《公路工程检测技术》桥梁工程基础检测(184P)185页PPT课件

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1、模块四桥梁工程检测模块构架桥 梁 工 程 检 测情境一、钻情境一、钻( (挖挖) )孔灌注桩泥浆性能孔灌注桩泥浆性能指标检测指标检测情境二、钻情境二、钻( (挖挖) )孔灌注成孔质量检孔灌注成孔质量检测测 情境三、灌注桩完整性检测情境三、灌注桩完整性检测 情境四、基桩静荷载试验检测情境四、基桩静荷载试验检测 项目一项目一桥梁工程基础检测桥梁工程基础检测 项目二项目二桥梁上部结构检测桥梁上部结构检测情境一、板式橡胶支座检测情境一、板式橡胶支座检测 情境二、盆式橡胶支座检测情境二、盆式橡胶支座检测 情境三、混凝土构件试验检测及质量情境三、混凝土构件试验检测及质量评定方法评定方法 情境四、混凝土强度

2、评定方法情境四、混凝土强度评定方法项目一项目一桥梁工程基础检测桥梁工程基础检测 情境一情境一 钻钻( (挖挖) )孔灌注桩泥浆性能指标检测孔灌注桩泥浆性能指标检测方案一方案一钻钻( (挖挖) )孔灌注桩泥浆性能指标检测孔灌注桩泥浆性能指标检测(1)相对密度(2)粘度(3)静切力(4)含砂率 (5)胶体率()(7)酸碱度(6)失水率(mL/30min)钻孔灌注桩调制的护壁泥浆一般由水、粘土(或膨润土)和添加剂按适当配合比配制而成，应根据钻孔方法和地层情况采用不同的性能指标。1.泥浆性能要求钻孔方法地层情况泥浆性能指标相对密度粘度(Pas)含砂率()胶体率()失水率(mL30min)泥皮厚(mm/

3、30min)静切力(Pa)酸碱度(pH)正循环一般地层1.051.201622849625212.5810易坍地层1.201.451928849615235810反循环一般地层1.021.061620495203l2.5810易坍地层1.061.lO182849520312.5810卵石土l.101.15203549520312.5810推钻冲抓一般地层1.10l.20182449520312.5811冲击易坍地层1.201.40223049520335811注意： (1)地下水位高或其流速大时，指标取高限，反之取低限；(2)地质状态较好，孔径或孔深较小的取低限，反之取高限；(3)在不易坍塌的

4、粘质土层中，使用推钻、冲抓、反循环回转钻进时，可用清水提高水头(2m)维护孔壁；(4)若当地缺乏优良粘质土，远运膨润土亦很困难，调制不出合格泥浆时可掺用添加剂改善泥浆性能。(5)直径大于2.5m的大直径钻孔灌注桩对泥浆的要求较高，泥浆的选择应根据钻孔的工程地质情况、孔位、钻机性能、泥浆材料条件等确定。在地质复杂，覆盖层较厚，护筒下沉不到岩层的情况下，宜使用丙烯酰胺即PHP泥浆，此泥浆的特点是不分散、低固相、高粘度。(1)相对密度用泥浆相对密度计测定。将要量测的泥浆装满泥浆杯，加盖并洗净从小孔溢出的泥浆，然后置于支架上，移动游码，使杠杆呈水平状态(即水平泡位于中央)，读出游码左侧所示刻度，刚为泥

5、浆的相对密度儿。2 2泥浆性能指标检测泥浆性能指标检测若工地无以上仪器，可用一口杯先称其质量设为m1，再装满清水称其质量m2,再倒去清水，装满泥浆并擦去杯周溢出的泥浆，称其质量设为m3，则(2)粘度用工地标准漏斗粘度计测定。用两端开口量杯分别量取200mL和500mL泥浆，通过滤网滤去大砂粒后，将泥浆700mL均注入漏斗，然后使泥浆从漏头流出，流满500mL量杯所需时间(s)，即为所测泥浆的粘度。校正方法：漏斗中注入700ml清水，流出500ml，所需时间应是15s，其偏差如超过1s，测量泥浆粘度时应校正。图4.1.1.1-1粘度计(尺寸单位：mm)1-漏斗；2-管子；3-量杯200mL；4-

6、量杯500mL部分；5-筛网及杯返回(3)静切力工地可用浮筒切力计测定(图4.1.1.1-2 )。测量泥浆切力时，可用下式表示：式中：G铝制浮筒质量(g)； d浮筒的平均直径(cm)； h浮筒的沉没深度(cm)； 泥浆容重(g/cm3)； 浮筒壁厚(cm)。图4.1.1.1-2浮筒切力计返回量测时，先将约500ml。泥浆搅匀后，立即倒入切力计中，将切力筒沿刻度尺垂直向下移至与泥浆接触时，轻轻放下，当它自由下降到静止不动时，即静切力与浮筒重力平衡时，读出浮筒上泥浆面所对的刻度(刻度是按公式(4.1.1.1-2)计算值刻划的)，即为泥浆的初切力。取出切力筒，按净粘着的泥浆，用棒搅动筒内泥浆后，静止

7、10min，用上述方法量测，所得即为泥浆的终切力。它们的单位均为Pa，此切力计如买不到可自制。 (4)含砂率 工地可用含砂率计(图4.1.1.1-3)测定。量测时，把调好的泥浆50mL倒进含砂率计，然后再倒进清水，将仪器口塞紧摇动1min，使泥浆与水混合均匀。再将仪器垂直静放3min，仪器下端沉淀物的体积(由仪器刻度上读出)乘2就是含砂率(有一种大型的含砂率计，内装900mL的，从刻度读出的数不乘2即为含砂率)。返回图4.1.1.1-3含砂率计(6)失水率(mL/30min)用一张12cm12cm的滤纸，置于水平玻璃板上，中央画一直径3cm的圆，将2mL的泥浆滴入圆圈内，30min后，测量湿圆

8、圈的平均直径减去泥浆摊平的直径(mm)，即为失水率。在滤纸上量出泥浆皮的厚度(mm)即为泥皮厚度。泥皮愈平坦、愈薄则泥浆质量愈高，一般不宜厚于23mm。(7)酸碱度即酸和碱的强度简称，也有简称为酸碱值的。pH值是常用的酸喊标度之一。pH值等于溶液中氢离子浓度的负对数值，即pH=-lgH+=1g1H+。pH值等于7时为中性，大于7时为碱性，小于7时为酸性。工地测量pH值方法，可取一条pH试纸放在泥浆面上，0.5s后拿出来与标准颜色相比，即可读出pH值。也可用pH酸碱计，将其探针插入泥浆，直接读出pH值。3注意问题(1)无论采用何种方法清孔，清孔后泥浆试样应从孔底提出，进行性能指标检测，检测结果应

9、符合表4.1.1.1-1的规定。(2)在吊入钢筋骨架后，灌注水下混凝土之前，应再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀厚度，如超过规定，应进行第二次清孔，符合要求后方可灌注水下混凝土。情境二情境二 钻钻( (挖挖) )孔灌注成孔质量检测孔灌注成孔质量检测桥梁工程中常用的灌注桩施工方式主要有钻孔、冲击成孔、冲抓成孔和人工挖孔等。人工挖孔为干作业施工，成孔后孔壁的形状、孔深、垂直度、孔底沉淀厚度以及钢筋笼的安放位置等均可通过目测或人下到孔内进行检查，成孔质量较易控制。钻孔、冲击成孔或冲抓成孔等灌注桩，通常以泥浆进行护壁，为湿作业施工。成孔后孔中充满泥浆而无法目测或人下到孔内进行检查，孔壁的形状、垂直度和

10、沉淀土厚度等只能通过仪器进行检测。下面主要介绍湿作业灌注桩成孔质量检查的主要内容及其相应的方法。方案一方案一钻钻( (挖挖) )孔灌注成孔质量检测孔灌注成孔质量检测1桩位偏差检查2孔径检查3桩倾斜度检查4、沉淀土厚度1桩位偏差检查基桩施工前应按设计桩位平面图落放桩的中心位置，施工结束后应检查中心位置的偏差，并应将其偏差绘制在桩位竣工平面图中，检测时可采用经纬仪对纵、横方向进行量测。桩孔中心位置的偏差要求，对于群桩不得大于100mm，单排桩不得大于50mm。当桩群中设置有斜桩时，应以水平面的偏差值计算。2孔径检查桩孔径可用专用球形孔径仪、伞形孔径仪和声波孔壁测定仪等测定。伞形孔径仪，其由测头、放

11、大器和记录仪三部分组成。测头为机械式的，测头放入测孔之前，四条测腿合拢并用弹簧锁定，测头放入孔内到达孔底时，四条测腿立即自动张开。图4.1.2.1-1孔径仪a)测头 b)孔径仪检测装置a)1-电缆；2-密封筒；3-测腿；4-锁腿装置b)1-测头；2-三角架；3-钢丝绳；4-电缆；5-放大器；6-记录仪返回当测头往上提升时，由于弹簧力作用，腿端部紧贴孔壁，随着孔壁凹凸不平状态相应张开或收拢，带动密封筒内的活塞杆上下移动，使四组串联滑动电阻来回滑动，将电阻变化转化为电压变化，经信号放大并记录，即可自动绘出孔壁形状而测出孔径尺寸。此外，也可采用简易的木制铰接量径器测定，其使用简便，量测精度约为10m

12、m，其构造可详见有关文献3桩倾斜度检查一般要求对于竖直桩，其允许偏差不应超过1，斜桩不应超过设计斜度的2.5。桩倾斜度的检查采用图4.1.2.1-2所示当检查的桩孔较深且倾斜度较大时，可根据地质及施工情况选用JDL-1型陀螺测斜仪或JJX-3型井斜仪检查，也可采用声波孔壁测定仪绘出连续的孔壁形状和垂直度如图4.1.2.1-3和图4.1.2.1-4声波孔壁测定仪。图图4.1.2.1-2桩的倾斜度检查桩的倾斜度检查1-钢筋圆球；钢筋圆球；2-标尺；标尺；3-元钉；元钉；4-木枋；木枋；5-导向滑轮；导向滑轮；6-钻架横梁钻架横梁简易方法。在孔口沿钻孔直径方向设一标尺，标尺上0点与钻孔中心重合，并使

13、滑轮、标尺0点和钻孔中心在同一铅垂线上，其高度为H。穿过滑轮的测绳一端连接于用钢筋弯制的圆球(圆球直径比钻孔直径略小些)，另一端通过转向滑轮用手拉住。将圆球慢放入钻孔中，并测读测绳在标尺上的偏距e，则倾斜角=aretan(eH)。该方法工具简单、操作方便，但测读范围以。值小于钻孔的半径为最大限度，且读数较为粗糙。图图4.1.2.1-3声波孔壁测定仪声波孔壁测定仪1-电机；电机；2-走纸速度控制器；走纸速度控制器；3-记录仪；记录仪；4-发射探头；发射探头；5-接收探头；接收探头；6-电缆；电缆；7-钢丝绳钢丝绳返回图图4.1.2.1-4孔壁形状和偏斜孔壁形状和偏斜返回4.孔底沉淀层厚度检查 检

14、测方法目前还不够成熟，下面介绍几种工程中常试用的方法。垂球法垂球法是一种惯用的简易测定沉淀土厚度的方法。其将重约1kg的铜制锥体垂球，顶端系上测绳，把垂球慢慢沉入孔内，凭手感判断沉淀土顶面位置，其施工孔深和量测孔深之差值即为沉淀土厚度。电阻率法电阻率法沉淀土测定仪由测头、放大器和指示器组成。它是根据介质不同，如水、泥浆和沉淀颗粒具有不同的导电性能，由电阻阻值变化来判断沉淀土厚度。测试时将测头慢慢沉入孔中，观察表头指针的变化，当出现突变时记录深度h1，继续下沉测头，指针再次突变记录深度h2，直到测头不能下沉为止，记录深度h3，设施工深度为H，则各沉淀土厚度为(h2一h1)、(h3一h2)和(Hh

15、3)。电容法电容法沉淀土厚度测定原理是当金属两极板间距和尺寸不变时，其电容量和介质的电解率成正比关系，水、泥浆和沉淀土等介质的电解率有较明显差异，从而由电解率的变化量测定沉淀土的厚度。钻(挖)孔在终孔和清孔后，应进行孔位、孔深检验。一般情况下孔径、孔形和倾斜度宜采用上述专用仪器测定，当缺乏专用仪器时，可采用外径为钻孔桩钢筋笼直径加100mm(不得大于钻头直径)，长度为46倍外径的钢筋笼检孔器吊入钻孔内检测。情境三情境三 灌注桩完整性检测灌注桩完整性检测 1. 钻芯检验法2.振动检验法(1)敲击法和锤击法(2)稳态激振机械阻抗法(3)瞬态激振机械阻抗法(4)水电效应法3超声脉冲检验法4射线法从以

16、上所列的常用检测方法可见，桩基检测方法的研究和应用是一个十分活跃的领域。国家建设部、地矿部早在2019年12月就颁布了基桩低应变动力检测规(JGJT 93-95)2019年颁布了基桩高应变动力检测规(JGT 10697)。公路桥梁基桩检验多数地区实行普查，交通部也于2019年11月颁布了公路工程基桩动测技术规程 (JTGT F81-01-2019)其检验的基本方法有以下几种。方案一方案一 反射波法（反射波法（JTGJTGT F81012019T F81012019）公路桥梁基桩检验多数地区实行普查，基桩低应变动力检测法以其设备轻便灵活、现场检测工作量小、检测效率高、检测费用低等优点得到了广泛应

17、用。1基本原理反射波法源于应力波理论，基本原理是在桩顶进行竖向激振，弹性波沿着桩身向下传播，在桩身存在明显波阻抗界面(如桩底、断桩或严重离析等部位)或桩身截面积变化(如缩径或扩径)部位，将产生反射波。经接收、放大滤波和数据处理，可识别来自桩身不同部位的反射信息，据此计算桩身波速、判断桩身完整性。2适用范围(1)反射波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。(2)反射波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。(3)使用反射波法时，被检桩的桩端反射信号应能有效识别。3检测仪器与设备(1)反射波法检测系统由传感器、激振

18、锤、一体化检测仪和打印机等组成，其中一体化检测仪由信号采集及处理仪和相应的分析软件等组成(图4.1.3.1-1)图图4.1.3.1-1反射波法检测系统反射波法检测系统返回(2)信号采集及处理仪应符合下列规定：数据采集装置的模一数转换器不得低于12bit。采样间隔宜为10500s，可调。单通道采样点不少于1024点。放大器增益宜大于60dB，可调，线性度良好，其频响范围应满足55000Hz。(3)传感器的性能应符合下列规定：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。加速度传感器的电压灵敏度应大于100mVg，电荷灵敏度应大于20PCg，上限

19、频率不应小于5kHz，安装谐振频率不应小于6kHz，量程应大于100g。速度传感器的固有谐振频率不应大于30Hz，灵敏度应大于200mVcm.s-1，上限频率不应小于1.5kHz，安装谐振频率不应小于1.5kHz。(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。4现场检测技术(1)检测前准备工作应符合下列规定：检测前首先应搜集有关技术资料。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。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。应测量并记录桩顶截面尺寸。混凝土灌注桩的检

20、测宜在成桩14d以后进行。打入或静压式预制桩的检测应在相邻桩打完后进行。(2)传感器安装应符合下列规定：传感器的安装可采用石膏、黄油、橡皮泥等耦合剂，粘结应牢固，并与桩顶面垂直。对混凝土灌注桩，传感器宜安装在距桩中心1223半径处，且距离桩的主筋不宜小于50 mm。当桩径不大于1000mm时不宜少于2个测点；当桩径大于1000mm时不宜少于4个测点。对混凝土预制桩，当边长不大于600mm时不宜少于2个测点；当边长大于600mm时不宜少于3个测点。对预应力混凝土管桩不应少于2个测点。(3)激振时应符合下列规定：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

21、装点与桩中心连线的夹角不应小于45。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。采用力棒激振时，应自由下落；采用力锤敲击时，应使其作用力方向与桩顶面垂直。(4)检测工作应遵循下列原则采样频率和最小的采样长度应根据桩长和波形分析确定。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。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于扰因素，重新检测。对存在缺陷的桩应改变检测条件重复检测，相互验证

22、。5检测数据分析与判定(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、岩土工程勘察资和波形特征等因素进行综合分析判定。当桩长已知、桩端反射信号明显时，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： 式中： cm 桩身波速平均值（m/s） ci第i根桩的桩身波速计算值（m/s） L完整桩桩长(m)；T时域信号第一峰与桩端反射波峰间的时间差(ms)；f幅频曲线桩端相邻谐振峰间的频差(Hz)，计算时不宜取第一与第二峰； n基桩数量(n5)。当桩身波速平均值无法按上述方法确定时，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

23、验综合确定。式中：X测点至桩身缺陷之间的距离（m）tx时域信号第一峰与缺陷反射波峰间的时间差fx幅频曲线所对应缺陷的相邻谐振峰间的频差(Hz)C桩身波速（m/s），无法确定时用Cm 值替代。(4)混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。(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。(6)桩身完整性的分析当出现下列情况之一时，宜

24、结合其他检测方法：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。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明显反射，但又难以判定是断裂错位还是接桩不良。(7)桩身完整性类别应按下列原则判定：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。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。III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

25、射但波速明显偏低。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。(8)检测报告应包括下列内容：桩身混凝土波速值。桩身完整性描述，包括缺陷位置、性质及类别。时域曲线图，并注明桩底反射位置。桩位编号及平面布置示意图，地质柱状图。检测报告格式参照(JTGT F81012019)附录D。方案二方案二 超声波法超声波法(JTG(JTGT F81012019)T F81012019)声波透射法适用于检测桩径大于0.8m以上混凝土灌注桩的完整性。1基本原理钻孔灌注桩超声脉冲检测法的基本原理与超声测缺和测强技术基本相同。但由于桩深埋土内，而检测只能在地面上进行，

26、因此又有其特殊性。在钻孔灌注桩的检测中所依据的基本物理量有以下四个。(1)声时值由于钻孔桩的混凝土缺陷主要是由于灌注时混入泥浆或混入自孔壁坍落的泥、砂所造成的。缺陷区的夹杂物声速较低，或声阻抗明显低于混凝土的声阻抗。因此，超声脉冲穿过缺陷或绕过缺陷时，声时值增大。增大的数值与缺陷尺度大小有关，所以声时值是判断缺陷有无和计算缺陷大小的基本物理量。(2)波幅 当波束穿过缺陷区时，部分声能被缺陷内含物所吸收，部分声能被缺陷的不规则表面反射和散射，到达接收探头的声能明显减少，反映为波幅降低。实践证明，波幅对缺陷的存在非常敏感，是在桩内判断缺陷有无的重要参数。(3)接收信号的频率变化当超声脉冲穿过缺陷区

27、时，声脉冲中的高频部分首先被衰减，导致接收信号主频下降，即所谓频漂，其下降百分率与缺陷的严重程度有关。接收频率的变化实质上是缺陷区声能衰减作用的反映，它对缺陷也较敏感，而且测量值比较稳定，因此，也可作为桩内缺陷判断的重要依据。(4)接收波形的畸变 接收波形产生畸变的原因较复杂，一般认为是由于缺陷区的干扰，部分超声脉冲波被多次反射而滞后到达接收探头。这些波束的前锋到达接收探头的时间参差不齐，相位也不尽一致叠加后造成接收波形的畸变。因此，接收波形上带有混凝土内部的丰富信息。如能对波形进行信息处理，搞清波束在混凝土内部反射和叠加机理，则可确切地进行缺陷定量分析。但目前，波形信息处理方法未能解决，一般

28、只能将波形畸变作为缺陷定性分析依据以及判断缺陷的参考指标。在检测时，探头在声测管中逐点测量各深度的声时、波幅(或衰减)、接收频率及波形畸变位置等。然后，可绘成“声时-深度曲线”、“波幅-深度曲线”及“接收频率变化率-深度曲线”等，供分析使用。2检测方式为了使超声脉冲能横穿各不同深度的横截面，必须使超声探头深入桩体内部，为此，须事先预埋声测管，作为探头进入桩内的通道。根据声测管埋置的不同情况，可以有如下三种检测方式：(1)双孔检测(2)单孔检测(3)桩外孔检测图图4.1.3.2-1钻孔前注桩超声脉冲检测方法钻孔前注桩超声脉冲检测方法a)双孔检测；双孔检测；b)单孔检测；单孔检测；c)桩外孔检测桩

29、外孔检测1一声测管；一声测管；2发射探头；发射探头；3接收探头；接收探头；4超声波检测仪超声波检测仪返回3检测仪器与设备目前常用的检测装置有两种。一种是用一般超声检测仪和发射及接收探头所组成。探头在声测管内的移动由人工操作，数据读出后再输入计算机处理。这套装置与一般超声检测装置通用，但检测速度慢、效率较低。另一种是全自动智能化测桩专用的检测装置(图4.1.3.2-2)。它由超声发射及接收装置、探头自动升降装置、测量控制装置、数据处理计算机系统等四大部分所组成。图图4.1.3.2-2全自动知能化测桩专用检测装置原理框图全自动知能化测桩专用检测装置原理框图1-探头升降机构；探头升降机构；2-步进电

30、机驱动电源；步进电机驱动电源；3-超声发射与接收装置；超声发射与接收装置；4-测控接测控接口；口；5-计算机；计算机；6-磁带机；磁带机；7-打印机；打印机；8、9-发射、接收探头发射、接收探头返回数据处理计算机系统是测控装置的主控部件，具有人机对话、发布各类指令、进行数据处理等功能。它通过总线接口与测量控制装置联接，发出测量的控制命令，以及进行信息交换；升降机构根据指令通过步进电机进行上升、下降及定位等动作，移动探头至各测量点；发射和接收装置发射并接收超声波，取得测量数据，传送到数据处理计算机，进行数据处理、存储、显示和打印。由于测试系统由计算机控制，测量过程无需人工干预，因此可自动、迅速地

31、完成全桩测量工作。声波检测仪器的技术性能应符合下列规定：(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。(2)检测仪应具有一发双收功能。(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1000V，且分档可调。(4)接收放大与数据采集器应符合下列规定：接收放大器的频带宽度为5200kHz，增益不应小于100dB，放大器的噪声有效值不大于2,波幅测量范围不小于80dB，测量误差小于1dB。计时显示范围应大于2000s，精度优于0.5s，计时误差不应大于2。采集器模一数转换精度不应低于8bit，采样频率不应小于10MHz，最大采样长度不应小于32kB。(5)

32、径向振动换能器应符合下列规定： 径向水平面无指向性。 谐振频率宜大于25kHz。 在1MPa水压下能正常工作。 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10mm。 接收换能器宜带有前置放大器，频带宽度宜为560kHz。 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应小于30cm，两接收换能器的间距宜为20cm。4测前准备和要求(1)预埋检测管应符合下列规定：当桩径不大于1500mm时，应埋设三根管；当桩径大千1500mm时，应埋设四根管（图4.1.3.2-3）声波透射法埋管编组声测管宜采用金属管，其内径应比换能器外径大15mm，管的连接宜采用螺纹连接，

33、且不漏水。图图4.1.3.2-3声声波波透透射射法法埋埋管管编组编组返回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300mm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，按顺时针旋转方向进行编号和分组，每两根编为一组。(2)检测前的准备应符合下列规定：被检桩的混凝土龄期应大于14d。声测管内应灌满清水，且保证畅通。标定超声波检测仪发射至接收的系统延迟时间t。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1mm。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)检测方法应符合下列要求：测

34、点间距不宜大于250mm。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20mm，并随时校正。在对同一根桩的检测过程中，声波发射电压应保持不变。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。现场检测前测定声波检测仪发射至接收系统的延迟时间t0，并应按下式计算声时修正值t/：式中：t声时修正值(s)； D检测管外径(mm)； d检测管内径(mm)； d换能器外径(mm)； t 检测管壁厚度方向声速(kms)； w水的声速(kms)。混凝土中声波的传播时间和速度按下式计算： 式中：t声时值(s)；

35、 ti超声波第测点声时值(s)； t0声波检测仪发射至接收系统的延迟时间(s)； t/声时修正值(s)； i第i个测点声速值(kms)； l两根检测管外壁间的距离(mm)。 m混凝土声速平均值(kms)； n测点数。(6)单孔折射法的声时、声速值应按下列公式计算：式中：t两个接收换能器问的声时差(s)；t1近道接收换能器声时(s)；t2远道接收换能器声时(s)；i 第：个测点声速值(kms)； h两个接收换能器问的距离(mm)。5现场检测步骤(1)将装设有扶正器的接收及发射换能器置于检测管内，调试仪器的有关参数，直至显示出清晰的接收波形，且使最大波幅达到显示屏的23左右为宜。(2)检测宜由检测

36、管底部开始，将发射与接收换能器置于同一标高，测取声时、波幅或频率，并进行记录。(3)发射与接收换能器应同步升降，测量点距小于或等于250mm，各测点发射与接收换制器累计相对高差不应大于20mm，并应随时校正；发现读数异常时，应加密测量点距。 (4)一根桩有多根检测管时，按分组进行测试(图4.1.3.2-3)。 6检测数据的处理与桩身完整性判定(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。 式中: i 第i个测点声速值(kms)； D声速临界值(kms) 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：式中：n测点数； i混凝土中第i测点声速值(kms)； 声

37、速平均值(kms)； v声速标准差。(2)PSD判据法相邻测点间声时的斜率和差值乘积判据(简称PSD判据)设测点的深度为H，相应的声时值为t，则声时值因混凝土中存在缺陷或其他因素的影响，而随深度变化的关系，可用如下的函数式表达：当桩内存在缺陷时，由于在缺陷与完好混凝土界面处声时值的突变，从理论上说，该函数应是不连续函 数 。 在 缺 陷 的 界 面 上 ， 当 深 度 增 量 (即 测 点 间 距 ) ，而且由于缺陷表面的凹凸不平以及孔洞等缺陷是由于波线曲折而引起声时变化的，所以在 的实测曲线中，在缺陷处只表现为斜率的变化，该斜率可用相邻测点的声时差值与测点间距离之比求得，即式中，下标i为测点

38、位置或序号，Si为第i一1至i测点之间的斜率，ti和ti-1为相邻两测点的声时值，Hi和Hi-1为相邻两测点的深度。但是，斜率只反映了相邻两测点声时值的变化速率。实测时往往采用不同的测点间距，因此，虽然所求出的Si相同，但所对应的声时差值可能是不同的。正如图4.1.3.2-4中所示的两条t-H曲线，在M和M点的Si相同，但声时差值不同，而声时差值是与缺陷大小有关的参数。为了使判据进一步反映缺陷的大小，就必须加大声时差值在判据中的权数。因此判据可写成：图图4.1.3.2-4 tH曲线曲线返回式中，Ki即为i点的PSD判据值，其余各项同前。显然当i处相邻两测点的声时值没有变化时，Ki=0；当有变化

39、时，由于Ki与(ti-ti-1)2成正比，因而Ki将大幅度变化。 临界判据值及缺陷大小与PSD判据的关系。 实验证明，PSD判据对缺陷十分敏感，而对于因声测管不平行，或混凝土强度不均匀等原因所引起的声时变化，基本上没有反映。这是由于非缺陷因素所引起的的声时变化都是渐变过程，虽然总的声时变化量可能很大，但相邻测点间的声时差却很小，因而K值很小，所以采用PSD判据基本上消除了声测管不平行，或混凝土不均质等因素所造成的声时变化对缺陷判断的影响。为了对全桩各测点进行判别，必须将各测点的K。值求出，并描成“H-K”曲线进行分析，凡在K值较大的地方，均可列为可疑区，作进一步的细测。临界判据实际上反映了测点

40、间距、声波穿透距离、介质性质、测量的声时值等参数之间的综合关系，这一关系随缺陷性质的不同而不同，现分别推导如下：假定缺陷为夹层(见图4.1.3.2-5及图4.1.3.2-6)。图图4.1.2.2-5图图4.1.3.2-6设混凝土的声速为1，夹层中夹杂物的声速为2，声程为L，测点间距H。若测量结果在完好混凝土中的声时值为ti-1，夹层中的声时为t1，则：所以： 则： 如果缺陷是半径R的空洞，以ti-1代表声波在完好混凝土中直线传播时的声时值，ti代表声波遇到空洞成折线传播时的声时值，则：同样假定缺陷为“蜂窝”或被其他介质填塞的孔洞(见图4.1.3.2-7 )，这时超声脉冲在缺陷区的传播有两条途径

41、。一部分声波穿过缺陷介质到达接收探头，另一部分沿缺陷绕行。当绕行声时小于穿行声时时，可按空洞处理。反之，则缺陷半径R与PSD判据的关系可按相同的方法求出：式中，3为缺陷内夹杂物声速。据试验，蜂窝状态疏松区的声速约为密实混凝土声速的8090，取3=0.851，则公式可写成：图图4.1.3.2-7 蜂窝状疏松或被泥沙填塞的孔洞蜂窝状疏松或被泥沙填塞的孔洞返回由于声通路有两个途径，只有当穿行声时小于绕行声时时，才能用上式计算。通过上述临界判据值与各点测量判据值的比较，即可确定缺陷的性质和大小。由于缺陷中夹杂物的声速(2、3)只能根据桩周围土层情况予以估计，因此，所得出的缺陷大小仅仅是粗略的估计值，尚

42、需进一步通过细测确定。此外，全桩各点的声时值，经统计处理后，还可作为桩身混凝土均匀性的指标，对施工质量进行分析。采用上述方法的，需计算出各测点的判据值K，并需进行一系列临界判据的运算，计算工作量很大，必须采用计算机。缺陷性质和大小的细测判断。所谓细测判断，就是在运用PSD判据确定有缺陷存在的区段内，综合运用声时、波幅、接收频率、波形(或频谱)等物理量，找出缺陷所造成的声阴影的范围，从而准确地判定缺陷的位置、性质和大小。双管对测时，各种缺陷的细测判断法示于图4.1.3.2-8图4.1.3.2-11。其基本方法是将一个探头固定，另一探头上下移动，找出声阴影所在边界位置。在混凝土中，由于各种不均匀界

43、面的漫射和低频波的绕射等原因，使阴影边界十分模糊，但通过上述物理量的综合运用仍可定出其范围。图图4.1.3.2-8孔洞大小及位置的细测判断孔洞大小及位置的细测判断a)扇形扫测；扇形扫测；b)加密测点平移扫测加密测点平移扫测返回图图4.1.3.2-9断层位置的细断层位置的细测判断测判断图图4.1.3.2-10厚夹层上下界面的厚夹层上下界面的细测判断细测判断返回图图4.1.3.2-11颈缩现象的细测判断颈缩现象的细测判断返回在运用上述分析判断方法时，应注意排除声测管和耦合水声时值、管内混响、箍筋等因素的影响，而且检测龄期应在7d以上。显然，PSD判据也可应用于其他结构物大面积扫测时的缺陷判别，即将

44、扫测网络中每条测线上的数据，用PSD判据处理，然后把各测线处理结果综合在一起，同样可定出缺陷的性质、大小及位置。 (3)波幅(衰减量)判据法用波幅平均值减6dB作为波幅临界值，当实测波幅低于波幅临界值时，应将其作为可疑缺陷区。式中：AD波幅临界值(dB)； Am波幅平均值(dB)； Ai第i个测点相对波幅值(dB)； n 测点数。(4)桩身完整性评价 桩身完整性类别判定: I类桩：各声测剖面每个测点的声速、波幅均大于临界值，波形正常。 II类桩：某一声测剖面个别测点的声速、波幅略小于临界值，但波形基本正常。 III类桩：某一声测剖面连续多个测点或某一深度桩截面处的声速、波幅值小于临界值，PSD

45、值变大，波形畸变。 类桩：某一声测剖面连续多个测点或某一深度桩截面处的声速、波幅值明显小于临界值，PSD值突变，波形严重畸变 7检测报告 检测报告应包括每根被检桩各剖面的声速一深度、波幅一深度曲线及各自的临界值，声速、波幅的平均值，桩身缺陷位置及程度的分析说明。检测报告格式参照(JTGT F81-01-2019)附录D。情境四情境四基桩静荷载试验检测基桩静荷载试验检测 (一)试验前的准备工作1试桩的桩顶如有破损或强度不足时，应将破损和强度不足段凿除后，修补平整。2做静推试验的桩，如系空心桩，则应在直接受力部位填充混凝土。3做静压、静拔的试桩，为便于在原地面处施加荷载，在承台底面以上部分或局部冲

46、刷线以上部分设计不能考虑的摩擦力应予扣除。4做静压、静拔的试桩，桩身需通过尚未固结新近沉积的土层或湿陷性黄土、软土等土层对桩侧产生向上的负摩擦力部分，应在桩表面涂设涂层，或设置套管等方法予以消除。5在冰冻季节试桩时，应将桩周围的冻土全部融化，其融化范围：静压、静拔试验时，离试桩周围不小于1m；静推试验时，不小于2m。融化状态应保持到试验结束。6在结冰的水域做试验时，桩与冰层间应保持不小于100mm的间隙。3试验时间：静压试验应在冲击试验后立即进行。对于钻(挖)孔灌注桩，须待混凝土达到能承受设计要求荷载后，才可进行试验。4试验加载装置：一般采用油压千斤顶加载。千斤顶的反力装置可根据现场的实际条件

47、选用下列三种形式之一：(1)锚桩承载梁反力装置(见图4.1.4.1-1)：锚桩承载梁反力装置能提供的反力，应不小于预估最大试验荷载的1.31.5倍。锚桩一般采用4根，如入土较浅或土质松软时可增至6根。锚桩与试桩的中心间距，当试桩直径(或边长)小于或等于800mm时，可为试桩直径(或边长)的5倍；当试桩直径大于800mm时，上述距离不得小于4m。图图4.1.4.1-1锚桩反力粱加载装置锚桩反力粱加载装置1锚桩；锚桩；2试桩；试桩；3千斤顶；千斤顶；4油压表；油压表；5反力梁；反力梁；6穿强洞；穿强洞；7小挑小挑梁；梁；8半圆木；半圆木；9钢索钢索(2)压重平台反力装置(见图4.1.4.1-2)：

48、利用平台上压重作为对桩静压试验的反力装置。压重不得小于预估最大试验荷载的1.2倍，压重应在试验开始前一次加上。试桩中心至压重平台支承边缘的距离与上述试桩中心至锚桩中心距离相同。(3)锚桩压重联合反力装置：当试桩最大加载量超过锚桩的抗拔能力时，可在承载梁上放置或悬挂一定重物，由锚桩和重物共同承受千斤顶反力。图图4.1.4.1-2压重法静载试验压重法静载试验5测量位移装置：测量仪表必须精确，一般使用120mm光学仪器或力学仪表，如水平仪、挠度仪、位移计等。支承仪表的基准架应有足够的刚度和稳定性。基准梁的一端在其支承上可以自由移动，不受温度影响引起上拱或下挠。基准桩应埋入地基表面以下一定深度；不受气

49、候条件等影响。基准桩中心与试桩、锚桩中心(或压重平台支承边缘)之间的距离应符合表4.1.4.1-1的规定。基准桩中心至试桩、锚桩中心（或压重平台支撑边）的距离基准桩中心至试桩、锚桩中心（或压重平台支撑边）的距离表表4.1.4.1-14.1.4.1-1注：表中为试桩的直径或边长d800mm的情况；若试桩直径d800mm时，基准桩中心至试桩中心(或压重平台支承边)的距离不宜小于4.0m。反力系统反力系统基准桩与基准桩与试桩试桩基准桩与锚桩（或压重基准桩与锚桩（或压重平台支撑边）平台支撑边）锚桩承载梁反力锚桩承载梁反力装置装置4d4d压重平台反力装压重平台反力装置置2.0m2.0m6加载方法：(1)

50、加载重心应与试桩轴线相一致。加载时应分级进行，使荷载传递均匀，无冲击。加载过程中，荷载不能超过每级的规定值。(2)加载分级：每级加载量为预估最大荷载的110115。当桩的下端埋入巨粒土、粗粒土以及坚硬的粘质土时，第一级可按2倍的分级荷载加载。(3)预估最大荷载：对施工检验性试验，一般可采用设计荷载的2.0倍 7沉降观测：(1)下沉未达到稳定状态不得进行下一级加载。(2)每级加载的观测时间规定为：每级加载完毕后，每隔15min观测一次；累计1h后，每隔30min观测一次。8稳定标准：每级加载下沉量，在下列时间内如不大于0.1mm即可认为稳定。(1)桩端下为巨粒土、砂类土、坚硬粘质土，最后30mi

51、n。(2)桩端下为半坚硬和细粒土，最后1h。9加载终止及极限荷载取值：(1)总位移量大于或等于40mm，本级荷载的下沉量大于或等于前一级荷载下沉量的5倍时，加载即可终止。取此终止时荷载小一级的荷载为极限荷载。(2)总位移量大于或等于40mm，本级荷载加上后24h未达稳定，加载即可终止。取此终止时荷载小一级的荷载为极限荷载。(3)巨粒土、密实砂类土以及坚硬的粘质土中，总下沉量小于40mm，但荷载已大于或等于设计荷载设计规定的安全系数，加载即可终止。取此时的荷载为极限荷载。(4)施工过程中的检验性试验，一般加载应继续到桩的2倍的设计荷载为止。如果桩的总沉降量不超过40mm，及最后一级加载引起的沉降

52、不超过前一级加载引起的沉降的5倍，则该 桩可以停止试验。 (5)极限荷载的确定有时比较困难，应绘制荷载沉降曲线(P-S曲线)、沉降时间曲线(st曲线)确定，必要时还应绘制S-lgt曲线、S-lgP曲线(单对数法)、S1PPmax曲线(百分率法)等综合比较，确定比较合理的极限荷载值。10桩的卸载和回弹量观测： (1)卸载应分级进行，每级卸载量为两个加载级的荷载值。每级荷载卸载后，应观测桩顶的回弹量，观测办法与沉降相同。直到回弹稳定后，再卸下一级荷载。回弹稳定标准与下沉稳定标准相同。 (2)卸载到零后，至少在2h内每30min观测一次，如果桩尖下为砂类土，则开始30min内，每15min观测一次；

53、如果桩尖下为粘质土，第一小时内，每15min观测一次。11试验记录：所有试验数据应按表4.1.4.1-2及时填写记录，绘制静压试验曲线，如图4.1.4.1-3所示，并编写试验报告。图图4.1.4.1-3静压试验曲线静压试验曲线a)p-s曲线曲线;b)S-t曲线曲线返回静压试验记录表静压试验记录表 表表4.1.4.1-24.1.4.1-2_线_桥_号试桩 地质情况_沉桩方法及设备型号_ 桥梁的类型、截面尺寸及长度_桩的入土深度_(m) 设计荷载_(KN) 最终贯入度_（mm/击）加载方法_ 加载顺序_荷载编号起止时间间歇时间（min）每级荷载（KN）各表度数（mm）平均度数（mm）位移（mm）所

54、温（）备注时分秒1号2号下沉上拔水平(三)静拔试验1试验目的：在个别桩基中设计承受拉力时，用以确定单桩抗拔容许承载力。2试验时间：一般可按复扣觑定的“休止”时间以后进行。对于钻(挖)孔灌注桩，须待灌注的混凝土强度达到设计要求的强度后才可进行。静拔试验也可在静压试验后进行。3加载装置：可采用油压千斤顶加载。千斤顶的反力装置一般采用两根锚桩和承载梁组成，试桩和承载梁用拉杆连接，将千斤顶置于两根锚桩之上，顶推承载梁，引起试桩上拔。试桩与锚桩间中心距离应不小于预估最大试验荷载的1.31.5倍。4加载方法：一般采用慢速维持荷载法进行。施加的静拔力必须作用于桩的中轴线。加载应均匀、无冲击。每级加载量不大于

55、预计最大荷载的1101/15。5位移观测：每级加载完毕后，每隔15min观测一次；累计1h后，每隔30min观测一次。下沉未达稳定不得进行下一级加载。6，稳定标准：位移量小于或等于0.1mmh，即可认为稳定。7加载终止：勘测设计阶段，总位移大于或等于25mm，加载即可终止；施工阶段，加载不应大于设计容许抗拔荷载。 8试验记录：所有试验观测数据应按表4.1.4.1-2及时填写记录，并绘制如图4.1.4.1-3所示曲线(代表拔出位移的纵坐标改为向上)。(四)静推试验1试验目的：试验目的主要是确定桩的水平承载力、桩侧地基土水平抗力系数的比例系数。2试验方法：对于承受反复水平荷载的基桩，采用多循环加卸

56、载方法；对于承受长期水平荷载的基桩，采用单循环加载方法。3加载装置： (1)一般采用两根单桩通过千斤顶相互顶推加载；或在两根锚桩间平放一根横梁，用千斤 顶向试桩加载；有条件时可利用墩台或专设反力座以千斤顶向试桩加载。在千斤顶与试桩接触处宜安设一球形铰座，保证千斤顶作用力能水平通过桩身轴线。 (2)加载反力结构的承载能力应为预估最大试验荷载的1.31.5倍，其作用方向的刚度 不应小于试桩。反力结构与试桩之间净距按设计要求确定。 (3)固定百分表的基准桩宜设在桩侧面靠位移的反方向，与试桩净距不小于试桩直径的1 倍。4多循环加卸载试验法按下列规定进行： (1)加载分级：可按预计最大试验荷载的1101

57、15，一般可采用5l0kN，过软的土可采用2kN级差。 (2)加载程序与位移观测：各级荷载施加后，恒载4min测读水平位移，然后卸载至零，2min后测读残余水平位移，至此完成一个加载循序，如此循环5次，便完成一级荷载的试验观测。加载时间应尽量缩短，测量位移间隔时间应严格准确，试验不得中途停歇。(3)加载终止条件：当出现下列情况之一时即可终止加载：a桩顶水平位移超过2030mm(软土取40mm)。b桩身已经断裂。c桩侧地表明显裂纹或隆起。5多循环加卸载法的资料整理单桩水平静推试验记录参照表单桩水平静推试验记录参照表 表表4.1.4.1-34.1.4.1-3试桩号： 上下表距：荷载（KN）观测时间

58、d/h/min循环数加载卸载水平位移（mm）加载上下表度数差转角备注上表下表上表下表加载卸载由试验记录绘制水平荷载时间桩顶位移关系曲线(H-t-x曲线)，见图4.1.4.1-4，水平荷载-位移梯度关系曲线(H-x/H曲线)，见图4.1.4.1-5。当桩身具有应力量测资料时，尚应绘制应力沿桩身分布和水平力-最大弯矩截面钢筋应力关系曲线(曲线)，见图4.1.4.1-6。图图4.1.4.1-4H-t-x曲线曲线图图4.1.4.1-5H-x/H 曲线曲线图图4.1.4.1-5H-g 曲线曲线(2)极限荷载(Hu)可按下列方法综合确定：取H-t-x曲线明显陡降的前一级荷载；取H-x/H曲线各级荷载下水平

59、位移包络线向下凹曲的前一级荷载；取H-g曲线第二直线终点所对应的荷载；桩身断裂或钢筋应力达到流限的前一级荷载。(3)水平抗推容许荷载：为水平极限荷载除以设计规定的安全系数。 7单循环加载试验法可按下列规定执行： (1)加载分级与多循环加卸载试验方法相同。 (2)加载后测读位移量与静压试验测读的方法相同。 (3)静推稳定标准：如位移量小于或等于0.05mmh即可认为稳定。 (4)终止加载条件：勘测设计阶段的试验，水平力作用点处位移量大于或等于50mm，加载即可终止；施工检验性试验，加载不应超过设计的容许荷载。 (5)试验记录：所有试验观测数据应填写记录，并绘制如图4.1.4.1-3所示曲线图。将

60、水平位移量改为横坐标，荷载改为纵坐标。(五)注意问题 (1)加载装置要安全可靠，保证有足够的加载量，不能发生加载量达不到要求而中途停止试验的事故； (2)设置基准点时应满足以下几个条件：基准点本身不变动，没有被接触或遭破损的危险，附近没有振源，不受直射阳光与风雨等于扰，不受试桩下沉的影响；(3)当量测桩位移用的基准梁采用钢梁时，为保证测试精度需采取下述措施：基准梁的一端固定，另一端必须自由支承，防止基准梁受日光直接照射；基准梁附近不设照明及取暖炉，必要时基准梁可用聚苯乙烯等隔热材料包裹起来，以消除温度影响。(4)测量仪器安装前应予校验，擦干润滑。情境情境5 5高应变动力检测法高应变动力检测法(

61、JTG(JTGT F8112019)T F8112019) 1适用范围 (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入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。 (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。 (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。2检测仪器与设备 (1)检N保统包括信号采集及分析仪、传感器、激振设备和贯入度测量仪等(图4.1.4.2-1)。 (2)信号采集器和传感器的性能应符合下列规定：信号采样点

62、数不应少于1024点，采样间隔宜取100200s。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20ms或达到5Lc。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12bit，通道之间的相位差不应大于50s；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2kHz，在1000范围内的非线性误差不应大于1；速度信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10kHz，且在13000Hz范围内灵敏度变化不大于5，在冲击加速度量程范围内非线性误差不大于5。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12bit，通道之间的相位差不应大于50s；传

63、感器的灵敏度系数应计量检定。图图4.1.4.2-1仪器设备装置框图仪器设备装置框图 (2)信号采集器和传感器的性能应符合下列规定：信号采样点数不应少于1024点，采样间隔宜取100200s。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20ms或达到5Lc。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12bit，通道之间的相位差不应大于50s；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2kHz，在1000范围内的非线性误差不应大于1；速度信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10kHz，且在13000Hz范围内灵敏度变化不大于5，

64、在冲击加速度量程范围内非线性误差不大于5。传感器的灵敏度系数应计量检定。 (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1。 (4)检测单桩轴向抗压承载力时，激振锤的质量不得小于基桩极限承载力的1.2。 (5)桩的贯入度应采用精密仪器测定 3现场检测技术(1)检测混凝土预制桩和钢桩的极限承载力的最短休止期应满足下列条件：砂土7d，粉土10d，非饱和粘性土15d，饱和粘性土25d。(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，且应满足上述规定的最短休止期。(3)检测前的桩头处理应符合下列规定：桩顶面应平整，桩头高度应

65、满足安装锤击装置和传感器的要求，锤重心应与桩顶对中。加固处理桩头时应满足下列要求：a)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；b)被检桩主筋应全部接至新接桩头内，并设置间距不大于150mm的箍筋及上下间距不应大于120mm的23层钢筋网片。(4)检测时在桩顶面应铺设锤垫。锤垫宜由1030mm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)传感器的安装应符合下列规定(图4.1.4.2-2)：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

66、质和尺寸与被检桩相同。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100mm。传感器的中轴线应与桩的轴线保持平行。在安装应变式传感器时，应对初始应变进行监测，其值不得超过规定的限值。图图4.1.4.2-2测点处传感器安装（单位：测点处传感器安装（单位：mm）(6)被检桩基本参数的设定应符合下列规定：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。桩身材料质量密度宜按表4.1.4.2-1取值。桩身材料质量密度桩身材料质量密度（Kg/m3） 表表4.1.4.2-1混凝土灌注桩 混凝土预制桩预应力混凝土管桩钢桩24002450-25002550-

67、26007850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，现场检测完成后应根据实测结果予以调整。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，波速的设定宜综合考虑材料的设计强度和龄期的影响。桩身材料的弹性模量应按下式计算：式中：E桩材弹性模量(MPa)； C桩身内应力波传播速度(ms)： 桩材质量密度(kgm3) (7)激振应符合下列要求：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2.0m。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。实测桩的单击贯入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

68、2mm且不宜大于6mm。检测桩的极限承载力时，锤击次数宜为23击。(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、贯入度以及桩身最大拉(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。(9)出现下列情况之一时，采集的信号不得作为有效信号：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。信号采集后发现传感器已有松动或损坏现象。锤击严重偏心，一侧力信号呈现严重的受拉特征。(10)试打桩用于评价其承载力时，应按桩端进入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。(11)桩

69、身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入软土层或桩端穿过硬土层进入软夹层时测试；桩身锤击压应力宜在桩端进入硬土层或桩侧土阻力较大时测试。4检测数据分析与判定(1)锤击信号选取与调整应符合下列规定：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入度较大者。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(图4.1.4.2-3)。图图4.1.4.2-3桩身波速的确定桩身波速的确定F-锤击力；锤击力；L-朝惊下桩长；朝惊下桩长；c桩身波速桩身波速传感器安装位置处原设

70、定波速可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重新设置，且应对原实测力信号进行修正。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。(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。(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：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计算位移。曲线拟合时间段长度在t1+2Lc后的延续

71、时间不应小于20ms或3Lc中的较大值。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。拟合曲线应与实测曲线基本吻合，贯入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。(4)采用凯司法推算单桩的极限承载力时，应符合下列规定：只适用于桩侧和桩端土阻力均已充分发挥的摩擦型桩。用于混凝土灌注桩时，桩身材质、截面应基本均匀。单桩轴向抗压极限承载力可按下列公式计算：式中：Quc单桩轴向抗压极限承载力(kN)；Jc凯司法阻尼系数；t1速度信号第一峰对应的时刻(ms)；F(t1)t1时刻的锤击力(kN)；V(t1)t1时刻

72、的振动速度(ms)；Z-桩身截面力学阻抗(kNsm)；E桩身材料弹性模量(kPa)；A-桩身截面面积(m2)；C-桩身波速(ms)；L-测点以下桩长(m)。Jc应根据基本相同条件下桩的动静载对比试验结果确定，或由不少于50被检桩的曲线拟合结果推算，但当其极差相对于平均值大于30时不得使用。(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值按表4.1.4.2-2判定。桩身完整性判定桩身完整性判定 表表4.1.4.2-24.1.4.2-2类别值0.951.00.800.950.60.80BH桩顶下第一个缺陷的结构完整性系数值可按下式计算：式中：桩身结构完整性系数； t1速度第一峰所对应的时

73、刻(m)； tx缺陷反射峰所对应的时刻(m)； R缺陷以上部位土阻力的估计值，等于缺陷反射起始点的锤击力与速度乘以桩身截面力学阻抗之差值，取值方法见图4.1.4.2-4。图图4.1.4.2-4桩身结构完整性系数计算桩身结构完整性系数计算桩身缺陷位置可按下式计算式中：x测点至桩身缺陷之间的距离(m)； tx速度信号第一峰对应的时刻(m)； t1缺陷反射峰对应的时刻(ms)。(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：桩身有扩径、截面渐变或多变的混凝土灌注桩。桩身存在多处缺陷的桩。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

74、或波阻抗变化复杂的桩。(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。(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：桩身最大锤击拉应力：式中：1桩身最大锤击拉应力(kPa)； x测点至计算点之间的距离(m)； A桩身截面面积(m2)； Z桩身截面力学阻抗(kNsm)； C桩身波速(ms)； L完整桩桩长(m)。桩身最大锤击压应力式中： p桩身最大锤击压应力kPa)； Fmax实测最大锤击力(kN)； A桩身截面面积(m2)。(9)桩锤实际传递给桩的能量式中：En桩锤传递给桩的实际能量(J)； T采样结束的时刻(s)； F桩顶锤击力信号(N)； V桩顶实测振动速度信号(ms)。（10)检测报告应包括下列内容：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；凯司法中所取定的Jc值；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、能量传递比等随入土深度的变化关系。试桩附近的地质柱状图及土的物理力学性能指标。检测报告格式见(JTGTF81-01-2019)附录D谢谢你的阅读v知识就是财富v丰富你的人生