《工程材料资料》JTG T F81-01-2004公路工程基桩动测技术规程.pdf

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1、J TG中华人民共和国推荐性行业标准J T G/T F 8 1-0 1-2 0 0 4公路工程基桩动测技术规程T e c h n i c a l S p e c ifi c a t io n o f D y n a m i c P il e T e s t s f o r H i g h w a y E n g in e e r in g2 0 0 4-0 9-0 1 发布2 0 0 4-1 1-0 1实 施中华人民共和国交通部发布中华人民共和国推荐性行业标准公路工程基桩动测技术规程J T G/T F 8 1-0 1-2 0 0 4主编单位:浙江省交通厅工程质量监督站批准部门:中华人民共和国交

2、通部实施日 期:2 0(”年 1 1 月0 1 日关于发布(公路工程基桩动测技术规程 (J T G/T F 8 1-0 1-2 0 0 4)的公告第 2 3 号 现发布公路工程行业推荐性标准 公路工程基桩动测技术规程(打 G/T F 8 1-0 1-2 0 0 4)，自2 0 0 4 年1 1 月 1 日 起施行，在公路工程行业内自 愿采用。公路工程基桩动测技术规程(J T G/T F 8 1-0 1-2 0 0 4)由 浙江省交通厅工程质量监督站负责编制，日 常 解释和管理工作由 浙江省交通厅工程质量监督站负 责。请各有关单位在实 践中注意积累资料，总结经验，及时 将发现的问 题和 修改意

3、见函 告浙江省交通厅工程质量监督站(地址:浙江省杭州市梅花碑 4 号，邮政编码:3 1 0 0 0 9)，以便修订时参考。特此公告。中华人民共和国交通部 7-00四年九月一 日前 言目 舀 公路工程基桩动测技术规程 是一本运用动力检测方法评定公路工程基桩完整性、承载力、试打桩及打桩应力监控的行业标准。根据交通部公路发仁 2 0 0 0 1 7 2 2 号文，本规程由浙江省交通厅工程质量监督站主编，上海交通大学建筑工程学院、浙江省 地球物 理技术应用研究所、广东省交通建设工程质量检测中心、长沙理工大学公路工程试验检测中心、上海市公路工程质量检测中心和福建省交通建设工程试验检测中心等七家单位共同编

4、制。本规程是针对我国公路工程基础桩的特点，在总结多年来动力检测技术工程实践经验和科技成果的基础上进行编制的。编制组自成立以来，开展了大量的调查研究工作，其中 包括我国相关行业的 现有桩基 设计、施工及其检测规程、规范和 基桩动 测方法的 技术资料，并 对若 干 课 题 进 行了 专 项 裤 李技 术 研 究。在 广 泛 征 求 意 见的 基 础上，召 开了 多 次 专家论证会，以充分考虑全国 范围内不同地区公路工程基桩的 使用情况，针对在 不同地 质条件下各类基桩的工程性质和常见问题进行调研，以保证本规程的条款在全国公路工程中具有广泛的适用性。本规程供 公路工程及从事公路工程基桩检测的 各单位

5、使用。在使用过程中，请将有关意见及时函告浙江省交通厅工程质量监督站(杭州市梅花碑4 号，邮政编码:3 1 0 0 0 9，电子信箱:c a o h z j t.g o v.e n)，以 便修订时参考。主 编 单 位:浙江省交通厅工程质量监督站参 编 单 位:上海交通大学建筑工程学院 浙江省地球物理技术应用研究所 广东省交通建设工程质量检测中心 长沙理工大学公路工程试验检测中心 上海市公路工程质量检测中心 福建省交通建设工程试验检测中心主要起草人:曹获陈龙珠赵竹占陈彦平张宏鲁宏 卞钧需江立生林柏章目次目次1 总则 ，。12 术语、符号 ，2 2.1 术语 .2 2.2 符号 ，。-。.23 基本

6、规定 ，。，一 5 3.1 检测方法及选定原则 5 3.2 检 测 仪器 与 设 备 .5 3.3 检测前的 准备 ，6 3.4 检测报告及桩身完整性类别评定 4 ，。，64 低应变反射波法，-。一7 4.1 适用范围 。，。，。7 4.2 检测仪器与设备 。7 4.3 现场检测技术 8 4.4 检测数据分析与判定.一95 高应变动测法 ，.1 1 5.1 适用范围 ，。，。，1 1 5.2 检测仪器与设备，。，1 1 5.3 现场检测技术 1 2 5.4 检测数据分析与判定 。1 46 超声波法 .一1 7 6.1 适用范围 ，1 7 6.2 检测仪器与设备，。“1 7 6.3 现场检测技术

7、 ，.1 8 6.4 检测数据分析与判定 。1 8附录A 报告格式，.2 2附录 B 正常混凝土的声速平均值及标准差的确定方法 ，一 3 0用词用语说明 ，。，3 1附件 公路工程 基桩动测技术规程)(J T G/T F 8 1-0 1-2 0 0 4)条文说明 一3 总 则1 总则 1.0.1 为加强公路工程基桩动力检测的管理，统一检测方法及技术规定，确保检测分析成果的质量，特制定本规程。1.0.2 本规程适用于公路工程中的混凝土灌注桩和预制桩、钢桩及其他类型的刚性材料桩的检测。1.0.3 基桩动力检测方法的选定与分析应综合考虑勘察、设计、施工等因素，做到技术先进，安全适用，经济合理，评价正

8、确。1.0.4 公路工程基桩动测除应符合本规程外，尚应符合国家及行业标准的有关规定。1.0.5 检测单位应通过省级及其以上计量行政主管部门的计量认证，应具备行政主 管部门 颁发的 专项检测资质证书。检测人员应经过培训考核，并持有相应检测方法的上岗证书。公路工程基桩动测技术规程(J T G/T F 8 1-0 1-2 0 0 4)2 术语、符号2.1 术语 2.1.1 基桩动力检测 p i l e d y n a m i c t e s t i n g 通过对桩的应力波传播特性的测定和分析来评价桩的 完整性，推 算桩的承载力、桩侧和桩端岩土阻力及打桩应力的检测方法。2.1.2 桩身完整性 p i

9、 l e in t e g ri ty反映 桩身长度和截面尺寸、桩身材料密实性和连续性的综合状况。2.1.3 桩身缺陷 p i l e d e f e c ts 指桩身断裂、裂缝、缩颈、夹泥、离析、蜂窝、松散等现象。2.1.4 低应变反射波法 l o w s t r a i n re f l e c t e d w a v e m e t h o d 在桩顶施加低能量冲击荷载，实测加速度(或速 度)响应时程曲线，运用一维线性波 动理论的时域和频域分析，对被检桩的完整性进行评判的检测方法。2.1.5 高应变动测 法h i g h s tr a i n d y n a m ic m e t h o

10、 d 在桩顶施加高 能量冲 击荷载，实测力和速度信号，运用波动理论反演来推算被检桩的完整 性、轴向抗压极限 承载力 或选择桩型和桩长、监控桩锤工作效率和打人桩桩身承受的最大锤击应力。2.1.6 超声波法 u l t r a s o n i c l o g g i n g m e t h o d 根据超声波透射或折射原理，在桩身混凝土内发射并接收 超声波，通过实测超声波在混凝土介质中传播的历时、波幅和频率等参数的相对变化来判定桩身 完整性的检测方法。2.2符号A 桩身截面面积;A D 波幅临界值;A;第 i 个测点相对波幅值;术语、符 号 A m 波 幅 平 均 值;c 桩身 纵波传播速度(简称

11、桩身波速);c;第i 根桩的 桩身波速计算值;%桩身 波速平均值;d 声测管内径;d 径向 换能器 外径;D 声测管外径、桩身直径;E 桩身材料弹性模量;E 桩锤传递给 桩的实际能量;匀一幅频曲 线上桩端相 邻谐振峰间的 频差;纸幅频曲线上对应于缺陷的相邻谐振峰间的 频差;F 桩顶锤击力信号;侧t,)-t，时刻的 锤击力;F，实测最大锤击力;h 两个接收换能器间的距离;Jc 凯司 法 阻 尼 系 数;l 两根声测管外壁间的距离;L 完整桩桩长、测点以下桩长;n 基桩数量、测点数;仇 c 单 桩轴 向 抗 压 极 限 承 载 力;A R 缺陷以 上部位土阻力的 估计值;t 声时值;t o 声波检

12、 测系统延迟时间;t,速度信号第一峰对应的 时刻、近道接收换能器首波值;t 2 远道接收换能器首波值;t a,t b 计算桩身裂隙宽度所用的 时间;t i超声波第 i 个测点声时值;t x 缺陷反射峰对应的时刻;t 声时修正值;A t 两接收换能器之间的声时差;A t,时域信号第一峰与缺陷反射波峰间的时间 差;T 采样结束的 时刻;,I T 时域信号第一峰与桩端反射波峰间的时间差;V D 声速临界值;v;第 i 测点声速值;公路工程基桩动测技术规程(打G/T F 8 1-0 1-7 0 0 4)v L 声速低限 值;叭 声测管壁厚度方向声速值;水的声速值;、混凝土声速平均值;石 正常混凝土声速

13、平均值;V 桩顶实测振动速度信号;v E )t，时刻的振动速度;测点至桩身缺陷之间的距离、测点至计算点之间的距离;Z;第 L 个 测点的深度;Z 桩身截面力学阻抗;P 桩身材料质量密度;Q 桩身 完 整 性 系 数;桩身 最 大 锤 击 压 应 力;o,桩身最大锤击拉应力;a 正常混 凝土声速标准差;S w 一 桩身水平裂缝宽度。基 本 规 定3 基本规定3.1 检测方法及选定原则 3.1.1 本规程所涉及的 检测方法包括低应变反射波法、高 应变动测法、超声波法(包括透射法和折射法)。检测方法 应根据工程的需要和检测的目 的按表3.1.1 规定的检测内容确定。表 3.1.1 检测方法一览表检

14、测 方 法检测内容低应变反射波法检测桩身缺陷位置及影响程度，判定桩身完整性类别高应变动测法 分析桩侧和桩端土阻力，推算单桩轴向抗压极限承载力;检测桩身缺陷位置、类型及影响程度，判定桩身完整性类别;试打桩及打桩应力监测超嘉法透射法检测灌注桩中声测管之间混凝土的缺陷位置及影响程度，判定桩身完整性类别折射法检测灌注桩钻芯孔周围混凝土的缺陷位置及影响程度 3.1.2 为保证检测结论的可靠性，可根据不同被检对象和检测要求，选用多种测试方法进行综合分析判断。3.1.3 桩的检测数量应符合下列规定:1 公路工程基桩应进行1 0 0%的 完整性检测，各种方法的选定应具有代表性和满足工程检测的特定要求;2 重要

15、工程的 钻孔灌注 桩应埋设声测管，检测的 桩数不应少于5 0%;3 高应变动测法的 抽检率可由工程设计或监理单位酌 情决定，但不宜少于相近条 件下总桩数的5%且不少于5 根。3.2 检测仪器与设备 3.2.1 基桩检测所用仪器设备的主要技术性能和工作环境条件应符合 基桩动测仪J G/T 3 0 5 5 中的规定，并具有良好的波形现场显示、记录和贮存功能。3.2.2 检测仪器设备必须由法定计量单位定期进行标定和年检，合格后方能使用。一公路工程基桩动侧技术规程(M/r F 8 1-0 1-2 0 0 4)3.2.3 所有仪器设备在检测前后必须进行自检，确认仪器工作正常。3.3 检测前的 准备 3.

16、3.1 被检工程应进行现 场调查，搜集其工程地质资料、基桩设计图纸和施工记录、监理 日 志等，了解施工工艺及施工过程中出现的异常情况。3.3.2 检测方法和制定检测方案应根据调查结果和检测目的合理选用。3.3.3 检测时间应满足拟用检测方法对混凝土强度(或龄期)和地基土休止期的规定。3.4 检测报告及桩身完整性类别评定 3.4.1 检测报告应用词规范，结论明确。其内容应包括工程概况、岩土工程勘察、检测技术及方法、桩位平面布置图、测试曲线、检测结果汇总表、结论及评价等。3.4.2 检测报告格式应符合本规程附录 A的规定。3.4.3 桩身完整性类别应按表 3.4.3 划分。表3.4.3 桩身完整性

17、类别划分桩身完整性类别特征1 类桩桩身完整，可正常使用11 类桩桩身基本完整，有轻度缺陷，不影响正常使用II I 类桩桩身有明显缺陷，对桩身结构承载力有影响W类桩桩身有严重缺陷，对桩身结构承载力有严重影响低应变反射波法4 低应变反射波法4.1 适用范围 4.1.1 本方法是通过分析实测桩顶速度响应信号的 特征来检测桩身的完整性，判定桩身缺陷位置及影响程度，判断桩端嵌固情况。4.1.2 本方法适用于混凝土灌注桩和预制桩等刚性材料桩的桩身完整性检测。4.1.3 使用本方法时，被检桩的桩端反射信号应能有效识别。4.2 检测仪器与设备4.2.1 检测系统包括信号采集及处理仪、传感器、激振设备和专用附件

18、。4.2.2 信号采集及处理仪应符合下列规定:1 数据采集装置的模一 数转换器不得低于 1 2 b i t o 2 采样间隔宜为1 0 5 0 0 P s，可 调。3 单通道采样点不少于 1 0 2 4 点。4 放大器增益宜大于 6 0 d B，可调，线性度良好，其频响范围应满足 5 H z 一 5 k fo 4.2.3 传感器的性能应符合下列规定:1 传感器宜选用压电式加速度传感器或磁电 式速 度传感器，频响曲 线的有效范围 应覆盖整个测试信号的频带范围。2 加速度传感器的电压灵敏度应大于 l 0 0 m v/g，电荷灵敏度应大于2 0 P C/g，上限 频率不应小于5 k H z，安装谐振

19、频率不应小于6 k H z，量程应大于 l 0 0 g o 3 速度传感器的固 有谐 振频率不应大于3 0 H z，灵敏度应大于2 0 0 m V/c m，一 ，上限频率不应小于 1.5 k H z，安装谐振频率不应小于 1.5 k H z o 4.2.4 根据桩型和检测目的，宜选择不同材质和质量的力锤或力棒，以获得所需的激振频率和能量。公路工程基桩动测技术规程旧G/T F 81-0 1-20 0 4)4.3 现场检测技术 4.3.1 检测前准备工作应符合下列规定:1 检测前应按本规程第 3.3.1 条的规定搜集有关技术资料。2 根据现场实际情况选择合适的激振设备、传感器及检测仪，检查测试系统

20、各部分之间是否连接良 好，确 认整个测试系统处于正常 工作状态。3 桩顶应凿至新鲜混凝土面，并用打磨机将测点和 激振点磨平。4 应测量并记录桩顶截面尺寸。5 混凝土 灌注桩的检测宜在成桩 1 4 d 以后进行。6 打入或静压式预制桩的检测应在相邻桩打完后进行。4.3.2 传感器安装应符合下列规定:1 传感器的安装可采用石膏、黄油、橡皮泥等 藕合剂，粘结应牢固，并与 桩顶面 垂直。2 对混凝土灌注桩，传感器宜安装在距桩中心 1/2 一 2/3 半径处，且距离桩的主筋不宜小于 5 0 mm。当桩径不大于 1 0 0 0 n 1 m时不宜少于 2 个测点;当桩径大于 1 0 0 0 m m时不宜少于

21、4 个测点。3 对混凝土预制桩，当边长不大于6 0 0 m m时不宜少于2 个测点;当边长大于6 0 0 m m时不宜少于3 个测点。4 对预应 力混凝 十管 桩不 应少于 2个测点。4.3.3 激振时 应符合下列规定:1 混凝土灌注桩、混凝土预制桩的 激振点宜在桩顶中 心部位;预应力混凝土管桩的激振点和传感器安装点与桩中心连线的 夹角不应小于4 5 0 0 2 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短脉冲激振;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。3 采用力棒激振时，应自由下落;采用力锤敲击时，应使其作用

22、力方向与桩顶面垂直。4.3.4 检测工作应遵守下列规定:I 采样频率和 最小的采样长度应根据桩长和 波形分析确定。2 各测点的重复检测次数不应少于 3 次，且检测波形具有良好的一致性。3 当干扰较大时，可采用信号增强技术进行重复 激振，提高信噪比;当信号一致性差时，应分析原因，排除人为和检测仪器等干扰因素，重新检测。4 对存在缺陷的桩应改变检测条件重复检测，相互验证。低应变反射波法4.4 检测数据分析与判定 4.4.1 桩身完整性分析宜以 时域曲 线为主，辅以 频域分析，并结合施工情况、岩土 工程勘察资料和波型特征等因素进行综合分析判定。4.4.2 桩身波速平均值的确定;1 当 桩长已 知、桩

23、端反射信号明 显时，选取相同 条件下不少于5 根 I 类桩的 桩身波速按下式计算其平均值:。，二 1 :n:-i一(4.4.2-1)2 L x 1 0 0 0 4T二2 L-鲜(4.4.2 一)式中。m 桩身波速平均值(m/s);c;第 i 根 桩的桩身波速计算值(m/s);L 完整桩桩长(m);A T 一一 时域信号第一峰与桩端反射波峰间的时间 差(m s);刃一一 幅频曲线桩端相邻谐振峰间的 频差(H z)，计算时不宜取第一与第二峰;n 基桩数量(n 5)o 2 当桩身波速平均值无法按上款确定时，可根据本地区相同桩型及施工工艺的其他桩基工程的测 试结果，并结合桩身混凝土强度等级与 实践经

24、验综合确定。4.4.3 桩身缺陷位置应按下列公式计算:=1.A t.一 2 0幻“兀式中 x 测点至桩身缺陷之间的 距离(m);(4.4.3)。一纸12A t,时域信号第一峰与缺陷 反射波 峰间的时间差(m s);纸 幅频曲线所对应缺陷的 相邻谐振峰间的 频差(H z);c 桩身波速(m/s)，无法确定时用。m 值替代。4.4.4 棍凝土灌注桩采用时域信号分析时，应结合有关施工和岩土工程勘察资料，正确区 分由 扩径 处产生的二次同 相反射与因 桩身截面渐扩 后急速恢复至原桩径处的 一次同相反射，以避免对桩身完整性的误判。4.4.5 对于 嵌岩桩，当桩端反射信号为 单一反射波且与锤击脉冲信号同相

25、时，应结合岩土工程勘察和设计等有关资料以及桩端同相反射波幅的相对高低来推断嵌岩质量，必要时采取其他合适方法进行核验。公路工程基桩动测技术规程(J r c/T F 8 1-0 1-2 0 0 4)4.4.6 桩身完整性的 分析当出 现下 列情况 之一时，宜结合其他检测方法:1 超过有效检测长度范围的 超长桩，其测试信号不能明确反映桩身下部和桩端情况。2 3 4 5不良。桩身截面 渐变或多变，且变化幅度较大的 混凝土 灌注 桩。当 桩长的 推算值与实际桩长明显不符，且又缺乏相关资料加以 解释或 验证。实测信号复杂、无规 律，无法对其进行准确的 桩身完整性分析和 评价。对于预制桩，时域曲线在接头处有

26、明显反射，但又难以判定是断裂错位还是接桩 4.4.7 桩身完整性类别 应按下列原则判定:1 I 类桩:桩端反射较明显，无缺陷反射波，振幅谱线分布正常，混凝土波速处于正常范围。2 1 1 类桩:桩端反射较明 显，但有局部缺陷 所产生的反射信号，混凝土波速处于正常范围。3 m类桩:桩端反射不明显，可见缺陷二次反射波信号，或有桩端反射但波速明显偏低。4 w类桩:无桩端反射信号，可见因 缺陷引起的多次强反射信号，或按平均波速计算的桩长明显短于设计桩长。4.4.8 检 测报告应符合本规程附录A的 规定，并应包括下列内容:1 桩身混凝土波速值。2 桩身完整性描述，包括缺陷位置、性质及类别。3 时域曲线图，

27、并 注明桩 底反射位置。4 桩位编号及平面布置示意图，地质柱状图。高 应 变 动 测 法5 高应变动测法5.1 适用范围 5.1.1 本方法 适用于检测混凝土灌注桩、预制桩和钢桩的单桩轴向抗压极限承载力和桩身完整性;监测混凝土预制桩和钢桩打人时桩身应力和锤击能量传递比，为选择沉桩工艺参数及桩长选择提供依据。5.1.2 进行单桩的轴向抗压极限 承载力检测应具有相同条件下的动一 静 试验对比 资料和现场工程实践经验。5.1.3 超长桩、大直径扩底桩和嵌岩桩不宜采用本方法进行单桩的轴向 抗压极限承载力检测。5.2 检测 仪器与设备5.2.1 检测系统包括信号采集及分析仪、传感器、激振设备和贯人度测

28、量仪等。5.2.2 信号采集器和 传感器的性能应符合下列规定:1 信 号 采 样 点 数 不 应少 于1 0 2 4 点，采 样间 隔 宜取1 0 0 一 2 0 0 1es。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2 0 m s 或达到5 L/c o 2 信号采集器的采样频率应可调，其模一 数转换精度不应低于1 2 b i t，通道之间的相位差不 应大于S O tL s;3力 信 号宜 采用 工 具 式 应 变 传 感 器 测 量，其 安装 谐 振 频 率 应 大 于2 k H z，在1 0 0 0 范围内的 非线性误差不应大于士 1%;4 速度信

29、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 l O k H z，且在1 一 3 0 0 0 H z 范围内 灵敏度变化不大于1 5%，在冲击加速度量程范围内非线性误差不大于士5%。5 传感器的灵敏1r系数应计量检宁n 5.2.3 激振宜采 用由铸铁或铸钢整体制作的自 由落锤。锤体应材质均匀、形状对称、底 面 平 整，高 径比 不 得小 于t o 1 公路工程基桩动测技术规程汀几刃 F 8 1-0 1-2 0 0 4)5.2.4 检测单桩轴向抗压承载力时，激振锤的重量不得小于基桩极限承载力的2%5.2.5 桩的贯人度应采用精密仪器测定。5.3 现场检测技术5.3.1 检测混凝土预制桩和

30、钢桩的极限承载力的最短休止期应满足下列条件:砂土 7 d，粉土 1 0 d，非饱和粘性土 1 5 d，饱和粘性土2 5 d.5.3.2 检测混凝土灌注 桩的极限承载力时，其桩身混凝土强度等级应达到设计要求，且应满足第 5.3.1 条规定的最短休止期。5.3.3 检测前的 桩头处理应符合下列规定:1 桩顶面应平整，桩头高度应满足安装锤击装置和传感器的要求，锤重心应与桩顶对中。2 加固处理桩头时应满足下列要求:1)新接桩头顶面 应平整且 垂直于被检桩轴线，侧面应平直，截面积应与被检桩相同，所 用混 凝土的强度应高于被检桩的 强度;2)被检桩主筋应全部接至新接桩头内，并设置间距不大于 1 5 0 m

31、 m的箍筋及上下间距不应大于 1 2 0 m m的2 一 3 层钢筋网片。5.3.4 检测时在桩顶面应铺设锤垫。锤垫宜由1 0 一 3 0 m m 厚的木板或胶合板等匀质材料制作，垫面略大于桩顶面积。5.3.5 传感器的安装应符合下列规定:I 桩顶下两侧面应对称安装加速度传感器和应变传感器各 1 只，其与桩顶的距离不应小于 1.5 倍的 桩径或边长。传感器安装面应平整，所在截面的 材质和尺寸与被检桩相同。2 应变传感器与 加速度传感器的中 心应位于同一 水平线上，同侧两种传感器间的 水平距离不宜大于l 0 0 m m。传感器的中 轴线应与桩的 轴线保持平行。3 在安装应变式传感器时，应对初始应

32、变进行监测，其值不得超过规定的限值。5.3.6 被检桩基本参数的设定应符合下列规定:1 测点以下桩长和截面 积可 根据设计文件或施工记录 提供的 数据设定。2 桩身材料质量密度宜按表5.3.6 取值。1 2一高应变动测法表5.3.6 桩材质f密度P(k g/m 3)混凝土灌注桩混凝土预制桩预应力混凝土管桩钢桩2 4 0 02 4 5 0-2 5 0 02 5 5 0一 2 6 0 07 8 5 0 3 桩身平均波速可结合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本规程 第 5.4.1 条第2 款予以调整。4 传 感器安装位置处的 桩身截面面积应按实际直径或边长计算确定

33、，波速的 设定宜综合考虑材料的设计强度和龄期的影响。5 桩身材料的弹性模量应按下 式计算:E=P c 2 (5.3.6)式中E 桩身材料弹性模量(P a);c 桩身波速(m/s);P 桩 身 材 料质 量 密 度(k g/m 3)o 5.3.，激振应符合下列要求:1 采用 自由落锤为激振设备时，宜重锤低击，锤的最大落距不宜大于2.O m o 2 对于 斜桩，应采用相应的 打桩机械或类似装置沿桩轴线激振。3 实测桩的 单击贯人度应确认与所采集的 振动信号相对应。用于推 算桩的 极限承载力时，桩的单击贯入度不得 低于2 m m 且不宜大于6 m m o 4 检测桃的极限承载力时.锤击次数宜为 2

34、一 3 击。5.3.8 检测桩身完整性和承载力时，应及时分析实测信号质量、桩顶最大锤击力和动位移、贯人 度以及桩身最大拉(压)应力、桩身缺陷程度及其发展情况等，并由此综合判定本次采集信号的有效性。每根被检桩的有效信号数不应少于2 组。5.3.，出现下列情况之一时，采集的信号不得作为有效信号:1 传感器安 装处混凝土开裂或出 现严重的塑性变形，使力信号最终未归零。2 信号采集后发现传感器已 有松动或 损坏现象。3 锤击严重偏心，一侧力信号呈现严重的受拉特征。5.3.1 0 试打桩用于评价其承载力时，应按桩端进人的土层逐一进行测试;当 持力层较厚时，应在同一土层中进行多次测试。5.3.1 1 桩身

35、锤击应力监测应包括桩身最大锤击拉应力和最大锤击压应力两部分。桩身 锤击拉应力宜在预 计桩端进人软土层或桩端穿过硬土层进人软夹层时测试;桩身锤击压应力宜在桩端进人硬土层或桩侧土阻力较大时测试。一1 3一公路工程基桩动测技术规程(J T G/T F 8 1-0 1-2 0 0 4 15.4 检测数据分析与判定 5.4.1 锤击信号选取与调整 应符 合下列规定:1 分析被检桩的承载力时，宜在第一和第二击实 测有效 信号中选取能量和贯人度较大者。2 桩身波速平均值可根据已 知桩长、力和速度信号上的 桩端反 射波时间或下行波上升沿的起点到上行波下降沿的起点之间的时差确定。3 传感器安装位置处原设定波速可

36、不随调整后的 桩身平均波速而改变。确有合理原因 需作调整时，应对传感器安装处桩身的弹性模量按式(5.3.6)重新设置，且应对原实测力信号进行修正。4 力和振动速度信号的上升沿重合性差时，应分析原因，不得随意调整。5.4.2 推 算被检桩的极限承载力前，应结合工程地质条件和设计参数，利用实测信号特征对桩的 荷载 传递性状、桩身缺陷程度和 位置及连续锤击时 缺陷的逐渐扩大或闭合情况进行定性判别。5.4.3 采用实 测曲线拟合法推算被检桩的极限承载力应符合下列规定:1 采用的桩和土的力学模型应能分别反映被检桩和地基土的物理力学性状;在各计算单元中，所用土的弹 性极限 位移不 应超过相应桩单元的 最大

37、计算位移。2 曲线拟合时间段长度在 t 1 十 2 L/。后的延续时间不应小于2 0 r n s 或3 L/。中的较大值。3 分析所用的模型参数应在岩土工程的合理范围内，可 根据工程地质和施工工艺条件进行桩身阻抗变化或裂隙拟合。4 拟合曲线应与实测曲线基本吻合，贯人度的计算值应与实测值基本一致，且整体曲线的拟合质量系 数宜控制在合适的 范围 之内。5.4.4 采用凯司法推算单桩的极限承载力时，应符合下列规定:1 只适用于 桩侧和 桩端土阻力均已充分发挥的摩擦型桩。2 用于混凝土灌注 桩时，桩身 材质、截面应基本均匀。3 单桩轴向抗压极限承载力可按下列公式计算:。=告 (1-，。)F(t i)+

38、Z 、(，):(1 ，。)I;(11 2 Lc)一 Z V(t,警)EA艺二 r(5.4.4-1)(5.4.4-2)式中 Q u c 单桩轴向 抗压极限承载力(kN);1 高应变动测法 J 凯司法阻尼系数;t,速度信号第一峰对应的时刻(m s);F(t,)-t,时刻的锤击力(k N);V(t,)-t。时刻的振动速度(m/s);Z 桩身截面力学阻抗(k N s/m);E 桩身材料弹性模量(k P a);A 桩身截面面积(m 2);。桩身波速(m/s);L-测点以 下桩长(M)o 4 J。应根据基本相同 条件下桩的动一 静载对比 试验结果确定，或由 不少于5 0%被检桩的曲线拟合结果推算，但当其极

39、差相对于平均值大于3 0%时不得使用。5.4.5 对于等 截面桩，测点下第一个缺陷可根据桩身完整性系数召 值按表5.4.5 判定，其位置 二 按下式计算:。，(t、一t,)2(洲 洲(5.4.5)式中测点至桩身缺陷之间的 距离(m);速度信号 第一峰对应的时刻(m s);t x 缺陷反射峰对应的时刻(m s)o 表 5.4.5 桩身完整性判定类别m一IV R 值0.9 5 夕,I.00.8,召,0.9 5 R 值0.6,月 0.8 夕 0.6 5.4.6 出现下列情况之一时，应按工程地质和施工工艺条件，采用实测曲 线拟合法或其他检测方法综合判定桩身完整性:1 桩身有扩径、截面渐变或多变的混凝土

40、灌注桩。2 桩身存在多处缺陷的 桩。3 力和速度曲线在上升沿或峰 值附近出现异常，桩身浅部存在缺陷或波阻抗变化复杂的桩。5.4.7 试打桩分析时，桩端持力层的判定应综合考虑岩土工程勘察资料，并应对推算的单桩极限承载力进行复打校核。5.4.8 桩身最大锤击拉应力和桩身最大锤击压应力可分别按下列公式计算:1 桩身最大锤击拉应力 一1 公路工程基桩动测技术规程 J T G/T F 8 1-0 1-2 0 0 4)1 f，I 2 L1 .,l 2 L 1，.I 2 L一2 x l .l 2 L一2 x 1 1a，二 二 几m a x)G V I t 7+I 一 r I t,+I 一 L.V I t,+

41、I 一 P t t j+1 1 LH Lc 1、一c 1、一c)一c 11(5.4.8 一 1)式中 a t 桩身最大锤击拉应力(k P a);x 测点至计算点之间的距离(m);A 桩身截面面积(时);Z 桩身截面力学阻抗(k N s/m);c 桩身波速(m/s);L 完整桩桩长(m).2 桩身最大锤击压应力 F _ LI P 二 不 厂式 中 桩 身 最 大 锤 击 压 应 力(k P a);F _实测最大锤击力(k N);A 桩身截面面积(m 2)o(5.4.8-2)5.4.9 桩锤实际传递给 桩的能量可按下列公式计算:E=f T F V d t0(5.4.9)式中 E 桩锤传递给桩的 实

42、际能 量(J);T 采样结束的时刻(s);F 桩顶锤击力信号(N);6 一桩顶实测振动速度信号(m/s)o 5.4.1 0 检测报告格式应符合本规程附录 A的规足，井应包括下列内容:1 实测力和 速度信号曲 线及由加速度信号经两次积分后得到的桩顶位移信号曲线;拟合曲 线、模拟的 静荷载一 沉降曲 线、土阻力和桩身阻抗沿深度的变化曲线;2 凯司 法中 所取定的J。值;3 试打桩和打桩监控所采用的桩锤和锤垫类型，监测得到的 锤击数、桩侧和桩端阻力、桩身锤击拉(压)应力、能 量传递比 等随人土深度的 变化关系。4 试桩附近的地质柱状图及土的物理力学性能指标。超声波法6 超声波法6.1 适用范围6.1

43、.1 本方法适用于直径不小于 8 0 0 m m的混凝土灌注桩的完整性检测，它包括跨孔透射法和单孔折射法。6.2 检测仪器与设备6.2.1 检测仪系统应包括信号放大器、数据采集及处理存储器、径向振动换能器等。6.2.2 检测仪应具有一发双收功能。6.2.3 声波发射应采用高压阶跃脉冲或矩形脉冲，其电 压最大值不应小于 1 0 0 0 V，且分档可调。6.2.4 接收放大与数据采集器应符合下列 规定:1 接收放大器的频带宽 度为5 一 2 0 0 k H z，增益不应小于 l 0 0 d B，放大器的噪声有效值不大于2 u v;波幅测量范围不小于8 0 d B,测量误差小于1 d B o计时显示

44、范围 应大于2 0 0 0,，精度优于。.5 f k s，计时误差不应大于2%.采集器模一 数转换精度不应低于 8 b i t，采样频率不应小于 1 O M H z，最大采样长度不，凡应小于3 2 k B。6.2.5 径向振动换能器 应符合下列规定:1 径向 水平面无指向 性。2 谐振频率宜大于2 5 k H z o 3 在 1 M P a 水压下能正常工作。4 收、发换能器的导线均应有长度标注，其标注允许偏差不应大于 l o m m o接收 换能器宜带有前置放大器，频带宽度宜为5 一 6 0 k H z o单孔检测采用一发双收一体型换能器，其发射换能器至接收换能器的最近距离不、6应小于 3

45、0 c m，两接收换能器的间距宜为 2 0 c m 公路工程基桩动测技术规程(J T G/T F 8 1-0 1-2 0 0 4)6.3 现场检测技术 6.3.1 声测管的 埋设 应符合下列规定:1 当桩径不大于 1 5 0 0 m m 时，应埋设三 根管;当桩径大于 1 5 0 0 m m时，应埋设四根管。2 声测管宜采用金属管，其内径应比换能器外径大 1 5 m m，管的连接宜采用螺纹连接，且不漏水。3 声测管应牢固焊接或绑扎在钢筋笼的内侧，且互相平行、定位准确，并埋设至桩底，管口宜高出桩顶面3 0 0 m m以上。声测管管 底应封闭，管口 应加盖。声测管的布置以路线前进方向的顶点为起始点

46、，按顺时针旋转方向进行编号和分411组，每两根编为一组。6.3.2 检测前的准备应符合下列规定:1 被检桩的 混凝土龄期应大于 1 4 d 0 2 声测管内应灌满清水，且保证畅通。3 标定超声波检测仪发射至接收的系统 延迟时间t o o 4 准确量测声测管的内、外径和两相邻声测管外壁间的距离，量测精度为士 l m m o 5 取芯孔的垂直度误差不应大于0.5%，检测前应进行孔内清洗。.3.3 检测方法应符合下列要求:1 测点间距不宜大于2 5 0 m m。发射与接收换能器应以 相同标高同步升降，其累计相对高差不应大于 2 0 m m，并随时校正。2 在对同一根桩的 检测过程中，声波发射电 压应

47、保 持不变。3 对于声时值和波幅 值出现异常的部位，应采用水平加密、等差同步或扇形扫测等方法进行细测，结合波形分析确定桩身混凝土缺陷的位置及其严重程度。6.4 检测数据分析与判定6.4.1 声时修正值可按下式计算:t =D 匕d+d-d v,v w式中 t 声时修正值(F c s),(t 为声波在混凝土中的 传播时间，简称声时);D 声测管外径(mm);d 声测管内径(m m);d 换能器外径(m m);v,声测管壁厚度方向声速值(k m/s);一1 8一(6.4.1)超 声 波 法 水的 声速 值(k m/s)o 6.4.2 声时、声速和声速平均值应按下列公式计算，并绘制声速一 深度曲线、波

48、幅 一 深度曲线。一 t o一 t l t I，公;花 下n(6.4.2-1)(6.4.2-2)(6.4.2-3)式中 t 声时值(l e s);t;超声波 第 i 测点声时值(Q C s);t o 声 波 检 测系 统 延 迟 时间(j s);t -声时修正值(t e s);v;第 i 个测点声速值(k m/s);l 两根检测管外壁间的距离(m m);。m 一 混凝土声速平均值(k m/s);n 测点数。6.4.3 单孔折射法的 声时、声速值应按下列公式计算:t=t 2一t,h v;二瓦式中 A t 两个接收 换能器间的声时差(t s);t,近道接收 换能器声时(1,s);t 2 远道接收换

49、能器声时(y e s);v;第 i 测点的声速值(k n V s);h 两个接收换能器间的距离(m m)o(6.4.3 一 1)(6.4.3-2)6.4.4 桩身混凝土缺陷应根据下列方法综合判定:1 声速判据 当实测混凝土声速值低于 声速临界值时应将其 作为可疑缺陷区。v;V D式中。1 第 i 个测点声速值(k m/s);V D 声速临界值(k m/s)o 声速临界值采用正常混凝土声速平均值与2 倍声速标准差之 差，即:V I)二v一2 a 1 9一(6.4.4-1)(6.4.4-2)公路工程基桩动测技术规程切G/T F 8 1-0I-2 004)玄v几 i.6(6.4.4-3)/(i 二

50、v)一 勺玉 二 下n 一 1(6.4.4-4)式中v 正常混凝土声速平均值(k m/s);a v 正常混凝土声速标准差;v;第 i 个测点声速值(k m/s);n测点数。当检测剖面 n 个测点的声速值普遍偏低且离散性很小时，宜采用声速低限值判据。即实测混凝土声速值低于声速低限值时，可直接判定为异常。v;v 2 0 3 ，。v n+I，。+:，将排在后面明显小的数据视为可疑值，如果。n 十 9J 十:等测值可疑，先予以剔除，然后以。及 其以前点按本规程公式(6.4.4-3)和 公式(6.4.4-4)计算声速平均 值v、标准差。，及按公式(6.4.4-2)计算声速临界值。D。此时，若:。V D