低应变、声波透射法、单桩静荷载试验实施方案(编辑修改稿)

低应变、声波透射法、单桩静荷载试验实施方案(编辑修改稿)内容摘要：

反射波在桩身中传播的时间及波形，通过对反射波的曲线特征的分析即可对桩身的完整性、缺陷的位置进行判定，并对桩身混凝土质量进行推定。 声波透射法：由超声脉冲发射源在混凝土内激发高频弹性脉冲波，并用高精度的接收系统记录该脉冲波的波动特征；当混凝土内存在不连续或破损界面时，缺陷面形成波阻抗界面，波到达该界面时，产生波的透射和反射 ，使接收到的透射能量明显降低；当混凝土内存在松散、蜂窝、孔洞等缺陷时，将产生波的散射和绕射；根据波的初至到达时间和波的能量衰减特征、频率变化及波形畸变程度等特性，可以获得测区范围内混凝土的声学参数。 测试记录不同测试剖面对测和斜测的超声波动特征，经过处理分析就能判别测区内混凝土的参考强度和内部存在缺陷的性质、大小及空间位置。 单桩静载荷试验：采用慢速维持荷载法；对于陡降型 Qs 曲线，取其发生明显陡降的起始点对应的荷载值；取 s~lgt 曲线尾部出现明显向下弯曲的前一级荷 四川兴昊建设工程测试有限公司 11 载值；当在某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一 级荷载作用下沉降量的 2 倍，且经 24h 尚未达到相对稳定标准时，取其前一级荷载值。 对于缓变型 Qs 曲线可根据沉降量确定，宜取 s = 40mm 对应的荷载值；单桩长大于 40m 时，宜考虑桩身弹性压缩量；对于直径大于或等于 800mm 的桩，可取 s=（ D 为桩端直径）对应的荷载值。 检测项目实施细则 、低应变试验试验 A、准备工作： 1）施工单位提前 24 小时通知现场检测人员。 2）检测单位到达现场后，施工单位将基桩参数表和工程相关资料（如有）一并交给检测单位的现场负责人。 3）施工单位对报检的基桩必须 做好准备工作，并达到以下要求： ①桩顶在检测时，标高应为设计标高； ②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基本相同； ③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； ④桩顶表面应平整干净且无积水； ⑤在实心桩的中心位置打磨出直径约为 10cm 的平面；在距桩中心 2/3 半径处，对称布置打磨 3 处，直径约为 6cm 的平面，打磨面应平顺光洁密实； 图 41 桩径对应打磨点数及位置示意图 ⑥当桩头与垫层相连时，相当于桩头处存在很大的截面阻抗变化，对测试信号会产生影响。 因此，测试时，当桩头侧面与垫层相连时，除非对测试信号没有影响，否则应断开。 四川兴昊建设工程测试有限公司 12B、现场检测： 1）检测前受检桩应符合下列规定： ①桩身混凝土强度应达到设计强度的 70%或桩身混凝土龄期不少于 14d； ②打入或静压式预制桩的检测应在相邻桩打完之后进行。 2）传感器安装和激振操作应符合下列规定： ①传感器安装部位应清理干净，不得有浮动砂土颗粒存在；不得安装于松动的石子上；传感器安装应与桩轴线平行； ②用黄油或其它粘结耦合剂粘结时，应具有足够的粘结强度，传感器底面粘结剂越薄越好。 在信号采集过程中，传感器 不得产生滑移或松动； ③实心桩的激振点位置应选择在桩中心，测量传感器安装位置宜为距桩中心2/3 半径处，激振点处混凝土应密实，不得有破损，激振时激振点与混凝土接触面应点接触； ④激振点与测量传感器安装位置应避开钢筋笼主筋的影响； ⑤激振方向沿桩轴线方向。 采用力棒激振时，应自由下落，不得连击。 采用力棒或自由落锤，激振能量可控性和信号重复性比用榔头式锤敲击效果好； ⑥激振锤和激振参数宜通过现场对比试验选定。 短桩或浅部缺陷桩的检测宜采用轻锤快击窄脉冲激振；长桩、大直径桩或深部缺陷桩的检测宜采用重锤宽脉冲激振，也可采 用不同的锤垫来调整激振脉冲宽度。 现场实际操作应综合应用手锤和力棒； ⑦激振能量在能看到桩底反射的前提下尽量小，可减少桩周参加振动的土体，以减少土阻力对波形的影响； 3）测试参数设定应符合下列规定： ①时域信号记录的时间段长度应在 2L/c 时刻后延续不少于 5ms；幅频信号分析的频率范围上限不应小于 20xxHz； ②设定桩长应为桩顶测点至桩底的施工桩长； ③桩身波速可根据本地区同类型桩的测试值初步设定，也可以制作模型桩测定； ④采样时间间隔或采样频率应根据桩长、桩身波速和频域分辨率合理选择； ⑤传感器的灵敏度值应 按计量检定结果设定。 四川兴昊建设工程测试有限公司 134）信号采集和筛选应符合下列规定： ①根据 JSJC1 标桩径大小，桩心对称布置 3 个检测点；各检测点重复检测次数不宜少于 3 次，且检测波形应具有良好的一致性； ②当信号干扰较大时，可采用信号增强技术进行重复激振，提高信噪比； ③不同检测点及多次实测时域信号一致较差时，应分析原因，排除人为和检测仪器等干扰因素，增加检测点数量，重新检测； ④信号不应失真和产生零漂，信号幅值不应超过测量系统的量程； ⑤对存在缺陷的桩应改变检测条件重复检测，相互验证。 C、数据分析 当在桩顶施加冲击扰动力 F(t)↓时，桩内只存在着下行波，波在不同的波阻抗界面上将发生反射。 桩身混凝土的波速 ci、桩身缺陷的深度 x 可分别按下列公式计算： ci＝ 20xx L/tr cm＝∑ ci/n （注： n≥ 5） x＝ (cmΔ tr)/20xx 式中： L─测点下桩长（ m）； tr─桩底反射波的到达时间（ ms）； Δ tr─桩身缺陷部位反射波的到达时间（ ms）； cm─同一工地内多根Ⅰ类桩的桩身波速的平均值（ m/s）。 D、桩身完整性分类 表 41 桩身完整性分类表（ JGJ10620xx） 类别 时域信号特征 幅频信号特征 Ⅰ 2L/c 时刻前无缺陷反射波，有桩底反射波 桩底谐振峰排列基本等间距，其相邻频差 Lcf 2/ Ⅱ 2L/c 时刻前出现轻微缺陷反射波，有桩底反射波 桩底谐振峰排列基本等间距，轻微缺陷产生的谐振峰与桩底谐振峰之间的频差 Lcf 2/39。  Ⅲ 有明显缺陷反射波，其它特征介于Ⅱ类和Ⅳ类之间 四川兴昊建设工程测试有限公司 14Ⅳ 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；或按平均波速计算的桩长明显短于设 计桩长 桩底谐振峰排列基本等间距，相邻频差 Lcf 2/39。  ，无桩底谐振峰；或因桩身浅部严重缺陷只出现单一谐振峰，无桩底谐振峰 注： 1 对同一场地、地质条件相近、桩型和成桩工艺相同的基桩，因桩端部分桩身阻抗与持力层阻抗相匹配导致实测信号无桩底反射波时，可按本场地同条件下有桩底反射波的其它桩实测信号判定桩身完整性类别。 2 不同地质条件下的桩身缺陷检测深度和桩长的检测长度应根据试验确定。 、声波透射法试验 A。