【文章內(nèi)容簡介】 共 34 頁 第四章 低應(yīng)變動測 一、 測試儀器和激振設(shè)備 樁基低應(yīng)變測試儀（ PIT）， 測量響應(yīng)傳感器為壓電式加速度傳感器 激振設(shè)備采用力錘 二、 樁頭處理 樁頂條件和樁頭處理好壞直接影響測試信號的質(zhì)量。對低應(yīng)變動測而言，判斷樁身阻抗相對變化的基準(zhǔn)是樁頭部位的阻抗。因此，要求受檢樁樁頂?shù)幕炷临|(zhì)量、截面尺寸應(yīng)與樁身設(shè)計條件等同。灌注樁應(yīng)鑿去樁頂浮漿或松散、破損部分，并露出堅硬的混凝土表面樁頂表面應(yīng)平整干凈且無積水；應(yīng)將敲擊點(diǎn)和響應(yīng)測量傳感器安裝點(diǎn)部位磨平，多次錘擊信號重復(fù)性較 差時，妨礙正常測試的樁頂外露主筋應(yīng)割掉。 三、 測試參數(shù)設(shè)定 從時域波形中找到樁底反射位置，確定樁底反射的時間，根據(jù) c =2L/ t，計算波速 c。樁長參數(shù)以實(shí)際記錄的施工樁長為依據(jù)。測試前樁身波速可根據(jù)本地區(qū)同類樁型的測試值初步設(shè)定。再根據(jù)前面測試樁的真實(shí)波速的平均值，對初步設(shè)定的波速作調(diào)整。 四、 傳感器安裝和激振操作 R RR23 傳感器安裝點(diǎn) 激振錘擊點(diǎn) 中國 2020 上海世博會公共活動中心工程樁基檢測試驗(yàn)方案 第 20 頁 共 34 頁 傳感器的安裝面應(yīng)通過耦合劑與樁頂面緊密接觸，耦合劑（一般選用黃油）層盡可能薄。激振以及傳感器安裝均應(yīng)沿樁的軸線方向。傳感器安裝點(diǎn)與激振點(diǎn)距離和位置見下圖： 樁徑較大時，宜增加檢測點(diǎn)數(shù)量，通過各接收 點(diǎn)的波形差異，大致判斷淺部缺陷是否存在。每個檢測點(diǎn)有效信號數(shù)不宜少于 3 個，而且應(yīng)具有良好的重復(fù)性，通過疊加平均提高信噪比 五、檢測數(shù)據(jù)分析和判定 通過單根樁樁身波速統(tǒng)計確定樁身波速平均值 當(dāng)樁長已知、樁底反射信號明確時，在地質(zhì)條件、設(shè)計樁型、成樁工藝相同的基樁中，選取不少于 5 根Ⅰ類樁的樁身波速值按下列三式計算其平均值 ??? ni ic 1m 1 TLci ?? fLci ???2 式中 mc —— 樁身波速的平均值； ci—— 第 i 根受檢樁的樁身波速值，《規(guī)范》 JGJ1062020 要求 ci 取值的離散性不能太大，即︱ ci－ mc ︱ / mc ≤ 5%； L —— 測點(diǎn)下樁長； ΔT—— 速度波第一峰與樁底反射 波峰間的時間差； Δ f —— 幅頻曲線上樁底相鄰諧振峰間的頻差； n—— 參加波速平均值計算的基樁數(shù)量（ n≥ 5）。 Δ T = 2 L / c V (m m / s ) t ( m s ) 中國 2020 上海世博會公共活動中心工程樁基檢測試驗(yàn)方案 第 21 頁 共 34 頁 5 Δ f 300 f (H z ) 0 6 00 9 00 12 00 15 00 樁身缺陷位置 樁身缺陷位置計算采用下列兩種方式之一： ctx ???? x21 fcx ????21 式中 x —— 樁身缺陷至傳感器安裝點(diǎn)的距離； Δtx—— 速度波第一峰與缺陷反射波峰間的時間差； c —— 受檢樁的樁身波速，無法確定時用 cm值替代； Δ f ′—— 幅頻信號曲線上缺陷相鄰諧振峰間的頻差。 Δ T = 2 L / c Δ t x = 2 x / c V (m m /s ) t (m s ) 缺陷樁典型時域信號特征 4 Δ f 3 Δ f 39。 V (m m / s ) 300 600 900 1200 1500 f (H z ) 0 缺陷樁典型速度幅頻信號特征 樁身完整性類別判定 中國 2020 上海世博會公共活動中心工程樁基檢測試驗(yàn)方案 第 22 頁 共 34 頁 依據(jù)實(shí)測時域信號特征進(jìn)行樁身完整性判定的分類標(biāo)準(zhǔn)見下 表 ，同時檢測分析人員結(jié)合缺陷出現(xiàn)的深度、測試信號衰減特性 以及設(shè)計樁型、成樁工藝、地質(zhì)條件、施工情況等綜合分析判定。 樁身完整性判定 類別 時域信號特征 Ⅰ 2L/c 時刻前無缺陷反射波，有樁底反射波 Ⅱ 2L/c 時刻前出現(xiàn)輕微缺陷反射波，有樁底反射波 Ⅲ 有明顯缺陷反射波，其他特征介于 Ⅱ類和Ⅳ類之間 Ⅳ 2L/c 時刻前出現(xiàn)嚴(yán)重缺陷反射波或周期性反射波，無樁底反射波； 或因樁身淺部嚴(yán)重缺陷使波形呈現(xiàn)低頻大振幅衰減振動，無樁底 反射波 六、檢測報告 檢測報告包括下列的信息： （ 1） 工程概述； （ 2） 巖土工程條件； （ 3） 檢測方法、原理、儀器設(shè)備和過程敘述； （ 4） 受檢樁的樁號、樁位平面圖和相關(guān)的施工記錄； （ 5） 樁身波速取值； （ 6） 樁身完整性描述、缺陷的位置及樁身完整性類別； （ 7） 時域信號時段所對應(yīng)的樁身長度標(biāo)尺、指數(shù)或線性放大的范圍及倍數(shù)； （ 8） 樁身完整性四種類別統(tǒng)計結(jié)果等檢測結(jié)論。 中國 2020 上海世博會公共活動中心工程樁基檢測試驗(yàn)方案 第 23 頁 共 34 頁 第五章 試成孔質(zhì)量檢測 一、 檢測內(nèi)容 ①檢測鉆孔直徑； ②檢測鉆孔垂直度； ③檢測一次清孔后孔底沉渣厚度； ④檢 測鉆孔深度； ⑤檢測孔壁穩(wěn)定性 二、 檢測依據(jù) ①《地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（ DGJ08111999） ②《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)程》（ DGJ082182020） 三、 儀器設(shè)備 本次成孔質(zhì)量檢測采用的儀器設(shè)備為全自動數(shù)字成孔質(zhì)量檢測儀器。檢測系統(tǒng)由便攜式地面數(shù)字采集記錄儀、數(shù)字綜合探管（集孔徑探管、孔斜探管、電阻率探管三位一體化）、脈沖傳動式孔口滑輪、無級變速電動絞車、便攜式計算機(jī)、 E 打印機(jī)及數(shù)據(jù)處理軟件組成。本系統(tǒng)可由計算機(jī)控制一次性自動采集孔徑、垂直度 (孔斜 )、 沉 渣 和 孔 深 數(shù) 據(jù) ， 并 分 析 成 孔 質(zhì)量及孔壁穩(wěn)定性。 四、 檢測原 理 ①孔徑測量 孔 徑 測 量 采 用 數(shù) 字 綜 合 探 管 的 孔 徑 探 管 進(jìn) 行 量測。測量時探管的 4 條測量壁帶動連桿作上下移動，連桿上端接一電工軟鐵，軟鐵在差動傳感器線圈內(nèi)移動，所產(chǎn)生的電信號經(jīng)轉(zhuǎn)變即為相應(yīng)測量腿張開的距離大小。在探管內(nèi)供設(shè)置四個差動位移傳感器，分別對應(yīng)于四個測量腿，當(dāng)被測孔徑大小變化時，四條測量腿將相應(yīng)的擴(kuò)張和收縮，從而帶動四個軟鐵在其差動傳感器線圈內(nèi)來回移動，所產(chǎn)生的電信號經(jīng)合成轉(zhuǎn)變數(shù)字信號后，再傳輸?shù)降孛娼邮諆x器即可得孔徑的大小。 中國 2020 上海世博會公共活動中心工程樁基檢測試驗(yàn)方案 第 24 頁 共 34 頁 ②垂直度測量 樁孔要求所測角度都很小 (一般小于 2?)，主 要 是測微角度，因此要求 所 測 的 精 度 很 高 。 為 實(shí) 現(xiàn) 連 續(xù) 測量頂角，必須采用無觸點(diǎn)測量方法。樁孔垂直度測量的 主 要 工 作 原 理 是 采 用 一 個 感 應(yīng) 式 差 動 位 移 傳 感 器 ,并在傳感器線圈內(nèi)放置一個重力擺錘（鐵芯），擺錘與 擺 柄 相 連 ，擺 柄 上 端 固 定 在 兩 端 鑲 有 滾 珠 的 軸 承 上 。當(dāng)擺錘在感應(yīng)器線圈內(nèi)來回擺動時，可產(chǎn)生一個正負(fù)電壓，用相敏檢波的方法，即可測出電壓的大小和正負(fù)，即代表擺錘的擺距和方向。在探管內(nèi)放置兩個互相垂直的頂角位移傳感器，分別測量兩個擺錘在互為垂直方向上的擺距 x、 y， 進(jìn) 行 矢 量 合 成 即 可 得 樁 孔 頂角。 ③沉渣測量 沉渣是孔底沉積顆粒物質(zhì)，它的電阻率與泥漿、水等 物質(zhì)的電阻率不同，通過測量孔底電阻率的變化，就可測出沉渣的厚度。在探管下端安裝 2 個電極，當(dāng)電極埋入沉渣中時，通電即可測出此時周圍物質(zhì)的電阻率；當(dāng)探管提升出沉渣進(jìn)入泥漿時，又可測出此時泥 漿 的 電 阻 率 ，從 電 阻 率 變 化 曲 線 上 可 定 出 沉 渣 厚 度 。 ④孔深測量 樁孔深度通過安裝在井口滑輪上的光電脈沖發(fā)生器進(jìn)行量測。根據(jù)繞在孔口滑輪上的電纜線每走一米，滑輪轉(zhuǎn)動二圈，裝在滑輪上的光電脈沖發(fā)生器隨著滑輪一起轉(zhuǎn)動，并產(chǎn)生深度脈沖信號通過電纜傳送到記錄儀作深度顯示記錄。 五、檢測方法 ㈠ 深度測量 滑輪裝在由二條鋁合金槽鋼組成的井口 支架上，電纜每移動一米， 滑 輪 應(yīng) 轉(zhuǎn) 動 三 圈 ?；喩涎b的光電脈沖發(fā)生器隨著滑輪一起轉(zhuǎn)動，并產(chǎn)生 3600 個深度脈沖信號傳送到微處理器作采樣脈沖同時通過串行接口到上位機(jī)作深度顯示。 中國 2020 上海世博會公共活動中心工程樁基檢測試驗(yàn)方案 第 25 頁 共 34 頁 ㈡ 孔徑測量 采用接觸式方法測量，利用四條測量腿緊貼井壁，將兩個正交方向上孔徑變化的平均值反映出來。測量腿由彈簧支撐著，下放時測量腿置于開腿盤中被束縛住，到了孔底，抖動一下電纜，利用泥漿的反力將開腿盤拉下，測量腿在彈簧的作用下彈開直至井壁，測量腿隨電纜提升而沿井壁作向上運(yùn)動，孔壁直徑的變化帶動測量腿傾角的變化，其變化由傳感 器變成電信號，電 纜每移動 樣，通過串口送上位機(jī)處理?？讖接嬎愎剑? Ｄ＝Ｄ 0＋ K0（ △ VMN/I） Ｄ 0— 起始孔徑（常數(shù)） Ｋ 0 — 儀器常數(shù) I — 供給的恒定電流（ 10mA） ㈢ 沉渣測量 沉渣探管下到孔底后，將絞車減速箱與齒輪脫開，用手搖柄絞上幾米，然后松手讓探管自由下落，穿過沉渣層抵達(dá)原土層，將松弛的電纜收緊，作好測量準(zhǔn)備，緩慢地用手柄絞電纜，提速每分鐘約 1m，采樣間隔 mm，在探頭通過沉渣界面時，電場會發(fā)生畸變，沉渣曲線會跳變?？筛鶕?jù)跳變曲線的拐點(diǎn)估算出沉渣厚度。 ㈣ 垂直度測量 高精度數(shù)字測斜儀，可將數(shù)字信號直接上傳至計算機(jī)?？筛鶕?jù)設(shè)計孔徑和設(shè)計孔深兩個指標(biāo)來選擇Φ 200mm （大孔徑樁孔選擇Φ420mm ）扶正圈。測量時采用點(diǎn)測，每 5m或 10m采一次樣，測量結(jié)束后計算機(jī)可計算出偏心距、垂直度 ,。 α =tg1√ tg2(XX0)/100+ tg2(YY0)/100 X、 Y：二只傳感器信號； X0、 Y0：儀器常數(shù)； 中國 2020 上海世博會公共活動中心工程樁基檢測試驗(yàn)方案 第 26 頁 共 34 頁 α：頂角值。 七 檢測報告 檢測報告包括以下內(nèi)容： 1. 委托方名稱，工程名稱、地點(diǎn)，建設(shè)、勘察、設(shè)計、監(jiān)理和施工單位，基礎(chǔ)、設(shè)計要求，檢測目的，檢測依據(jù)，檢 測數(shù)量，檢測日期； 2. 地質(zhì)條件描述； 3. 受檢樁的樁號、樁位和相關(guān)施工記錄； 4. 檢測方法，檢測儀器設(shè)備，檢測過程敘述； 5. 受檢樁的檢測數(shù)據(jù)，實(shí)測曲線、表格和匯總結(jié)果； 6. 與檢測內(nèi)容相應(yīng)的檢測結(jié)論。 第六章 聲波透射法 一、 聲波透射法 原理： 基樁成孔后，灌注混凝土之前，在樁內(nèi)預(yù)埋若干根聲測管作為聲波發(fā)射和接收換能器的通道，在樁身混凝土灌注若干天后開始檢測，用聲波檢測儀沿樁的縱軸方向以一定的間距逐點(diǎn)檢測聲波穿過樁身各橫截面的聲學(xué)參數(shù) , 然后對這些檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、分析和判斷 ,確定樁身混凝土缺 陷的位置、范圍、程度，從而推斷樁身混凝土的連續(xù)性、完整性和均勻性狀況，評定樁身完整性等級。 二、 儀器設(shè)備 超聲儀： NM4B 型非金屬超聲儀。 儀器在檢定周期內(nèi)。 換能器： 徑向換能器 三、 聲測管埋設(shè) 1 聲測管為 50mm 鍍鋅鋼管 。 2 聲測管應(yīng)下端封閉、上端加蓋、管內(nèi)無異物；聲測管連接處應(yīng)光滑過渡，管口應(yīng)高出樁頂 1OOmm 以上，且各聲測管管口高度宜一致。 3 應(yīng)采取適宜方法固定聲測管，使之成樁后相互平行。 4 聲測管埋設(shè)數(shù)量 為 3根管。 聲測管布置圖 3 1 中國 2020 上海世博會公共活動中心工程樁基檢測試驗(yàn)方案 第 27 頁 共 34 頁 檢測剖面編號分別為 1