公共活动中心工程桩基检测试验静载方案(编辑修改稿)

公共活动中心工程桩基检测试验静载方案(编辑修改稿)内容摘要：

共 34 页 第四章 低应变动测 一、 测试仪器和激振设备 桩基低应变测试仪（ PIT）， 测量响应传感器为压电式加速度传感器 激振设备采用力锤 二、 桩头处理 桩顶条件和桩头处理好坏直接影响测试信号的质量。 对低应变动测而言，判断桩身阻抗相对变化的基准是桩头部位的阻抗。 因此，要求受检桩桩顶的混凝土质量、截面尺寸应与桩身设计条件等同。 灌注桩应凿去桩顶浮浆或松散、破损部分，并露出坚硬的混凝土表面桩顶表面应平整干净且无积水；应将敲击点和响应测量传感器安装点部位磨平，多次锤击信号重复性较 差时，妨碍正常测试的桩顶外露主筋应割掉。 三、 测试参数设定 从时域波形中找到桩底反射位置，确定桩底反射的时间，根据 c =2L/ t，计算波速 c。 桩长参数以实际记录的施工桩长为依据。 测试前桩身波速可根据本地区同类桩型的测试值初步设定。 再根据前面测试桩的真实波速的平均值，对初步设定的波速作调整。 四、 传感器安装和激振操作 R RR23 传感器安装点 激振锤击点 中国 2020 上海世博会公共活动中心工程桩基检测试验方案 第 20 页 共 34 页 传感器的安装面应通过耦合剂与桩顶面紧密接触，耦合剂（一般选用黄油）层尽可能薄。 激振以及传感器安装均应沿桩的轴线方向。 传感器安装点与激振点距离和位置见下图： 桩径较大时，宜增加检测点数量，通过各接收 点的波形差异，大致判断浅部缺陷是否存在。 每个检测点有效信号数不宜少于 3 个，而且应具有良好的重复性，通过叠加平均提高信噪比 五、检测数据分析和判定 通过单根桩桩身波速统计确定桩身波速平均值 当桩长已知、桩底反射信号明确时，在地质条件、设计桩型、成桩工艺相同的基桩中，选取不少于 5 根Ⅰ类桩的桩身波速值按下列三式计算其平均值  ni ic 1m 1 TLci  fLci 2 式中 mc —— 桩身波速的平均值； ci—— 第 i 根受检桩的桩身波速值，《规范》 JGJ1062020 要求 ci 取值的离散性不能太大，即︱ ci－ mc ︱ / mc ≤ 5%； L —— 测点下桩长； ΔT—— 速度波第一峰与桩底反射 波峰间的时间差； Δ f —— 幅频曲线上桩底相邻谐振峰间的频差； n—— 参加波速平均值计算的基桩数量（ n≥ 5）。 Δ T = 2 L / c V (m m / s ) t ( m s ) 中国 2020 上海世博会公共活动中心工程桩基检测试验方案 第 21 页 共 34 页 5 Δ f 300 f (H z ) 0 6 00 9 00 12 00 15 00 桩身缺陷位置 桩身缺陷位置计算采用下列两种方式之一： ctx  x21 fcx 21 式中 x —— 桩身缺陷至传感器安装点的距离； Δtx—— 速度波第一峰与缺陷反射波峰间的时间差； c —— 受检桩的桩身波速，无法确定时用 cm值替代； Δ f ′—— 幅频信号曲线上缺陷相邻谐振峰间的频差。 Δ T = 2 L / c Δ t x = 2 x / c V (m m /s ) t (m s ) 缺陷桩典型时域信号特征 4 Δ f 3 Δ f 39。 V (m m / s ) 300 600 900 1200 1500 f (H z ) 0 缺陷桩典型速度幅频信号特征 桩身完整性类别判定 中国 2020 上海世博会公共活动中心工程桩基检测试验方案 第 22 页 共 34 页 依据实测时域信号特征进行桩身完整性判定的分类标准见下 表 ，同时检测分析人员结合缺陷出现的深度、测试信号衰减特性 以及设计桩型、成桩工艺、地质条件、施工情况等综合分析判定。 桩身完整性判定 类别 时域信号特征 Ⅰ 2L/c 时刻前无缺陷反射波，有桩底反射波 Ⅱ 2L/c 时刻前出现轻微缺陷反射波，有桩底反射波 Ⅲ 有明显缺陷反射波，其他特征介于 Ⅱ类和Ⅳ类之间 Ⅳ 2L/c 时刻前出现严重缺陷反射波或周期性反射波，无桩底反射波； 或因桩身浅部严重缺陷使波形呈现低频大振幅衰减振动，无桩底 反射波 六、检测报告 检测报告包括下列的信息： （ 1） 工程概述； （ 2） 岩土工程条件； （ 3） 检测方法、原理、仪器设备和过程叙述； （ 4） 受检桩的桩号、桩位平面图和相关的施工记录； （ 5） 桩身波速取值； （ 6） 桩身完整性描述、缺陷的位置及桩身完整性类别； （ 7） 时域信号时段所对应的桩身长度标尺、指数或线性放大的范围及倍数； （ 8） 桩身完整性四种类别统计结果等检测结论。 中国 2020 上海世博会公共活动中心工程桩基检测试验方案 第 23 页 共 34 页 第五章 试成孔质量检测 一、 检测内容 ①检测钻孔直径； ②检测钻孔垂直度； ③检测一次清孔后孔底沉渣厚度； ④检 测钻孔深度； ⑤检测孔壁稳定性 二、 检测依据 ①《地基基础设计规范》（ DGJ08111999） ②《建筑基桩检测技术规程》（ DGJ082182020） 三、 仪器设备 本次成孔质量检测采用的仪器设备为全自动数字成孔质量检测仪器。 检测系统由便携式地面数字采集记录仪、数字综合探管（集孔径探管、孔斜探管、电阻率探管三位一体化）、脉冲传动式孔口滑轮、无级变速电动绞车、便携式计算机、 E 打印机及数据处理软件组成。 本系统可由计算机控制一次性自动采集孔径、垂直度 (孔斜 )、 沉 渣 和 孔 深 数 据 ， 并 分 析 成 孔 质量及孔壁稳定性。 四、 检测原 理 ①孔径测量 孔 径 测 量 采 用 数 字 综 合 探 管 的 孔 径 探 管 进 行 量测。 测量时探管的 4 条测量壁带动连杆作上下移动，连杆上端接一电工软铁，软铁在差动传感器线圈内移动，所产生的电信号经转变即为相应测量腿张开的距离大小。 在探管内供设置四个差动位移传感器，分别对应于四个测量腿，当被测孔径大小变化时，四条测量腿将相应的扩张和收缩，从而带动四个软铁在其差动传感器线圈内来回移动，所产生的电信号经合成转变数字信号后，再传输到地面接收仪器即可得孔径的大小。 中国 2020 上海世博会公共活动中心工程桩基检测试验方案 第 24 页 共 34 页 ②垂直度测量 桩孔要求所测角度都很小 (一般小于 2)，主 要 是测微角度，因此要求 所 测 的 精 度 很 高。 为 实 现 连 续 测量顶角，必须采用无触点测量方法。 桩孔垂直度测量的 主 要 工 作 原 理 是 采 用 一 个 感 应 式 差 动 位 移 传 感 器 ,并在传感器线圈内放置一个重力摆锤（铁芯），摆锤与 摆 柄 相 连 ，摆 柄 上 端 固 定 在 两 端 镶 有 滚 珠 的 轴 承 上。 当摆锤在感应器线圈内来回摆动时，可产生一个正负电压，用相敏检波的方法，即可测出电压的大小和正负，即代表摆锤的摆距和方向。 在探管内放置两个互相垂直的顶角位移传感器，分别测量两个摆锤在互为垂直方向上的摆距 x、 y， 进 行 矢 量 合 成 即 可 得 桩 孔 顶角。 ③沉渣测量 沉渣是孔底沉积颗粒物质，它的电阻率与泥浆、水等 物质的电阻率不同，通过测量孔底电阻率的变化，就可测出沉渣的厚度。 在探管下端安装 2 个电极，当电极埋入沉渣中时，通电即可测出此时周围物质的电阻率；当探管提升出沉渣进入泥浆时，又可测出此时泥 浆 的 电 阻 率 ，从 电 阻 率 变 化 曲 线 上 可 定 出 沉 渣 厚 度。 ④孔深测量 桩孔深度通过安装在井口滑轮上的光电脉冲发生器进行量测。 根据绕在孔口滑轮上的电缆线每走一米，滑轮转动二圈，装在滑轮上的光电脉冲发生器随着滑轮一起转动，并产生深度脉冲信号通过电缆传送到记录仪作深度显示记录。 五、检测方法 ㈠ 深度测量 滑轮装在由二条铝合金槽钢组成的井口 支架上，电缆每移动一米， 滑 轮 应 转 动 三 圈。 滑轮上装的光电脉冲发生器随着滑轮一起转动，并产生 3600 个深度脉冲信号传送到微处理器作采样脉冲同时通过串行接口到上位机作深度显示。 中国 2020 上海世博会公共活动中心工程桩基检测试验方案 第 25 页 共 34 页 ㈡ 孔径测量 采用接触式方法测量，利用四条测量腿紧贴井壁，将两个正交方向上孔径变化的平均值反映出来。 测量腿由弹簧支撑着，下放时测量腿置于开腿盘中被束缚住，到了孔底，抖动一下电缆，利用泥浆的反力将开腿盘拉下，测量腿在弹簧的作用下弹开直至井壁，测量腿随电缆提升而沿井壁作向上运动，孔壁直径的变化带动测量腿倾角的变化，其变化由传感 器变成电信号，电 缆每移动 样，通过串口送上位机处理。 孔径计算公式： Ｄ＝Ｄ 0＋ K0（ △ VMN/I） Ｄ 0— 起始孔径（常数） Ｋ 0 — 仪器常数 I — 供给的恒定电流（ 10mA） ㈢ 沉渣测量 沉渣探管下到孔底后，将绞车减速箱与齿轮脱开，用手摇柄绞上几米，然后松手让探管自由下落，穿过沉渣层抵达原土层，将松弛的电缆收紧，作好测量准备，缓慢地用手柄绞电缆，提速每分钟约 1m，采样间隔 mm，在探头通过沉渣界面时，电场会发生畸变，沉渣曲线会跳变。 可根据跳变曲线的拐点估算出沉渣厚度。 ㈣ 垂直度测量 高精度数字测斜仪，可将数字信号直接上传至计算机。 可根据设计孔径和设计孔深两个指标来选择Φ 200mm （大孔径桩孔选择Φ420mm ）扶正圈。 测量时采用点测，每 5m或 10m采一次样，测量结束后计算机可计算出偏心距、垂直度 ,。 α =tg1√ tg2(XX0)/100+ tg2(YY0)/100 X、 Y：二只传感器信号； X0、 Y0：仪器常数； 中国 2020 上海世博会公共活动中心工程桩基检测试验方案 第 26 页 共 34 页 α：顶角值。 七 检测报告 检测报告包括以下内容： 1. 委托方名称，工程名称、地点，建设、勘察、设计、监理和施工单位，基础、设计要求，检测目的，检测依据，检 测数量，检测日期； 2. 地质条件描述； 3. 受检桩的桩号、桩位和相关施工记录； 4. 检测方法，检测仪器设备，检测过程叙述； 5. 受检桩的检测数据，实测曲线、表格和汇总结果； 6. 与检测内容相应的检测结论。 第六章 声波透射法 一、 声波透射法 原理： 基桩成孔后，灌注混凝土之前，在桩内预埋若干根声测管作为声波发射和接收换能器的通道，在桩身混凝土灌注若干天后开始检测，用声波检测仪沿桩的纵轴方向以一定的间距逐点检测声波穿过桩身各横截面的声学参数 , 然后对这些检测数据进行处理、分析和判断 ,确定桩身混凝土缺 陷的位置、范围、程度，从而推断桩身混凝土的连续性、完整性和均匀性状况，评定桩身完整性等级。 二、 仪器设备 超声仪： NM4B 型非金属超声仪。 仪器在检定周期内。 换能器： 径向换能器 三、 声测管埋设 1 声测管为 50mm 镀锌钢管。 2 声测管应下端封闭、上端加盖、管内无异物；声测管连接处应光滑过渡，管口应高出桩顶 1OOmm 以上，且各声测管管口高度宜一致。 3 应采取适宜方法固定声测管，使之成桩后相互平行。 4 声测管埋设数量 为 3根管。 声测管布置图 3 1 中国 2020 上海世博会公共活动中心工程桩基检测试验方案 第 27 页 共 34 页 检测剖面编号分别为 1。