桩基高应变动力试验检测方案.docx

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1、桩基高应变动力试验检测方案1目的确保基桩检测工作的质量，为设计和施工验收提供可靠依据。主 要是判定单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求。2适用范围适用于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。判定桩身缺陷的程度及位置。3依据3. 1建筑基桩检测技术规范JGJ 106-20143.2基桩施工图3. 3岩土勘察报告4工作流程4. 1接受委托正式接手检测工作时，检测机构应获得委托方书面形式的委托 函，了解工程概况，明确委托方意图即检测目的，同时也使即将开展 的检测工作进入合法轨道。4.2调查、资料收集为进一步明确委托方的具

2、体要求和现场实施的可行性，了解施工 工艺和施工中出现的异常情况，应尽可能收集相关的技术资料，必要 时检测技术人员到现场踏勘，使基桩检测做到有的放矢，以提高检测 质量。主要收集内容有：岩土工程勘察资料、受检桩设计施工资料、4. 6. 16检测报告应包括以下内容：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、结构型式，层数，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，检测过程表达；5受检桩的检测数据，实测与计算分析曲线、表格和汇总结果;6与检测内容相应的检测结论；7计算中实际采用的桩身波

3、速值和工值；8实测曲线拟合法所选用的各单元桩土模型参数、拟合曲线、 土阻力沿桩身分布图；9实测贯入度；10试打桩和打桩监控所采用的桩锤型号、锤垫类型，以及监 测得到的锤击数、桩侧和桩端静阻力、桩身锤击拉应力和压应力、桩 身完整性以及能量传递比随入士深度的变化。5考前须知5.1 采用人工读数时，必须保证进出通道畅顺，应确立试验区范 围，悬挂警告标志。定期不定期的对吊装设备受力易损件进行检查， 尽可能消除物的不平安因素。5.2 加强现场平安教育，在主观思想上消除人的不平安因素，吊 装试验过程中专人指挥，进入施工现场的检测必须佩带平安帽。 桩位平面图、现场辅助条件情况（如道路情况、水、电等）及施工工

4、 艺等等。其中受检桩资料主要内容包括桩号、桩横截面尺寸、设计桩 顶标高、检测时桩顶标高、施工桩底标高、施工桩长、成桩日期、设 计桩端持力层及单桩承载力特征值等等。4. 3制定检测方案在明确了检测目的并获得相关的技术资料后，技术人员着手制定基桩 检测方案，以向委托方书面陈述检测工作的形式、方法、依据标准和 技术保证。检测方案的主要内容包括：工程概况、抽样方案、检测方 法、所需的机械或人工配合、试验周期等等。检测方案需根据实际情 况进行动态调整。4.4检测的仪器设备4. 4.1检测仪器的主要技术性能指标不应低于现行行业标准基桩 动测仪JG/T 3055中表1规定的2级标准，且应具有保存、显示实 测

5、力与速度信号和信号处理与分析的功能。5. 4.2锤击设备宜具有稳固的导向装置；打桩机械或类似的装置 （导杆式柴油锤除外）都可作为锤击设备。6. 4.3高应变检测用重锤应材质均匀、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。当采取自由落锤安 装加速度传感器的方式实测锤机力时，重锤应整体铸造。且高径（宽） 比应在1.0-1. 5范围内。7. 4.4进行高应变 承载力检测时，锤的重量应大于预估单桩极限 承载力的1.0%1. 5%,混凝土桩的桩径大于600mm或桩长大于301n 时取高值。4. 4.5桩的贯入度可采用精密水准仪等仪器测定。现场检测人员不少于2人，且均持证上岗，进

6、场前对测试人 员进行技术交底。4. 5现场检测4. 5. 1检测前的准备工作应符合以下规定：1预制桩承载力的时间效应应通过复打确定。2桩顶面应平整，桩顶高度应满足锤击装置的要求，桩锤重心 应与桩顶对中，锤击装置架立应垂直。3对不能承受锤击的桩头应加固处理，混凝土桩的桩头处理按 规范JGJ106-2014附录B执行。4传感器的安装应符合规范JGJ106-2014附录F的规定。5桩头顶部应设置桩垫，桩垫可采用1030nmi厚的木板或胶 合板等材料。4.5.2 参数设定和计算应符合以下规定：1采样时间间隔宜为50200 us,信号采样点数不宜少于 1024 点。2传感器的设定值应按计量检定或校准结果

7、设定。3自由落锤安装加速度传感器测力时，力的设定值由加速度传 感器设定值与重锤质量的乘积确定。4测点处的桩截面尺寸应按实际测量确定。5测点以下桩长和截面积可采用设计文件或施工记录提供的数据作为设定值。6桩身材料质量密度应按桩身材料质量密度表取值见表lo表1 桩身材料质量密度(t/m3)钢桩混凝土预制桩离心管桩混凝土灌注桩7. 852. 45-2. 502. 55-2. 602. 407桩身波速可结本地经验或按同场地同类型已检桩的平均波速 初步设定，现场检测完成后应按第条调整。8桩身材料弹性模量应按下式计算：E = pc2式中：E桩身材料弹性模量(kPa)；c桩身应力波传播速度(m/s)；P桩身

8、材料质量密度(t/n)3 )o4.5.3 现场检测应符合以下要求：1交流供电的测试系统应良好接地；检测时测试系统应处于正 常状态。2采用自由落锤为锤击设备时，应重锤低击，最大锤击落距不 宜大于2. 5mo3试验目的为确定预制桩打桩过程中的桩身应力、沉桩设备匹 配能力和选择桩长时，应按规范JGJ106-2014附录G执行。4检测时应及时检查采集数据的质量；每根受检桩记录的有效 锤击信号应根据桩顶最大动位移、贯入度以及桩身最大拉、压应力和 缺陷程度及其开展情况综合确定。5发现测试波形紊乱，应分析原因；桩身有明显缺陷或缺陷程 度加剧，应停止检测。4. 5.4承载力检测时宜实测桩的贯入度，单击贯入度宜

9、在26mm 之间4.6检测数据的分析与判定4.6.1 检测承载力时选取锤击信号，宜取锤击能量较大的击次。4.6.2 当出现以下情况之一时，高度变锤击信号不得作为承载力分 析计算的依据：1传感器安装处混凝土开裂或出现严重塑性变形使力曲线最 终未归零；2严重捶击偏心，两侧力信号幅值相差超过1倍；3四通道测试数据不全。4.6.3 6. 3桩身波速可根据下行波波形起升沿的起点到上行波下降沿 的起点之间的时差与桩长值确定；桩底反射信号不明显时，可根 据桩长、混凝土波速的合理取值范围以及邻近桩的桩身波速值综合确 定。4.6.4 6.4当测点处原设定波速随调整后的桩身波速改变时，桩身材料 弹性模量和锤击力信

10、号幅值的调整应符合以下规定：1桩身材料弹性模量应按公式重新计算。2当采用应变式传感器测力时，应同时对原实测力值校正。4.6.5 6. 5高应变实测的力和速度信号第一峰起始比例失调时，不得进 行比例调整。4.6.6 承载力分析计算前，应结合地基条件，设计参数，对实测波形特征进行定性检查:1实测曲线特征反映出的桩承载性状。2观察桩身缺陷程度和位置，连续锤击时缺陷的扩大或逐步闭 合情况。4.6.7 以下四种情况应采用静载法进一步验证：1桩身存在缺陷，无法判定桩的竖向承载力。2桩身缺陷对水平承载力有影响。3触变效应的影响，预制桩在屡次锤击下承载力下降。4单击贯入度大，桩底同向反射强烈且反射峰较宽，侧阻

11、力波、 端阻力波反射弱，即波形表现出竖向承载性状明显与勘察报告中的 地质条件不符合。5嵌岩桩桩底同向反射强烈，且在时间2L/c后无明显端阻力 反射；也可采用钻芯法核验。4. 6.8采用凯司法判定桩承载力，应符合以下规定：1只限于中、小直径桩。2桩身材质、截面应基本均匀。3阻尼系数宜根据同条件下静载试验结果校核，或应在己取得 相近条件下可靠比照资料后，采用实测曲线拟合法确定值，拟合计算 的桩数不应少于检测总桩数的30%,且不应少于3根。4在同一场地、地质条件相近和桩型及其截面积相同情况下，Jc值的极差不宜大于平均值的30%o4. 6.9凯司法判定单桩承载力可按以下公式计算:11/9/、(凡刃j)

12、瓯)+zv(%g().+丁卜4+式中：（由凯司法判定的单桩竖向抗压承载力（kN）；一一凯司法阻尼系数；八速度第一峰对应的时刻（ms）；。时刻的锤击力（KN）；）V&）V 时刻的质点运动速度（m/s）；Z桩身截面力学阻抗（kN s/m）；A桩身截面面积（m2）；L测点下桩长（m）o注：该公式适用于4+2c时刻桩侧和桩端上阻力均已充分发挥的摩擦型 桩。对于土阻力滞后于4+2。时刻明显发挥或先于4+2c时刻发 挥并造成桩中上部强烈反弹这两种情况，宜分别采用以下两种方法对 凡值进行提高修正：1适当将4延时，确定号的最大值。2考虑卸载回弹局部土阻力对此值进行修正。4. 6. 10采用实测曲线拟合法判定桩

13、承载力，应符合以下规定：1所采用的力学模型应明确合理，桩和土的力学模型应能分别 反映桩和土的实际力学性状，模型参数的取值范围应能限定。2拟合分析选用的参数应在岩土工程的合理范围内。3曲线拟合时间段长度在a+2c时刻后延续时间不应小于20ms；对于柴油锤打桩信号，在。+2。时刻后延续时间不应小于30ms o4各单元所选用的土的最大弹性位移值不应超过相应桩单元 的最大计算位移值。5拟合完成时，土阻力响应区段的计算曲线与实测曲线应吻 合，其他区段的曲线应基本吻合。6贯入度的计算值应与实测值接近。4. 6.11本方法对单桩承载力的统计和单桩竖向抗压承载力特征值 确实定应符合以下规定：1参加统计的试桩结

14、果，当满足其极差不超过平均值的30%时, 取其平均值为单桩承载力统计值。2当极差超过30%时，应分析极差过大的原因，结合工程具体 情况综合确定。必要时可增加试桩数量。3单位工程同一条件下的单桩竖向抗压承载力特征值此应按 本方法得到的单桩承载力统计值的一半取值。4. 6. 12桩身完整性判定可采用以下方法进行：1采用实测曲线拟合法判定时，拟合所选用的桩、土参数应符 合本方法第4. 3. 10条第12款的规定；根据桩的成桩工艺，拟合 时可采用桩身阻抗拟合或桩身裂隙（包括混凝土预制桩的接桩缝隙） 拟合。2对于等截面桩，可按下表并结合经验判定；桩身完整性系数B和桩身缺陷位置B应分别按以下公式计算：见下

15、表2。表2 桩身完整性判定类别B值类别e值I3=1.0III0.6W8 0.8II0.8WB 1.0IVB 0.6_ F匕）+ Z V”J -2& + 尸化）Z Vg）M）+zW）MJzv（4）t t X = -2000式中：夕一一桩身完整性系数；葭缺陷反射峰对应的时刻（ms）；%桩身缺陷至传感器安装点的距离（m）；%缺陷以上部位土阻力的估计值，等于缺陷反射波 起始点的力与速度乘以桩身截面力学阻抗之差值。4. 6. 13出现以下情况之一时，桩身完整性判定宜按工程地质条件 和施工工艺，结合实测曲线拟合法或其他检测方法综合进行：1桩身有扩径的桩。2桩身截面渐变或多变的混凝土灌注桩。3力和速度曲线在峰值附近比例失调，桩身浅部有缺陷的桩。4锤击力波上升缓慢，力与速度曲线比例失调的桩。4. 6. 14桩身最大锤击拉、压应力和桩锤实际传递给桩的能量应分 别按规范JGJ 106-2014附录G相应公式计算。4. 6. 15高应变检测报告应给出实测的力与速度信号曲线。