否完好；儀器電量是否充足等，且應準備好相關的配套設備，如電鉆、膨脹螺栓等。試樁抽檢數量要求及檢測開始時間（1）檢測數量及抽樣要求高應變抽檢比例為:檢測數量不宜少于總樁數的5%,且不得少于5根。 工程地質條件復雜，或對工程樁施工質量有疑問時，應增加試樁數量。抽樣方式：隨機、均勻抽檢，并應具有代表性。（2）檢測開始時間高應變檢測時，受檢樁應滿足混凝土齡期達到28d或預留同條件養(yǎng)護試塊強度達到設計強度的要求，且檢測前的休止時間尚不應少于表1所規(guī)定的時間。表1檢測前的休止時間土的類別休止時間（d）砂土7粉土10黏性

7、土非飽和15飽和25注：對于泥漿護壁灌注樁，宜適當延長休止時間。樁頭加固處理對不能承受錘擊的樁頭應加固處理，混凝土樁的樁頭處理按以下步驟 進行：（1）混凝土樁應先鑿掉樁頂部的破碎層和軟弱混凝土，制作新樁頭。（2）新樁頭頂面應平整，樁頭中軸線與樁身上部的中軸線應重合。（3）樁頭主筋應全部直通至樁頂混凝土保護層之下，各主筋應在同 一高度上。（4）試樁距樁頂1倍樁徑范圍內，宜用厚度為3、5mm的鋼板圍裹或距 樁頂倍樁徑范圍內設置篩筋，間距不大于lOOmmo樁頂應配置鋼筋網片1層 2 層，間距 60mnT 100mm。（5）樁頭混凝土強度等級比樁身混凝土提高廣2級，且不低于C30。（6）高應變法檢測的

8、樁頭測點處截面尺寸應與原樁身截面尺寸相同。（7）樁頂應采用水平尺找平。7. 現(xiàn)場檢測流程資料填寫檢測前應在原始數據記錄表內填寫好各檢測樁的施工資料，包括樁號、 樁長、樁徑、混凝土設計等級等，這些基礎資料應確保準確無誤。傳感器安裝（1）檢測時在樁頂的樁側表而至少應對稱安裝加速度傳感器和應變 傳感器各2只。（2）傳感器安裝截面在距樁頂不少于2D的位置（D為試樁的直徑或 邊寬）；對于大直徑樁，傳感器與樁頂之間的距離可適當減小，但不得小 于Do安裝面處的材質和截面尺寸應與原樁身等同，傳感器不得安裝在截 面突變處附近。（3）安裝傳感器的樁身表面應均勻、密實、平整，且其周圍不得有 缺損或斷面突變，并與樁軸

9、平行，否則，安裝前可先用砂輪或磨光機將安 裝部位磨平，然后將傳感器貼緊磨平樁身處，用膨脹螺栓牢牢固定，不得 有任何松動。（4）應變傳感器與加速度傳感器的中心應位于同一水平線上，同側 的應變傳感器和加速度傳感器間的水平距離不宜大于SOmmo安裝完畢后， 傳感器的中心軸應與樁中心軸保持平行。如圖1所示為傳感器安裝示意圖。（5）安裝螺栓的鉆孔應與樁側表面垂直；安裝完畢后的傳感器應緊 貼樁身表面，錘擊時傳感器不得產生滑動。安裝應變式傳感器時應對其初始應變值進行監(jiān)視，安裝后的傳感器初始應變值應能保證錘擊時的可測軸 向變形余量為；a混凝土樁應大于±1000 口 £；b、鋼樁應大于

10、77;1500 u e -（6）當基樁樁頂基本接近地面或露出地面高度不滿足傳感器安裝要 求時，需開挖坑槽，坑槽長度約lm,從樁頂至坑槽底面的深度不應少于傳 感器的安裝深度+20cm,寬度約為50cm。一般該步驟安排在現(xiàn)場檢測前進 行以提高檢測效率。OL|°O-:J傳感器安裝示意圖樁墊設置對于自制自由落錘裝置，樁頭頂板應設置樁墊，樁墊可采用10、30mm厚的木板或考膠合板等材料。如果樁頭不平整，應先鋪設一層薄細砂進行 找平，再放置樁墊。測試參數設定測試參數主要包括工程參數、樁參數以及傳感器參數。(1) 工程參數工程參數包括：工程名稱、樁號、備注、步長以及入土深度等。入土 深度為試驗樁進

11、入土層的實際深度，一般為試驗樁的有效樁長扣去樁頭露 出土層的部分長度。(2) 樁參數樁參數包括：樁身截面有效面積、傳感器下樁長、材料重度、材料波 速、平均波速、凱斯阻尼系數和彈性模量。 面積面積是指樁身截面有效面積。實心樁的面積指的是其橫斷截面全面積。 管樁指的是其橫斷面截的環(huán)型面積。 傳感器下樁長該樁長指的是傳感器安裝位置到樁底的實際長度。 材料重度材料重度指的是試驗樁材料的重度。不同樁型典型樁身材料重度如表 2所示。表2典型樁身材料重度/密度樁型鉆孔灌注樁預制鋼筋混凝土樁離心管樁鋼柱重度(kN/m3)密度(kg/m3)240024502500255026007850 材料波速材料波速指的是

12、傳感器安裝處材料的波速。如果為均質樁，則可取該 樁的平均波速為其材料波速。若為非均質樁，則應根據傳感器安裝處材料 的性質綜合確定。 平均波速平均波速是指應力波在樁身中來回傳播的波速。典型的波速值如表3 所示。表3典型的波速值樁型鉆孔灌注樁預制混凝土樁預應力管樁鋼管樁波速（m/s）300036003400、3800380041005100 凱斯阻尼系數一般認為：凱斯阻尼系數Jc主要與樁尖土的性質有關。其取值如表4所示。土的顆粒越細，凱斯阻尼系數取值越大。表4凱斯阻尼系數參考值土的類型中砂、細砂粉砂粉土粘性土阻尼系數 彈性模量樁身材料彈性模量應按下式計算，儀器本身會根據輸入的有關參數直 接計算。E

13、= P ?c:式中E樁身材料彈性模量（kPa）c樁身應力波傳播速度（m/s）P一一樁身材料質量密度（t/n?）（3）傳感器 傳感器參數儀器中共接入四個傳感器，包括兩個加速度傳感器（Al、A2）和兩個 應變傳感器（Fl、F2）。將一分四電纜上的四根連線與各白的傳感器相連。 在儀器上分別輸入Al、A2和Fl、F2的傳感器的編號和各自的靈敏度參數, 并全部激活。 采樣點/采樣頻率選擇釆樣時間間隔宜為50-200 u s,信號釆樣點數不宜少于1024點。 傳感器狀態(tài)的檢測通過儀器可以對四個傳感器的狀態(tài)進行檢測，如果傳感器和連接線均 正常，則儀器上會顯示0K,如果傳感器或者連線斷，則會顯示NO,此時 需

14、要對傳感器或連線進行調整修復。如果傳感器連接正常，但是初始值較 大，則此時需要對傳感器安裝松緊程度進行調整以降低初始值。錘擊設備的就位一般情況下錘擊設備宜采用導向裝置。當沒有導向架時，應采用可靠 的措施消除或減小偏心，如用鉛錘對準樁錘重心與樁頂中心的方法等。采 用合適噸位的吊機進行樁錘的吊裝就位。在樁錘頂上應連接一個脫鉤器。 樁錘的重心與樁頂的中心應確保對中。錘擊設備吊裝就位時，需要注意的 是樁周圍不得站人，安裝作業(yè)人員應及時撤離。錘擊釆樣（1）采用自由落錘為錘擊設備時，應重錘低擊，最大錘擊落距不宜 大于，落距一般取80150cm,以求獲得最佳信號為宜。一切準備就緒之 后，即可將樁錘提起至設定

15、的高度，接著在儀器上點擊開始試驗，然后打 開脫鉤器即可進行錘擊采樣。（2）釆樣完成之后，在儀器上點擊停止采集，設備會自動保存數據。 此時需要對采集數據的質量進行檢查。每根受檢樁記錄的有效錘擊信號應 根據樁頂最大位移、貫入度以及樁身最大壓應力和缺陷程度及其發(fā)展情況 綜合確定。（3）發(fā)現(xiàn)測試波形紊亂，應查找分析原因，處理后重新測試。為確 保采集數據的可靠性，單樁的有效錘擊不得小于2擊。（4）在承載力檢測時宜進行試驗樁貫入度的檢測。單擊貫入度宜在2-6mm之間。（5）做好原始數據記錄表的填寫工作。儀器清理檢測完成后，需要將儀器及線纜擦拭干凈，并歸還至設備管理人員處進行保管。8.資料的整理分析（1）數

16、據傳輸和篩選檢測承載力時選取錘擊信號，宜取錘擊能量較大的擊次。（2）當出現(xiàn)下列情況之一時，高應變錘擊信號不得作為承載力分析 計算的依據； 傳感器安裝處混凝土開裂或出現(xiàn)嚴重塑性變形使力曲線最終未歸 零。 嚴重錘擊偏心，兩側力信號幅值相差超過1倍。 觸變效應的影響，預制樁在多次錘擊下承載力下降。 四通道測試數據不全。（3）樁身波速可根據下行波波形起升沿的起點到上行波下降沿的起點 之間的時差與已知樁長值確定，如下圖所示；樁底反射信號不明顯時，可根據樁長、混凝土波速的合理取值范圍以及臨近樁的樁身波速值綜合確定。-圖2樁長確定（4）當測點處原設定波速隨調整后的樁身波速改變時，樁身材料彈 性模量和錘擊力信

17、號幅值地調整應符合下列規(guī)定； 樁身材料彈性模量應按規(guī)范重新計算 當采用應變時傳感器測力時，應同時對原實測力值校正。（5）高應變實測的力和速度信號第一峰起始比例失調時，不得進行 比例調整。（6）承載力分析計算前，應結合地質條件、設計參數、對實測波形 特征進行定性檢查： 實測曲線特征反映出的樁承載性狀。 觀察樁身缺陷成度和位置，連續(xù)錘擊時缺陷的擴大或逐步閉合情況。（7）以下四種情況應采用靜載法進一步驗證 樁身存在缺陷，無法判定樁的豎向承載力。 樁身缺陷對水平承載力有影響。 單擊貫入度大，樁底同向反射強烈且反射峰較寬，側阻力波、端阻 力波反射弱即波形表現(xiàn)出豎向承載性狀明顯與勘察報告中的地質條件不 符

18、合 嵌巖樁樁底同向反射強烈，且在時間2L/c后無明顯端阻力反射： 也可采用鉆芯法核驗。（8）采用凱司法判定樁承載力，應符合下列規(guī)定： 只限于中、小直徑樁。 樁身材質、截面應基本均勻。 阻尼系數£宜根據同條件下靜載實驗結果校核，或應在已取得相近 條件下可靠對比資料后，采用實測曲線擬合法確定二值，擬合計算的樁數 不應少于檢測總樁數的30%,且不應少于3根。 在同一場地、地質條件相近和樁型及其截面積相同情況下，工值的 極差不宜大于平均值的30%。(9) 凱司法判定單樁承載力可按下列公式計算：1 12/?/ )-z.va,4-)Z =C式中Rc由凱司法判定的單樁豎向抗壓承載力(kN)；二凱司

19、法阻尼系數；ti速度第一峰對應的時刻(ms)F (tx) S時刻的錘擊力(kN)V (tx) -一S時刻的質點運動速度(m/s)；Z樁身截面力學阻抗(m)A樁身截面面積(m)；L測點下樁長(m)o注：適用于t】+2L/c時刻樁側和樁端土阻力均已充分發(fā)揮的摩擦型樁。對于土阻力滯后于S+2L/c時刻明顯發(fā)揮或先于S+2L/c時刻發(fā)揮并 造成樁中上部強烈反彈這兩種情況，宜分別采用以下兩種方法對凡值進行 提高修正： 適當將ti延時，確定R：的最大值。 考慮卸載回彈部分土阻力對&值進行修正。（10）采用實測曲線擬合法判定樁承載力，應符合下列規(guī)定： 所釆用的力學模型應明確合理，樁和土的力學模型應能

20、分別反應樁 和土的實際力學性狀，模型參數的取值范圍應能限定， 擬合分析選用的參數應在巖土工程的合理范圍內。 曲線擬合時間段長度在t】+2L/c時刻后延續(xù)時間不應小于20ms：對 于柴油錘打樁信號，在tx+2L/c時刻后延續(xù)時間不應小于30mso 各單元所選用的土的最大彈性位移不應超過相應樁單元的最大計 算位移值。 擬合完成時，土阻力響應區(qū)段的計算曲線與實測曲線應吻合，其他 區(qū)段的曲線應基本吻合。 貫入度的計算值應與實測值接近。（11）本方法對單樁承載力的統(tǒng)計和單樁豎向抗壓承載力特征值的確 定應符合下列規(guī)定： 參加統(tǒng)計的試樁結果，當滿足其級差不超過平均值的30%時，取其 平均值為單樁承載力的統(tǒng)計值。 當極差超過30%時，應分析極差過大的原因，結合工程具體情況綜 合確定。必要時可增加試樁數量。 單位工程同一條件下的單