低应变桩身完整性检测【桩基优质】.ppt

建筑基桩低应变检测技术 化学工业部（郑州）基础工程研究检测中心 杜思义 低应变法检测桩身完整性 定义： 采用低能量瞬态或稳态激振方式在桩顶激振，实测桩顶部的速度时程曲线或速度导纳曲线，通过波动理论分析或频域分析，对桩身完整性进行判定的检测方法。 试验过程及测试信号的评判 桩身完整性检测 现场检测流通图 压电传感器构造 传感器灵敏度：mv/g mv/（m/s） 特点：加速度传感器高频响应好、体积小、重量轻 影响因素：温度、湿度、横向灵敏度、电缆噪声、接地回路噪声 激振工具 力锤、力棒 工程塑料、高强尼龙、橡胶锤、铝锤、铁锤等 重量：几百克－－几百千克 锤垫 橡胶垫 1.2传感器的安装 1） 传感器安装应与桩顶面垂直；用耦合剂粘结时，应具有足够的粘结强度。 2） 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；空心桩的激振点与测量传感器安装位置宜在同一水平面上，且与桩中心连线形成的夹角宜为90°，激振点和测量传感器安装位置宜为桩壁厚的1/2 处。 激振设备 瞬态激振操作应通过现场试验选择不同材质的锤头或锤垫，以获得低频宽脉冲或高频窄脉冲；工程塑料、尼龙、铝、铜、铁、橡胶 锤头的软硬或锤垫的厚薄能起到控制脉冲宽窄的作用； 锤头的质量和敲击力大小能起到控制力脉冲幅值的作用； 冲击锤型大小对波形的影响 1.4不同敲击方式下出现的不同情况 1).模型桩概况 1).模型桩概况 1).模型桩概况 2).测试曲线及分析2.1 锤击方式 2).测试曲线及分析2.1 锤击方式 2).测试曲线及分析2.2 测试曲线及分析 2).测试曲线及分析2.2 测试曲线及分析 2).测试曲线及分析2.2 测试曲线及分析 2).测试曲线及分析2.2 测试曲线及分析 3).讨论 3).讨论 3).讨论 4).结语 二 分析判断桩身完整性 2.1 一维波动理论； 2.2各种桩型的施工工艺及具体施工情况 沉管灌注桩质量通病 钻(冲)孔灌注桩质量通病 人工挖孔桩质量通病 载体桩质量通病 挤扩支盘桩质量通病 预制钢筋混凝土桩质量通病 钢桩质量通病 其他 低应变测试信号解读 测试实例与常见情况 低应变法适用条件和应用中应注意的问题 理论基础： （振动）平截面一维弹性均匀细长杆 桩径限制不能过大 设计桩身截面宜基本规则 缺陷的难定量与类型难区分 最大有效检测深度受限制 不能用波速推定桩身混凝土强度 用波速只能估算不能校核桩长 复合地基中桩的检测问题 1低应变测试的波速 2土阻力影响 3阻抗渐变型、阻抗的突变型 4多缺陷桩 5浅层严重缺陷的判别 1低应变测试的波速 c2 = E / ρ 波速由桩身的弹性模量和密度决定，不是由桩身强度决定的。但波速与桩身混凝土强度整体趋势上呈正相关关系，即强度高波速高，但二者并不为一一对应关系。 波速与桩身混凝土强度、混凝土的骨料品种、粒径级配、密度、水灰比、成桩工艺（导管灌注、振捣、离心）等因素有关。 2土阻力的影响 原因（1）桩周土特性有较大突变； （2）土阻力 特点：（1） 土阻力的影响一般浅部较为明显； （2） 土阻力影响具有普遍性和区域性； 3阻抗渐变型、阻抗的突变型 4多缺陷桩 5浅层严重缺陷的判别 谢谢各位 ！ 祝周末愉快！  (a) 逐渐扩径 (b) 逐渐缩颈 (c)中部扩径 (d)上部扩径 不同的锤击方式会对测试曲线造成一定的影响，从而影响判断结果的准确性，因此，在测试时应配置不同的锤、采用不同的方式锤击。 在现场应尽可能地得到可以大致判断的原始曲线，采样及分析时设置滤波应慎重。 管桩缺陷并不是通常认为的那样容易测试，应加强这方面的研究。 （1） 采用加速度传感器时，可选择小于10Hz的高通滤波和大于2000Hz的低通滤波对积分后的速度信号进行处理。（2） 采用速度传感器时，可选择小于20Hz的高通滤波和大于1000Hz的低通滤波对速度信号进行处理。 2.3检测数据的分析与判断 2.3.1信号处理 （3） 当桩底信号较弱时，可采用指数放大，指数放大倍数以2～10倍为宜，被放大的信号幅值不应大于入射波的幅值，进行指数放大后的波形应基本回零。（4）当需要时，可使用旋转处理功能，使测试波形尾部基本位于零线附近。 2.3.2应根据应力波理论对检测信号进行分析。 （1）信号分析前，首先应确定桩基工程的纵波波速平均值。对工程地质条件相近、成桩工艺相同、同一单位施工的桩基，确定其桩基工程的纵波波速平均值时，应符合下列规定： 参加统计计算的桩应为Ⅰ类桩，数量不应少于5根；