JGJ106-2014 建筑基桩检测技术规范.pdf

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JGJ106-2014 建筑基桩检测技术规范.pdf

混凝土灌注桩截面(阻抗)变化示

2桩顶横截面尺寸应按现场实际测量结果确定; 3通过同条件下、截面基本均匀的相邻桩曲线拟合,确定 引起应力波衰减的桩土参数取值。 8.4.5本条是这次修订增加的内容。由于受横向尺寸效应的制 约,激励脉冲的波长有时很难明显小于浅部阻抗变化的深度,造 成无法对桩身浅部特别是极浅部的阻抗变化进行定性和定位,甚 至是误判,如浅部局部扩径,波形可能主要表现出扩径恢复后的 “似缩颈”反射。因此要求根据力和速度信号起始峰的比例差异 情况判断桩身浅部阻抗变化程度。建议采用这种方法时,按本规 范第8.3.4条在同条件下进行多根桩对比,在解决阻抗变化定性 的基础上,判定阻抗变化程度,不过,在阻抗变化位置很浅时可 能仍无法准确定位。 8.4.6对嵌岩桩,桩底沉渣和桩端下存在的软弱夹层、溶洞等 是直接关系到该桩能否安全使用的关键因素。虽然本方法不能确 定耕底情况,但理论上可以将嵌岩桩桩端视为杆件的固定端,并 根据桩底反射波的方向及其幅值判断桩端端承效果,也可通过导 纳值、动刚度的相对高低提供辅助分析。采用本方法判定桩端嵌

固效果差时,应采用钻芯、静载或高应变等检测方法核验桩端嵌 岩情况GB/T 51351-2019 建筑边坡工程施工质量验收标准(完整正版,清晰无水印),确保基桩使用安全。 8.4.8人员水平低、测量系统动态范围窄、激振设备选择或操 作不当、人为信号再处理影响信号真实性等,都会直接影响结论 判断的正确性,只有根据原始信号曲线才能鉴别

9.1.2灌注桩的截面尺寸和材质的非均匀性、施工的

作业成孔桩除外)及由此引起的承载力变异性普遍高于打人 式预制桩,而灌注桩检测采集的波形质量低于预制桩,波形分析

中的不确定性和复杂性又明显高于预制桩。与静载试验结果对 比,灌注桩高应变检测判定的承载力误差也如此。因此,积累灌 注桩现场测试、分析经验和相近条件下的可靠对比验证资料,对 确保检测质量尤其重要。

9.2.1本条对仪器的主要技术性能指标要求是按建筑工业行业 标准《基桩动测仪》JG/T3055提出的,比较适中,大部分型号 的国产和进口仪器能满足。因动测仪器的使用环境较差,故仪器 的环境性能指标和可靠性也很重要。本条对安装于距桩顶附近桩 身侧表面的响应测量传感器一一加速度计的量程未做具体规定。 原因是对不同类型的桩,各种因素影响使最大冲击加速度变化很 大。建议根据实测经验来合理选择,宜使选择的量程大于预估最 大冲击加速度值的一倍以上。如对钢桩,宜选择20000m/s²~ 30000m/s?量程的加速度计。 9.2.2导杆式柴油锤荷载上升时间过于缓慢,容易造成速度响 应信号失真。 本条没有对锤重的选择做出规定,因为利用打桩机械测试不 一定是休止后的承载力检测,软土场地对长或超长桩的初打监 控,出现锤重不符合本规范第9.2.5~9.2.6条规定的情况属于 正常。另外建工行业多采用筒式柴油锤,它与自由落锤相比冲击 动能较大,轻锤也可能完成沉桩工作。

本条没有对锤重的选择做出规定,因为利用打桩机械测 定是休止后的承载力检测,软土场地对长或超长桩的初 ,出现锤重不符合本规范第9.2.5~9.2.6条规定的情况届 常。另外建工行业多采用筒式柴油锤,它与自由落锤比 能较大,轻锤也可能完成沉桩工作

锤体形状直接关系到信号质量与现场试验的安全。

递给锤击装置的底盘,使吊车吊臂不再受力。扁平状锤如分片组 装式锤的单片或混凝土浇筑的强夯锤,下落时不易导向且平稳性 差,容易造成严重锤击偏心,影响测试质量。因此规定锤体的高 径(宽)比不得小于1。

受到限制,除非采用重锤或厚软锤垫减少锤上的波传播效应。 7锤在非受力状态时有负向(向下)的加速度,可能被误 认为是冲击力变化:如撞击前锤体自由下落时的一g(g为重力 加速度)加速度;撞击后锤体可能与桩顶脱离接触(反弹)并回 落而产生负向加速度,锤愈轻、桩的承载力或桩身阻抗愈大,反 弹表现就愈显著。 8重锤撞击桩顶瞬时难免与导架产生碰撞或摩擦,导致锤 本上产生高频纵、横于扰波,锤的纵、横尺寸越小,于扰波频率 就越高,也就越容易被滤除。

已超过广单桩静载验收检测的总桩数,但该法在国内发展不均 衡,主要在沿海地区应用。本条强制性条文的规定连同第9.2.6 条规定之涵义,在2003年版规范中曾合并于一条强条来表述。 为提高强条的可操作性,本次修订保留了锤重低限值的强制性要 求。锤的重量大小直接关系到桩侧、桩端岩土阻力发挥的高低, 只有充分包含士阻力发挥信息的信号才能视为有效信号,也才能 作为高应变承载力分析与评价的依据。锤重不变时,随着桩横截 面尺寸、桩的质量或单桩承载力的增加,锤与桩的匹配能力下 降,试验中直观表象是锤的强烈反弹,锤落距提高弓引起的桩顶动 位移或贯入度增加不明显,而桩身锤击应力的增加比传递给桩的 有效能量的增加效果更为显著,因此轻锤高落距锤击是错误的做 法。个别检测机构,为了降低运输(搬运)、吊(安)装成本和 试验难度,一味采用轻锤进行试验,由于士阻力(承载力)发挥 肩息重不足,遂随意放大调整实测信号,导致承载力虚高:有 时,轻锤高击还引起桩身破损。 本条是保证信号有效性规定的最低锤重要求,也是体现高应 变法“重锤低击”原则的最低要求。国际上,应尽量加大动测用 锤重的观点得到了普遍推崇,如美国材料与试验协会ASTM在 2000年颁布的《桩的高应变动力检测标准试验方法》D4945中 提出:锤重选择以能充分调动桩侧、桩端岩土阻力为原则,并无

9.2.6本条未规定锤重增加范围的上限值,一是体理

击”原则,二是考虑以下情况: 1桩较长或桩径较大时,一般使侧阻、端阻充分发挥所需 位移大; 2桩是否容易被“打动”取决于桩身“广义阻抗”的大小, 工义阻抗与桩身截面波阻抗和桩周土岩土阻力均有关。随着桩直 径增加,波阻抗的增加通常快于土阻力,而桩身阻抗的增加实际 上就是桩的惯性质量增加,仍按承载力特征值的2%选取锤重, 将使锤对桩的匹配能力下降。 因此,不仅从土阻力,也要从桩身惯性质量两方面考虑提高 锤重是更科学的做法。当桩径或桩长明显超过本条低限值时,例 如,1200mm直径灌注,桩长20m,设计要求的承载力特征值 较低,仅为2000kN,即使将锤重与承载力特征值的比值提高到 3%,即采用60kN的重锤仍感锤重偏轻

9.2.7测量贯入度的方法较多,可视现场具体条件选择

1如采用类似单桩静载试验架设基准梁的方式测量,准确 度较高,但现场工作量大,特别是重锤对桩冲击使周土产生振 动,使受检桩附近架设的基准梁受影响,导致桩的贯入度测量结 果可靠度下降; 2预制桩锤击沉桩时利用锤击设备导架的某一标记作基准, 根据一一阵锤(如10锤)的总下沉量确定平均贯入度,简便但准 确度不高; 3采用加速度信号二次积分得到的最终位移作为贯入度,

操作最为简便,但加速度计零漂大和低频啊应差(时间常数小) 时将产生明显的积分漂移,且零漂小的加速度计价格很高;另外 因信号采集时段短,信号采集结束时若桩的运动尚未停止(以柴 油锤打桩时为甚)则不能采用; 4用精密水准仪时受环境振动影响小,观测准确度相对 较高。

9.3.1承载力时间效应因地而异,以沿海软土地区最显者。成 后,若桩周岩土无隆起、侧挤、沉陷、软化等影响,承载力随 时间增长。工期紧休止时间不够时,除非承载力检测值已满足设 计要求,否则应休止到满足表3.2.5规定的时间为止。 锤击装置垂直、锤击平稳对中、桩头加固和加设桩垫,是为 广减小锤击偏心和避免击碎桩头;在距桩顶规定的距离下的合适 部位对称安装传感器,是为广减小锤击在桩项产生的应力集中和 对偏心进行补偿。所有这些措施都是为保证测试信号质量提 出的。 9.3.2采样时间间隔为100μs,对常见的工业与民用建筑的桩 是合适的。但对于超长桩,例如桩长超过60m,采样时间间隔可 放宽为200uS,当然也可增加采样点数。 应变式传感器直接测到的是其安装面上的应变,并按下式换

是合适的。但对于超长桩,例如桩长超过60m,采样时间 放宽为200us,当然也可增加采样点数。 应变式传感器直接测到的是其安装面上的应变,并按 算成锤击力:

式中:F 锤击力; A一一测点处桩截面积; E一桩材弹性模量; 一一实测应变值。 显然,锤击力的正确换算依赖于测点处设定的桩参数是否符 合实际。另一需注意的问题是:计算测点以下原桩身的阻抗变 化、包括计算的桩身运动及受力大小,都是以测点处桩头单元为

相对“基准”的。 测点下桩长是指桩头传感器安装点至桩底的距离,一般不包 括桩尖部分。 对于普通钢桩,桩身波速可直接设定为5120m/s。对于混凝 土桩,桩身波速取决于混凝士的骨料品种、粒径级配、成桩工艺 导管灌注、振捣、离心)及龄期,其值变化范围大多为3000m/s~ 4500m/s。混凝土预制桩可在沉桩前实测无缺陷桩的桩身平均波 速作为设定值;混凝土灌注桩应结合本地区混凝土波速的经验值 或同场地已知值初步设定,但在计算分析前,应根据实测信号进 行校正,

9.3.3对本条各款依次说明如下:

1传感器外壳与仪器外壳共地,测试现场潮湿,传感器对 地未绝缘,交流供电时常出现50Hz于扰,解决办法是良好接地 或改用直流供电。 2根据波动理论分析:若视锤为一刚体,则桩顶的最大锤 击应力只与锤冲击桩顶时的初速度有关,落距越高,锤击应力和 偏心越大,越容易击碎桩头(桩端进入基岩时因桩端压应力放大 造成桩尖破损)。此外,强锤击压应力是使桩身出现较强反射拉 应力的先决条件,即使桩头不会被击碎摔,但当打桩阻力较低(例 如挤土上浮桩、深厚软土中的摩擦桩)、且人射压力脉冲较窄 (即锤较轻)或桩较长时,桩身有可能被拉裂。轻锤高击并不能 有效提高桩锤传递给桩的能量和增大桩顶位移,因为力脉冲作用 特续时间录著与锤重有关;锤击脉冲越窄,波传播的不均匀性, 即桩身受力和运动的不均匀性(惯性效应)越明显,实测波形中 王的动阻力影响加剧,而与位移相关的静士阻力呈明显的分段发 浑态势,使承载力的测试分析误差增加。事实上,若将锤重增加 到单桩承载力特征值的10%~20%以上,则可得到与静动法 STATNAMIC法)相似的长持续力脉冲作用。此时,由于桩身 中的波传播效应大大减弱,桩侧、桩端岩土阻力的发挥更接近静 载作用时桩的荷载传递性状。因此,“重锤低击,是保障高应变

承载力成倍提高。原因是:底反射强意味着桩端的运动加速度 和速度强烈,附加土质量产生的惯性力和动阻力恰好分别与加速 度和速度成正比。可以想见,对于长细比较大、侧阻力较强的摩 擦型桩,上述效应就不会明显。此外,6mm贯人度只是个统 计参考值,本章第9.4.7条第4款已针对此情况作了具体规定。

9. 4检测数据分析与判定

9.4.1从一阵锤击信号中选取分析用信号时,除要考虑有足够 的锤击能量使桩周岩土阻力充分发挥外,还应注意下列问题 1连续打桩时桩周土的扰动及残余应力; 2 锤击使缺陷进一步发展或拉应力使桩身混凝土产生裂隙; 3 在桩易打或难打以及长桩情况下,速度基线修正带来的 误差; 4对桩垫过厚和柴油锤冷锤信号,因加速度测量系统的低

9.4.2高质量的信号是得出可靠分析计算结果的基础。除柴油

降沿的起点之间的时差与已知桩长值确定。对桩底反射峰 有水平裂缝的桩,不应根据峰与峰间的时差来确定平均波 较短且锤击力波上升缓慢时,可采用低应变法确定平均波

9.4.4通常,当平均波速按实测波形改变后,

波速也按比例线性改变,弹性模量则应按平方的比例关系改变。 当采用应变式传感器测力时,多数仪器并非直接保存实测应变 值,如有些是以速度(V=c·e)的单位存储。若弹性模量随波速 改变后,仪器不能自动修正以速度为单位存储的力值,则应对原 始实测力值校正。注意:本条所说的“力值校正”与本规范第 9.4.5条所禁止的“比例失调时”的随意调整是截然不同的两科 行为。 对于锤上安装加速度计的测力方式,由于力值F是按牛顿 第二定律F=m,ar(式中m.和ar分别为锤体的质量和锤体的加 速度)直接测量得到的,因此不存在对实测力值进行校正的问 题。F仅代表作用在桩的力,而分析计算则需要在桩项下安 装测量响应加速度计横截面上的作用力,所以需要考虑测量响 应加速度计以上的桩头质量产生的惯性力,对实测桩顶力值 修正。

波速也按比例线性改变,弹性模量则应按平方的比例关系改变。 当采用应变式传感器测力时,多数仪器并非直接保存实测应变 值,如有些是以速度(V=c·e)的单位存储。若弹性模量随波速 改变后,仪器不能自动修正以速度为单位存储的力值,则应对原 始实测力值校正。注意:本条所说的“力值校正”与本规范第 9.4.5条所禁止的“比例失调时”的随意调整是截然不同的两种 行为。 对于锤上安装加速度计的测力方式,由于力值F是按牛顿 第二定律F=m,ar(式中mr和ar分别为锤体的质量和锤体的加 速度)直接测量得到的,因此不存在对实测力值进行校正的问 题。F仅代表作用在桩顶的力,而分析计算则需要在桩顶下安 装测量响应加速度计横截面上的作用力,所以需要考虑测量响 应加速度计以上的桩头质量产生的惯性力,对实测桩顶力值 修正。 9.4.5通常情况下,如正常施打的预制桩,力和速度信号在第 一峰处应基本成比例,即第一峰处的F值与V·乙值基本相等 (见图9.4.3)。但在以下几种不成比例(比例失调)的情况下属 于正常: 1桩浅部阻抗变化和土阻力影响; 2采用应变式传感器测力时,测点处混凝土的非线性造成 力值明显偏高; 3锤击力波上升缓慢或桩很短时,土阻力波或桩底反射波 的影响。 信号随意比例调整均是对实测信号的歪曲,并产生虚假的结 果。如通过放天实测力或速度进行比例调整的后果是计算承载力 不安全。因此,为保证信号真实性,禁止将实测力或速度信号重 新标定。这一点必须引起重视,因为有些仪器具有比例自动调整 功能。 9.4.6高应变分析计算结果的可靠性高低取决于动测仪器、分

9.4.5通常情况下,如正常施打的预制桩,力和速度信

一峰处应基本成比例,即第一峰处的F值与V·Z值基本相等 (见图9.4.3)。但在以下儿种不成比例(比例失调)的情况下属 于正常: 1桩浅部阻抗变化和土阻力影响; 2采用应变式传感器测力时,测点处混凝土的非线性造成 力值明显偏高; 3锤击力波上升缓慢或桩很短时,土阻力波或桩底反射波 的影响。 信号随意比例调整均是对实测信号的歪曲,并产生虚假的结 果。如通过放大实测力或速度进行比例调整的后果是计算承载力 不安全。因此,为保证信号真实性,禁止将实测力或速度信号重 新标定。这一点必须引起重视,因为有些仪器具有比例自动调整 功能。

析软件和人员素质三个要素。其中起决定作用的是具有坚实理论

图8灌注高应变实测波形

1一静载曲线;2—动测曲线

9.4.8凯司法与实测曲线拟合法在计算承载力上的本质

·0凯可寸天侧曲 别: 前者在计算极限承载力时,单击贯人度与最大位移是参考值,计 算过程与它们无关。另外,凯司法承载力计算公式是基于以下三 个假定推导出的: 1桩身阻抗基本恒定; 2动阻力只与桩底质点运动速度成正比,即全部动阻力集 中于桩端; 3土阻力在时刻t²二t1十2L/c已充分发挥。 显然,它较适用于摩擦型的中、小直径预制桩和截面较均匀的灌 注桩。 公式中的唯一未知数一一凯司法无量纲阻尼系数J.定义为 仅与桩端土性有关,一般遵循随土中细粒含量增加阻尼系数增大 的规律。J的取值是否合理在很大程度上决定了计算承载力的准 确性。所以,缺乏同条件下的静动对比校核或大量相近条件下的 对比资料时,将使其使用范围受到限制。当贯人度达不到规定值 或不满足上述三个假定时,J.值实际上变成了一个无明确意义的

间通常不超过20ms(除非采用很重的落锤),但柴油锤信号在主 峰过后的尾部仍能产生较长的低幅值延续;二是与位移相关的总 静阻力一般会不同程度地滞后于2L/c发挥,当端承型桩的端阻 力发挥所需位移很大时,土阻力发挥将产生严重滞后,因此规定 2Lc后延时足够的时间,使曲线拟合能包含士阻力响应区段的 全部土阻力信息。 4为防止土阻力未充分发挥时的承载力外推,设定的S.值 不应超过对应单元的最大计算位移值。若桩、土间相对位移不足 以使桩周岩土阻力充分发挥,则给出的承载力结果只能验证岩士 组力发挥的最低程度。 5土阻力响应区是指波形上呈现的静土阻力信息较为突出 的时间段。所以本条特别强调此区段的拟合质量,避免只重波形 头尾,忽视中间士阻力响应区段拟合质量的错误做法,并通过合 理的加权方式计算总的拟合质量系数,突出土阻力响应区段拟合 质量的影响。 6贯入度的计算值与实测值是否接近,是判断拟合选用参 数、特别是S.值是否合理的辅助指标。 9.4.10高应变法动测承载力检测值(见第3.5.2条的条文说 明)多数情况下不会与静载试验桩的明显破环特征或产生较大的 顶沉降相对应,总趋势是沉降量偏小。为了与静载的极限承载 力相区别,称为本方法得到的承载力检测值或动测承载力。需要 指出:本次修订取消了验收检测中对单桩承载力进行统计平均的 规定。单桩静载试验常因加荷量或设备能力限制,试桩达不到极 限承载力,不论是否取平均,只要一组试桩有一根桩的极限承载 力达不到特征值的2倍,结论就是不满足设计要求。动测承载力 则不同,可能出现部分桩的承载力远高于承载力特征值的2倍, 即使个别桩的承载力不满足设计要求,但“高”和“低”取平均 后仍可能满足设计要求。所以,本章修订取消了通过算术平均进 行承载力统计取值的规定,以规避高估承载力的风险。

大)与下行传播的锤击压力波尾部叠加,在桩身某一部位产生净 的拉应力。当拉应力强度超过混凝土抗拉强度时,引起桩身拉 裂。开裂部位一般发生在桩的中上部,且桩愈长或锤击力持续时 间愈短,最大拉应力部位就愈往下移。当桩进入硬土层后,随着 打桩阻力的增加拉应力逐步减小,桩身压应力逐步增加,如果桩 在易打情况下已出现拉应力水平裂缝,渐强的压应力在已有裂缝 处产生应力集中,使裂缝处混凝土逐渐破碎并最终导致桩身 断裂。 人射压力波遇耕身截面阻抗增大时,会引起小阻抗身压应 力放大,桩身可能出现下列破坏形态:表面纵裂缝、保护层脱 落、主筋压曲外凸、混凝土压碎崩裂。例如:打桩过程中桩端碰 上硬层(基岩、孤石、漂石等)表现出的突然贯度骤减或拒 锤,继续施打会造成桩身压应力过大而破坏。此时,最大压应力 出现在接近桩端的部位。

9.4.14本条解释同本规范第 8.4.8 条。

[10.1 一般规定

10.1.1声波透射法是利用声波的透射原理对桩身混凝土介质 伏况进行检测,适用于桩在灌注成型时已经预理了两根或两根 以上声测管的情况。当桩径小于0.6m时,声测管的声耦合误 差使声时测试的相对误差增大,因此桩径小于0.6m时应慎用 本方法;基桩经钻芯法检测后(有两个以及两个以上的钻孔) 需进一步了解钻芯孔之间的混凝士质量时也可采用本方法 检测。 由于桩内跨孔测试的测试误差高于上部结构混凝土的检测: 且桩身混凝土纵向各部位硬化环境不同,粗细骨料分布不均匀。 因此该方法不宜用于推定桩身混凝士强度,

10.2.1声波换能器有效工作面长度指起到换能作用的部分的 实际轴向尺寸,该长度过大将夸大缺陷实际尺寸并影响测试 结果。 换能器的谐振频率越高,对缺陷的分辨率越高,但高频声波 在介质中衰减快,有效测距变小。选配换能器时,在保证有一定 的接收灵敏度的前提下,原则尽可能选择较高频率的换能器。 提高换能器谐振频率,可使其外径减少到30mm以下,有利于 换能器在声测管中升降顺畅或减小声测管直径。但因声波发射颖 率的提高,将使声波穿透能力下降。所以,本规范规定用 30kHz~60kHz谐振频率范围的换能器,在混凝土中产生的声波 波长约8cm~15cm,能探测的缺陷尺度约在分米量级。当测距 较大接收信号较弱时,宜选用带前置放大器的接收换能器,也可

10.3.1声测管内径与换能器外径相差过大时,声耦合误差明显 增加;相差过小时,影响换能器在管中的移动,因此两者差值取 10mm为宜。声测管管壁太薄或材质较软时,混凝土灌注后的径 可压力可能会使声测管产生过大的径向变形,影响换能器正常升 降,甚至导致试验无法进行,因此要求声测管有一定的径向刚 度,如采用钢管、镀锌管等管材,不宜采用PVC管。由于钢材 的温度系数与混凝土相近,可避免混凝土凝固后与声测管脱开产 生空隙。声测管的平行度是影响测试数据可靠性的关键,因此 应保证成桩后各声测管之间基本平行。

本次修订将桩中预理三根声测管的桩径范围上限由 2000mm降至1600mm,使声波的检测范围更能有效覆盖大部 分桩身横截面。因多数工程桩的桩径仍在此范围,这首先既保 证了检测准确性,文适当兼顾了经济性,即三根声测管构成三 个检部面时,使声测管利用率最高。声测管按规定的顺序编 号,便于复检、验证试验,以及对桩身缺陷的加固、补强等工 程处理。

10.4.1本条说明如下: 1原则上,桩身混凝士满28d龄期后进行声波透射法检测 是合理的。但是,为了加快工程建设进度、缩短工期,当采用声 波透射法检测桩身缺陷和判定其完整性类别时,可适当将检测时 间提前,以便能在施工过程中尽早发现问题,及时补救,赢得宝 贵时间。这种适当提前检测时间的做法基于以下两个原因:一是 声波透射法是一种非破损检测方法,不会因检测导致桩身混凝士 强度降低或破坏;二是在声波透射法检测桩身完整性时,没有涉 及混凝土强度问题,对各种声参数的判别采用的是相对比较法 混凝土的早期强度和满龄期后的强度有一定的相关性,而混凝士 内因各种原因导致的内部缺陷一般不会因时间的增长而明显改 善。因此,按本规范第3.2.5条第1款的规定,原则上只要混凝 土硬化并达到一定强度即可进行检测。 2率定法测定仪器系统延迟时简的方法是将发射、接收换 能器平行悬于清水中,逐次改变点源距离并测量相应声时,记录 不少于4个点的声时数据并作线性回归的时距曲线:

式中: b 直线斜率(us/mm) 1一一一换能器表面净距离(mm); t一声时(μs); to—仪器系统延迟时间(μs)。 3声测管及耦合水层声时修正值按下式计算

to—仪器系统延迟时间(μs)。 3声测管及耦合水层声时修正值按下式计算:

t = to +b . l

t = to 十 b : l

di d2 + dz d' Ut Uw

度松弛,导致换能器位置不准确。因此应从桩底开始同步提升换 能器进行检测才能保证记录的换能器位置的准确性。 自动记录声波发射与接收换能器位置时,提升过程中电缆线 带动编码器卡线轮转动,编码器计数卡线轮转动值换算得到换能 器位置。电缆线与编码器卡线轮之间滑动、卡线轮直径误差等因 素均会导致编码器位置计数与实际传感器位置有一定误差,因此 每隔一定间距应进行一次高差校核。此外,自动记录声波发射与 接收换能器位置时,如果同步提升声波发射与接收换能器的提升 速度过快,会导致换能器在声测管中剧烈摆动,甚至与声测管管 壁发生碰撞,对接受的声波波形产生不可预测的影响。因此换能 器的同步提升速度不宜过快,应保证测试波形的稳定性。 3在现场对可疑声测线应结合声时(声速)、波幅、主频、 实波形等指标进行综合判定。 4桩内预埋n根声测管可以有C个检测部面,预埋2根声 测管有1个检测部面,预理3根声测管有3个检测部面,预埋4 根声测管有6个检测部面,预埋5根声测管有10个检测部面。 5不仅要求同一检测部面,最好是一根桩各检测韵面,检 测时都能满足各检测部面声波发射电压和仪器设置参数不变的条 件,使各检测部面的声学参数具有可比性,利于综合判定。但应 注意:4管6部面时,若采用四个换能器同步提升并自动记录则 属例外,此时对角线部面的测距比边线剖面的测距大1.41倍, 而长测距会增大声波衰减。 10.4.3经平测或斜测普查后,找出各检测剖面的可疑声测线: 再经加密平测(减小测线间距)、交叉斜测等方式既可检验平测 普查的结论是否正确,文可以依据加密测试结果判定桩身缺陷的 边界,进而推断桩身缺陷的范围和空间分布特征。

10.5检测数据分析与判定

1当声测管平行时,构成某一检测剖面的两声测管外壁在 新的净距离1等于该检测部面所有声测线测距,当声测管弯

10.5.3对本条解释如下:

1同批次混凝土试件在正常情况下强度值的波动是服从正 态分布规律的,这已被大量的实测数据证实。由于混凝土构件的 声速与其强度存在较显著的相关性,所以其声速值的波动也近似 地服从正态分布规律。灌注桩作为一种混凝土构件,可认为在正 常情况下其各条声测线的声速测试值也近似服从正态分布规律。 这是用概率法计算混凝土灌注桩各部面声速异常判断概率统计值 的前提。 2如果某一剖面有n条声测线,相当于进行了n个试件的 声速试验,在正常情况下,这n条声测线的声速值的波动可认为 服从正态分布规律。但是,由于桩身混凝土在成型过程中,环境 条件或人为过失的影响或测试系统的误差等都将会导致n个测试 直中的某些值偏离正态分布规律,在计算某一部面声速异常判断 概既率统计值时,应剔除偏离正态分布的声测线,通过对剩余的服 从正态分布规律的声测线数据进行统计计算就可以得到该部面 身混凝土在正常波动水平下可能出现的最低声速,这个声速值就

定,两种计算方法得到的声速异常判断概率统计值差异不大(双 别法略高);16号~21号桩(对应部面为49~72)桩身存在较 多缺陷,混凝土质量不稳定,两种计算方法得到的声速异常判断 概率统计值差异较大,单剔法得到的异常判断概率统计值甚至会 出现明显不合理的低值,而双剔法得到的声速异常判断概率统计 值则比较合理

图1121根72个检测剖面双剔法与单剔法的 异常判断概率统计值比较

1一单边剔除法:2一双边剔除法

单剔法(在工程上偏于安全);另一方面对于混凝土质量不稳定 的桩,尤其是桩身存在多个严重缺陷的桩,双剔法有效降低了医 为声速标准差过大而导致声速异常判断概率统计值过低(如小于 3500m/s),从而漏判桩身缺陷而留下工程隐惠的可能性。 4当桩身混凝土质量稳定,声速测试值离散小时,由于标 准差Sx(i)较小,可能导致异常判断概率统计值Vo1(ji)过高从而 误判;另一方面当身混凝土质量不稳定,声速测试值离散天 时,由于Sx()过天,可能会导致异常判断概率统计值ol()过 小从而导致漏判。为尽量减小出现上述两种情况的几率,对变异 系数C(刀)作了限定。 通过大量工程桩检测部面统计分析,发现将C(i)限定在 0.015,0.045区间内,声速异常判断概率统计值的取值落在 合理范围内的几率较大

图1221根桩双剔法与单剔法的标准差比较

对本条各款依次解释如下: U.和U。的合理确定是大量既往检测经验的体现。当桩身 未达到龄期而提前检测时,应对U和U的取值作适当

10.5.4对本条各款依次解释如

异性较大时,应与声速变化及主频变化情况相结合进行综合 分析。 10.5.7声波接收信号的主频漂移程度反映了声波在桩身混凝土 中传播时的衰减程度,而这种衰减程度又能体现混凝土质量的优 劣。接收信号的主频受诸如测试系统的状态、声耦合状况、测距 等许多非缺陷因素的影响,测试值没有声速稳定,对缺陷的敏感 性不及波幅。在实用时,作为声速、波幅等主要声参数判据之外 的一个辅助判据。 在使用主频判据时,应保持声波换能器具有单峰的幅频特性 和良好的耦合一致性,接收信号不应超量程,否则削波带来的高 频谐波会影响分析结果。若采用FF1方法计算主频值,还应保 证足够的频域分辨率。

10.5.8接收信号的能量与接收信号的幅值存在正相关性,可以 将约定的某一足够长时间段内的声波时域曲线的绝对值对时间积 分后得到的结果(或约定的某一足够长时段内的声波时域曲线的 平均幅值)作为能量指标。接收信号的能量反映了声波在混凝士 介质中各个声传播路径上能量总体衰减情况,是测区混凝土质量 的综合反映,也是波形畸变程度的量化指标。使用能量判据时, 接收信号不应超量程(削波)。 10.5.9在桩身缺陷的边缘,声时将发生突变DB11T 1304-2015 森林文化基地建设导则,桩身存在缺陷的 玉派

10.5.10声波透射法与其他的桩身完整性检测方法相比,其有 言息量更丰富、全面、细致的特点:可以依据对桩身缺陷处加密 测试(斜测、交叉斜测、扇形扫测以及CT影像技术)来确定缺 陷几何尺寸:可以将不同检测部面在同一深度的桩身缺陷状况进

行横向关联,来判定桩身缺陷的横向分布。 10.5.11表10.5.11中声波透射法桩身完整性类别分类特征是 根据以下儿个因素来划分的:(1)缺陷空间儿何尺寸的相对大 小;(2)声学参数异常的相对程度;(3)接收波形畸变的相对程 度;(4)声速与低限值比较。这几个因素中除声速可与低限值作 定量对比外,如工、I类桩混凝土声速不低于低限值,Ⅲ、N类 耕局部混凝十声速低于低限值,其他参数均是以相对大小或异常 程度来作定性的比较。 预理有多个声测管的声波透射法测试过程中,多个检测部面 中也常出现某检测剖面个别声测线声学参数明显异常情况,即 空间范围内局部较小区域出现明显缺陷。这种情况,可依据缺陷 在深度方向出现的位置和影响程度,以及基耕荷载分布情况和使 用特点,将类别划分的等级提高一级,即多个检测部面中某一检 测剖面只有个别声测线声学参数明显异常、波形明显畸变,该特 征归类到类桩;而声学参数重异常、接收波形严重畸变或接 收不到信号,则归类到Ⅲ类桩。

图13接收波形畸变程度示意

A.0.1通过内力测试可解决如下问题:对竖向抗压静载试验 桩,可得到桩侧各虞的分层抗压侧阻力和桩端支承力:对竖向 抗拔静荷载试验桩,可得到桩侧土的分层抗拨侧阻力;对水平静 荷载试验桩,可求得桩身弯矩分布,最大弯矩位置等;对需进行 负摩阻力测试的试验桩,可得到桩侧各土层的负摩阻力及中性点 立置;对打人式预制混凝土桩和钢桩,可得到打桩过程中桩身各 部位的锤击拉、压应力。 灌注桩桩身轴力换算确与否与桩身横截面尺寸有关GTCC-051-2018 铁路数字移动通信系统(GSM-R)模拟光纤直放站-铁路专用产品质量监督抽查检验实施细则,某一 戎孔工艺对不同地层条件的适应性不同,因此对成孔质量无把握 或预计桩身将出现较大变径时,应进行灌注前的成孔质量检测。 A.0.2测试方案选择是否合适,一定程度上取决于检测技术人 员对试验要求、施工工艺及其细节的了解,以及对振弦、光纤和 电阻应变式传感器的测量原理及其各自的技术、环境性能的掌 屋。对于灌注桩,传感器的理设难度随理设数量的增加而增大, 为确保传感器理设后有较高的成活率,重点需要协调成桩过程中 与传感器及其电缆固定方式相关的防护问题;为了确保测试结果 可靠,检测前应针对传感器的防水、温度补偿、长电缆及受力状 态引起的灵敏度变化等实际情况,对传感器逐个进行检查和自 校。当需要检测桩身某断面或桩端位移时,可在需检测断面设置 立移杆,也可通过滑动测微计直接测量。 A.0.4滑动测微计测管的体积较大,测管的理设数量一般根据

桩径的大小以及桩顶以上的操作空间决定:对灌注桩宜对称理设 不少于2根;对预制桩,当理设1根测管时,宜将测管理设在栅 中心轴上。对水平静荷载试验桩,宜沿受力方向在桩两侧对称理 设2根测管,测管可不通长埋设,但应大于水平力影响深度

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