基樁完整性-低應(yīng)變法

1、省公路工程試驗(yàn)檢測(cè)中心有限公司標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書（結(jié)構(gòu)所）受控狀態(tài)：發(fā)放編號(hào)：持有人：發(fā)布日期：2019年 月 日 實(shí)施日期：2019年 月 日省公路工程試驗(yàn)檢測(cè)中心有限公司標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書（結(jié)構(gòu)所）批準(zhǔn):審核人:主要參加編寫人員：省公路工程試驗(yàn)檢測(cè)中心有限公司標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書目錄作業(yè)指導(dǎo)書編號(hào)作業(yè)指導(dǎo)書名稱省公路工程試驗(yàn)檢測(cè)中心有限公司基樁完整性（低應(yīng)變法）標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書一、依據(jù)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)要求本作業(yè)指導(dǎo)書依據(jù)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)要求是：建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范（JGJ 106-2014）中的“低應(yīng)變法”；公路工程基樁動(dòng)測(cè)技術(shù)規(guī)程（JTG/T F81-01-2004）中的“低應(yīng)變反 射波法”。二

2、、適用范圍適用于混凝土預(yù)制樁（混凝土預(yù)制方樁、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁）、混凝土灌 注樁（鉆孔灌注樁、沉管灌注樁、樹根樁）等剛性材料樁的完整性檢測(cè)。三、試驗(yàn)?zāi)康臋z測(cè)混凝土樁的樁身完整性，判定樁身缺陷的程度及位置。四、試驗(yàn)原理本方法的實(shí)質(zhì)是將混凝土樁視為一維線彈性桿件，當(dāng)樁頂受一沖擊力后，其應(yīng)力（應(yīng)變或位移）以波動(dòng)形式在樁身中傳播，遇到波阻抗差異界面后，產(chǎn)生反 射波信號(hào)，通過分析入射波和反射波的波形、相位、振幅、頻率及波的到達(dá)時(shí)間 等特征，達(dá)到檢測(cè)樁身完整性的目的。檢測(cè)示意圖如圖4.1所示：.激振錘:n ：77b 被 次77檢樵.加速度傳感器.基樁動(dòng)測(cè)儀.手提式計(jì)算機(jī)（可選）圖4.1低應(yīng)變法檢測(cè)示意圖五

3、、儀器設(shè)備本公司應(yīng)用于低應(yīng)變動(dòng)測(cè)的儀器為 ZBL-P810型基樁動(dòng)測(cè)儀。該儀器為集信 號(hào)放大、數(shù)據(jù)采集、顯示記錄和分析處理于一體的高性能儀器，由主機(jī)系統(tǒng)、速 度傳感器、ICP加速度傳感器、手錘、AC-DC電源、信號(hào)線等部件組成。檢測(cè)儀 器的主要技術(shù)性能指標(biāo)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)基樁動(dòng)測(cè)儀（JG/T 3055-1999）和 檢測(cè)規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。ZBL-P810型基樁動(dòng)測(cè)儀的主要性能指標(biāo)見表 5.1所示。表5.1 ZBL-P810基樁動(dòng)測(cè)儀主要性能指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)采樣時(shí)間間隔（s）5s 64ms動(dòng)態(tài)范圍（dB）96A/D分辨率（位）16位A/D, 8位浮點(diǎn)最大米樣長度1024最大放大倍數(shù)25600幅值非線性

4、度工 10%時(shí)間示值誤差0 1%時(shí)間分辨力5s增益誤差 100300傳感器頻率范圍加速度型速度型0.5 9000Hz351800Hz供電方式交流：220V 10%,直流：+12V六、試驗(yàn)準(zhǔn)備收集和了解檢測(cè)工程概況工程項(xiàng)目名稱，建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理單位名稱；場(chǎng)地工程地質(zhì)勘察報(bào)告；基本參數(shù)：樁型、樁徑、樁長、樁身碎強(qiáng)度、持力層及極限承載力；樁位圖及樁基施工記錄。確認(rèn)檢測(cè)數(shù)量建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范(JGJ 106-2014)規(guī)定建筑樁基設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)，或地基條件復(fù)雜、成樁質(zhì)量可靠性較低的灌 注樁工程，檢測(cè)數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的 30%且不應(yīng)少于20根；其他樁基工程， 檢測(cè)數(shù)量不應(yīng)少于總樁數(shù)的20%且不

5、應(yīng)少于10根； 除符合條規(guī)定外，每個(gè)柱下承臺(tái)檢測(cè)樁數(shù)不應(yīng)少于1根；大直徑嵌巖灌注樁或設(shè)計(jì)等級(jí)為甲級(jí)的大直徑灌注樁，應(yīng)在上述、 條規(guī)定的檢測(cè)樁數(shù)范圍內(nèi)，按不少于總樁數(shù)10%勺比例采用聲波透射法或鉆芯法 檢測(cè)。公路工程基樁動(dòng)測(cè)技術(shù)規(guī)程(JTG/T F81-01-2004 )規(guī)定公路工程基樁應(yīng)進(jìn)行100%勺完整性檢測(cè)。采用低應(yīng)變反射波法對(duì)基樁完整 性進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)于大長樁，當(dāng)應(yīng)力波在混凝土中傳播時(shí)，能量消耗較大，樁底反 射信號(hào)微弱，這樣會(huì)給樁身完整性的全面評(píng)判帶來困難。因此，重要工程的長樁，除采用低應(yīng)變反射波法外，須選取不小于50%勺基樁，用超聲法對(duì)其進(jìn)行完整性檢測(cè)。制定檢測(cè)方案在開展現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)工作之前

6、，應(yīng)根據(jù)具體檢測(cè)項(xiàng)目制定檢測(cè)方案。校核檢測(cè)齡期建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范(JGJ 106-2014)規(guī)定當(dāng)采用低應(yīng)變法檢測(cè)時(shí)，受檢樁混凝土強(qiáng)度不應(yīng)低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%且不應(yīng)低于15MPa以保證各特性參數(shù)基本平緩。6.2.2公路工程基樁動(dòng)測(cè)技術(shù)規(guī)程(JTG/T F81-01-2004 )規(guī)定混凝土灌注樁的檢測(cè)官在成樁14d以后進(jìn)行，以保證各特性參數(shù)基本平緩。5儀器的檢查實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)之前，務(wù)必對(duì)本次檢測(cè)所需的檢測(cè)儀器進(jìn)行檢查、調(diào)試。基樁檢測(cè)用儀器設(shè)備必須由法定計(jì)量單位定期標(biāo)定和年檢，合格后方可使用?；緟?shù)的現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核對(duì)于受檢樁的設(shè)計(jì)參數(shù)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)其進(jìn)行實(shí)際測(cè)量并記錄。如果條件允許，可以對(duì)樁徑、樁

7、間距等參數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，以保證檢測(cè)的準(zhǔn)確性。七、操作規(guī)程樁頭處理對(duì)于灌注樁，應(yīng)要求檢測(cè)前鑿去樁頂部混凝土疏松層或浮漿至新鮮混 凝土面，并截至設(shè)計(jì)標(biāo)高，形成平整、密實(shí)、水平的檢測(cè)面。依據(jù)測(cè)點(diǎn)布置原則 用打磨機(jī)(如便攜式砂輪機(jī))將測(cè)點(diǎn)和激振點(diǎn)磨平，測(cè)點(diǎn)和激振點(diǎn)的區(qū)域直徑大 約為50mm對(duì)于樁頂完好堅(jiān)硬的預(yù)制樁，除去樁頂?shù)母{、泥水后即可進(jìn)行檢測(cè)。 如樁頂疏松不平，亦應(yīng)參照灌注樁的處理要求進(jìn)行鑿除和打磨工作。對(duì)于PHCtt,必須在焊接鋼筋和填芯前實(shí)施檢測(cè)。 如樁帽松脫或樁頂 混凝土外露不平，亦應(yīng)參照灌注樁的處理要求進(jìn)行鑿除和打磨工作。樁頭測(cè)點(diǎn)布置原則建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范(JGJ 106-2014)規(guī)

8、定根據(jù)樁徑大小，樁心對(duì)稱布置2個(gè)4個(gè)測(cè)點(diǎn)。對(duì)于實(shí)心樁，測(cè)點(diǎn)宜布置在 距樁中心2/3半徑處，且距離樁的主筋不宜小于 50mm對(duì)于空心樁不應(yīng)小于 2 個(gè)測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)宜為樁壁厚的1/2處。各個(gè)測(cè)點(diǎn)應(yīng)均勻分布。公路工程基樁動(dòng)測(cè)技術(shù)規(guī)程(JTG/T F81-01-2004 )規(guī)定對(duì)于混凝土灌注樁，測(cè)點(diǎn)宜布置在距樁中心1/22/3半徑處，且距離樁的主筋不宜小于50mm當(dāng)樁徑不大于1000mm寸，每根樁的測(cè)點(diǎn)不得少于2點(diǎn)；當(dāng) 樁徑大于1000mmi寸，每根樁的測(cè)點(diǎn)不得少于 4點(diǎn)。對(duì)混凝土預(yù)制樁，當(dāng)邊長不 大于600mmi寸，不得少于2個(gè)測(cè)點(diǎn)，邊長大于600mmi寸不得少于3個(gè)測(cè)點(diǎn)。對(duì)于 預(yù)應(yīng)力混凝土管樁不應(yīng)小

9、于2個(gè)測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)宜為樁壁厚的1/2處。各個(gè)測(cè)點(diǎn)應(yīng)均 勻分布。測(cè)試參數(shù)的設(shè)定傳感器與主機(jī)連接時(shí)要保證類型與接口類型一致，然后開機(jī)自檢、設(shè)置參 數(shù)。參數(shù)包括：日期、工地名稱(存盤子目錄)、樁基類型、采樣間隔等。現(xiàn)場(chǎng) 檢測(cè)時(shí)，測(cè)試參數(shù)的設(shè)定，應(yīng)符合下列規(guī)定：儀器對(duì)反射信號(hào)進(jìn)行采集的采樣時(shí)間問隔， 在設(shè)置樁長或波速時(shí)會(huì)自 動(dòng)改變，一般不需要修改；時(shí)域信號(hào)記錄的時(shí)間段長度應(yīng)在 2L/c時(shí)刻后延續(xù)不少于5m號(hào)幅頻 信號(hào)分析的頻率范圍上限不應(yīng)小于 2000Hz;設(shè)定樁長應(yīng)為樁頂測(cè)點(diǎn)至樁底的施工樁長，設(shè)定樁身截面積應(yīng)為施工 截面積；樁身波速可根據(jù)本地區(qū)同類型樁的測(cè)試值初步設(shè)定，若無相關(guān)數(shù)據(jù)，可參考表7.1設(shè)定

10、初步波速。表7.1波速與混凝土強(qiáng)度等級(jí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系混凝土強(qiáng)度等級(jí)C15C20C25波速范圍(m/s)250030002800350033003800混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30C35C40波速范圍(m/s)360040003800420041004400附注：波速與混凝土強(qiáng)度只是一種粗略的對(duì)應(yīng)關(guān)系，不能依據(jù)波速去評(píng)定混凝土強(qiáng)度等級(jí)，反之亦然。因此，在使用表 7.1時(shí)，應(yīng)慎重對(duì)待，避免簡單套用而引起誤判。安裝傳感器傳感器安裝在已打磨好的測(cè)點(diǎn)區(qū)域內(nèi)；安裝前應(yīng)確保安裝面上無顆粒物，無泥或混凝土浮漿，無積水；安裝傳感器使用石膏、黃油、橡皮泥等耦合劑，粘結(jié)應(yīng)牢固，必須保 證傳感器與樁頂面垂直。激振操作激振部位建

11、筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范(JGJ 106-2014)規(guī)定實(shí)心樁的激振點(diǎn)宜在樁頂中心部位；空心樁的激振點(diǎn)和測(cè)點(diǎn)與樁中心連線形成的夾角宜為90。公路工程基樁動(dòng)測(cè)技術(shù)規(guī)程（JTG/T F81-01-2004 ）規(guī)定混凝土灌注樁、混凝土預(yù)制樁的激振點(diǎn)宜在樁頂中心部位；預(yù)應(yīng)力混凝土管 樁的激振點(diǎn)和傳感器安裝點(diǎn)與樁中心連線的夾角不應(yīng)小于45。根據(jù)樁型和檢測(cè)目的，選擇不同材質(zhì)和質(zhì)量的力錘或力棒，以獲得所 需的激振頻率和能量。短樁或淺部缺陷樁的檢測(cè)宜采用輕錘短脈沖激振；長樁、 大直徑樁或深部缺陷樁的檢測(cè)宜采用重錘寬脈沖激振，也可采用不同的錘墊來調(diào) 整激振脈沖寬度。一般來說，材質(zhì)越軟、碰撞速度越低（提升高度越低）、錘

12、越 重、接觸面積越大，信號(hào)的脈沖寬度就越大、低頻就越豐富。工程實(shí)踐中，依“小 鋼錘一輕質(zhì)脆性尼龍錘一輕質(zhì)木錘一大鐵錘一柔性塑料錘一塑料王錘一橡皮 錘”，信號(hào)脈沖寬度越來越大（0.5 5m o采用力棒激振時(shí)，應(yīng)自由下落；采用力錘敲擊時(shí)，應(yīng)使其作用力方向 與樁頂垂直。波形甄別及采樣質(zhì)量控制每根被檢樁的每個(gè)測(cè)點(diǎn)均應(yīng)進(jìn)行三次或以上的重復(fù)測(cè)試，波形重復(fù)性良好 時(shí)方能存盤。出現(xiàn)異常波形時(shí)，應(yīng)在現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)研究，排除影響測(cè)試的不良因素后， 再重復(fù)測(cè)試，重復(fù)測(cè)試的波形與原波形應(yīng)具有相似性。原始記錄檢測(cè)人員認(rèn)真填寫低應(yīng)變現(xiàn)場(chǎng)記錄表，復(fù)核人對(duì)表格內(nèi)容進(jìn)行復(fù)核，重點(diǎn) 對(duì)有否漏、錯(cuò)和不規(guī)范之處進(jìn)行檢查，待確認(rèn)無誤后簽字，

13、以示負(fù)責(zé)。返回公司 后，將檢測(cè)所得的數(shù)據(jù)從動(dòng)測(cè)儀拷貝到計(jì)算機(jī)中備檔，將“低應(yīng)變現(xiàn)場(chǎng)記錄表 05-JL/JG-069”妥善保存，和正式報(bào)告一并存檔。環(huán)境要求儀器的工作溫度要求為0c40C,空氣濕度要求為 90%RH;空氣中不得含腐蝕性氣體，無強(qiáng)電磁干擾，避免較大的震動(dòng)和沖擊， 液晶屏避免陽光直射。儀器存放現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)任務(wù)完成后，應(yīng)該對(duì)儀器設(shè)備進(jìn)行清潔保養(yǎng)并及時(shí)歸還儀器設(shè)備， 儀器入庫后應(yīng)該及時(shí)填寫儀器使用記錄。八、數(shù)據(jù)處理檢測(cè)數(shù)據(jù)分析樁身波速平均值的確定，應(yīng)符合下列規(guī)定： 當(dāng)樁長已知、樁底反射信號(hào)明確時(shí)，應(yīng)在地基條件、樁型、成樁工藝相 同的基樁中，選取不少于5根I類樁的樁身波速值，按下列公式計(jì)算其平

14、均值:(8.1)(8.2)(8.3)八 1 n Cm二Cin 一Ci=空訂Ci=2L ：f式中：Cm一樁身速度的平均伯：（m/s）;Ci第i根受檢樁的樁身波速值（m/s）,且I Ci -Cm I / Cm5）0無法滿足本條第款要求時(shí)，波速平均值可根據(jù)本地區(qū)相同樁型及成樁 工藝的其他樁基工程的實(shí)測(cè)值，結(jié)合樁身混凝土的骨料品種和強(qiáng)度等級(jí)綜合確 定。樁身缺陷位置應(yīng)按下列公式計(jì)算: TOC o 1-5 h z x =,Atx c（8.4）2000 x = *-c-（8.5）f式中：x一樁身缺陷至傳感器安裝點(diǎn)的距離（m；tx一速度波第一峰與缺陷反射波峰間的時(shí)間差（m;c一受檢樁的樁身波速（m/s）,無法

15、確定時(shí)可用樁身波速的平均值替代；f 一幅頻信號(hào)曲線上缺陷相鄰諧振峰間的頻差（Hz）。8.1.3檢測(cè)數(shù)據(jù)的分析當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，宜結(jié)合其他檢測(cè)方法:超過有效檢測(cè)長度范圍的超長樁，其測(cè)試信號(hào)不能明確反映樁身下部和 樁端情況；樁身截面漸變或多變，且變化幅度較大的混凝土灌注樁；當(dāng)樁長的推算值與實(shí)際樁長明顯不符，且又缺乏相關(guān)資料加以解釋或驗(yàn) 證；實(shí)測(cè)信號(hào)復(fù)雜、無規(guī)律，無法對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的樁身完整性分析和評(píng)價(jià)；對(duì)于預(yù)制樁，時(shí)域曲線在接頭處有明顯反射，但又難以判斷是斷裂錯(cuò)位 還是接樁不良。8.2樁身完整性判斷樁身完整性類別應(yīng)結(jié)合缺陷出現(xiàn)的深度、測(cè)試信號(hào)衰減特性以及設(shè)計(jì)樁型、 成樁工藝、地基條件、施工情況，

16、按表 8.18.3表所列分類原則進(jìn)行綜合分析 判定。建筑基樁檢測(cè)技術(shù)規(guī)范(JGJ 106-2014)規(guī)定表8.1樁身完整性分類表樁身完整性類別分類原則I類樁樁身完整n類樁樁身有輕微缺陷，不會(huì)影響樁身結(jié)構(gòu)承載力的正常發(fā)揮出類樁樁身有明顯缺陷，對(duì)樁身結(jié)構(gòu)承載力有影響IV類樁樁身存在嚴(yán)重缺陷表8.2樁身完整性判定類別時(shí)域信號(hào)特征幅頻信號(hào)特征I2L/c時(shí)刻前無缺陷反 射波，有樁底反射波樁底諧振峰排列基本等間距，其相鄰頻差占之c/2Ln2L/c時(shí)刻前出現(xiàn)輕微缺陷 反射波，有樁底反射波樁底諧振峰排列基本等間距，其相鄰頻 差母之c/2L,輕微缺陷產(chǎn)生的諧振峰與樁 底諧振峰之間的頻差 Af c/2Lm有明顯缺陷反射波，其他特征介于n類和W類之間10IV2L/c時(shí)刻前出現(xiàn)嚴(yán)重缺陷 反射波或周期性反射波，無樁底 反射波；或因樁身淺部嚴(yán)重缺陷使波 形呈現(xiàn)低頻大振幅衰減振動(dòng)，無 樁底反射波缺陷諧振峰排列基本等間距，相鄰頻差f c/2L,無樁底諧振峰；或因樁身淺部嚴(yán)重缺陷只出現(xiàn)單一諧 振峰，無樁底諧振峰附注：對(duì)同一場(chǎng)地、地基條件相近、樁型和成樁工藝相同的基樁，因樁端部分樁身阻抗與持力層阻抗相匹配導(dǎo)致實(shí)測(cè)信號(hào)無樁底反射波時(shí)，可按本場(chǎng)地同條件下有樁底反射波的其他樁實(shí)測(cè)信號(hào)判定樁身完整性類別。公路工程基樁動(dòng)測(cè)技術(shù)規(guī)程(JTG/T F81-01-2004 )規(guī)定表8.3 樁身完整性分類表樁身 完