01基桩高应变检测作业指导书

杭州华烨交通工程检测有限公司作业指导书（基桩高应变检测）文件编号：XZ01-2005文件版号:第A版编制：审核:批准:日期:2005年08月10日受控状态:发放号:持有人：地址：杭州市萧山区宁围镇邮编：311215电话：[phone]传真：[phone]电子信箱：[e-mail]作业指导书文件编号XZ01-2005第1页共1页主题：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文件编号XZ01-2005第1页共7页主题：基桩高应变检测第A版第0次修改发布日期：2005年08月10日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。作业指导书文件编号XZ01-2005第2页共7页主题：基桩高应变检测第A版第0次修改发布日期：2005年08月10日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6.1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%。6.2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。作业指导书文件编号XZ01-2005第3页共7页主题：基桩高应变检测第A版第0次修改发布日期：2005年08月10日（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1.0~1.5范围内。（3）锤的重量应大于预估单桩极限承载力的1.2%，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；7.1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1.2~1.5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。作业指导书文件编号XZ01-2005第4页共7页主题：基桩高应变检测第A版第0次修改发布日期：2005年08月10日（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1.5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。7.2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。作业指导书文件编号XZ01-2005第5页共7页主题：基桩高应变检测第A版第0次修改发布日期：2005年08月10日（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1.5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作业指导书文件编号XZ01-2005第6页共7页主题：基桩高应变检测第A版第0次修改发布日期：2005年08月10日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7.85t/m3,预制桩2.45~2.55t/m3,灌注桩2.40t/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/m3f．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。作业指导书文件编号XZ01-2005第7页共7页主题：基桩高应变检测第A版第0次修改发布日期：2005年08月10日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检测仪器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工程名称：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备注地质情况备注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：复核：试验：试验日期：