低应变法检测桩身完整性

人工挖孔桩检测要求一、检测前的准备工作在进行人工挖孔桩检测之前，需要做好充分的准备工作。

首先，要收集相关的设计文件、施工记录等资料，了解桩的设计参数、施工工艺等情况。

其次，要对检测设备进行校准和调试，确保其准确性和可靠性。

此外，还需要确定检测的桩位和检测方法，并制定详细的检测方案。

二、桩身完整性检测1、低应变法低应变法是一种常用的桩身完整性检测方法。

它通过在桩顶施加一个瞬时的激振力，产生应力波沿桩身传播，然后根据反射波的特征来判断桩身的完整性。

对于人工挖孔桩，低应变法可以检测出桩身的裂缝、缩颈、断桩等缺陷。

在进行低应变检测时，需要注意传感器的安装位置和耦合效果，以确保检测信号的准确性。

同时，要选择合适的激振方式和激振力大小，以获得清晰的反射波信号。

2、声波透射法声波透射法是通过在桩内预埋声测管，然后发射和接收超声波，根据超声波在桩身中的传播速度、波幅、频率等参数的变化来判断桩身的完整性。

这种方法适用于桩径较大、桩长较长的人工挖孔桩。

在进行声波透射法检测时，要保证声测管的安装质量，避免管内堵塞、弯曲等情况。

同时，要合理布置发射和接收换能器的位置，确保对桩身进行全面检测。

三、桩身混凝土强度检测1、钻芯法钻芯法是通过钻取桩身混凝土芯样，然后进行抗压试验来确定混凝土强度。

这种方法直观、准确，但具有一定的破坏性。

对于人工挖孔桩，钻芯法可以在桩顶、桩身中部等部位进行钻芯取样。

在进行钻芯检测时，要选择合适的钻芯设备和钻头，并控制钻进速度和压力，以保证芯样的完整性和代表性。

同时，要对芯样进行加工和养护，按照标准进行抗压试验。

2、回弹法回弹法是通过回弹仪测量混凝土表面的回弹值，然后根据回弹值与混凝土强度的关系来推算混凝土强度。

这种方法简便快捷，但精度相对较低。

对于人工挖孔桩，回弹法可以在桩身侧面进行检测。

在进行回弹检测时，要注意回弹仪的校准和保养，选择合适的测区和测点，并按照规范进行操作和数据处理。

四、桩端持力层检测桩端持力层的检测是为了确定桩端是否达到设计要求的地层，并评估其承载力。

基桩完整性检测（低应变法）1适用范围本作业指导书适用于基桩完整性现场检测。

2 执行标准JTG- F81-01-2004《公路工程基桩动测技术规程》3仪器设备基桩动测仪。

4检测目的检测桩身缺陷位置及影响程度，判定桩身完整性类别。

5资料收集在检测前，应该收集以下资料：1.工程名称、桥梁名称及平面布置图；2.建设、设计施工及监理单位名称；3.基桩的设计桩长、桩径、混凝土强度等级、桩顶及桩底标高；4.施工记录等相关资料；6现场检测6.1检测前准备工作应符合下列规定：1、被检工程应进行工程调查，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。

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、混凝土灌注柱的检测宜在成柱14d以后进行。

6、打入或静压式顶制桩的检测应在相邻桩打完后进行。

6.2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、橡皮泥等耦合剂，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12-2/3半径处，且距离桩的主筋不宜小于50mm。

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。

3、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。

4、对预应力混凝土管桩不应少于2个测点。

6.3激振时应符合下列定：1、混凝土灌注桩、混凝土预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45o。

2、激振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的桩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。

低应变法是一种常用的桩基检测方法，主要用于检测混凝土桩的完整性和桩身质量。

其基本原理是在桩顶施加低振幅的激励，通过测量桩顶的应变量，来评估桩身的完整性和质量。

低应变法检测桩基的步骤通常包括以下几个步骤：
1. 安装传感器：在桩顶和桩底各安装一个应变传感器，并将其与数据采集系统连接。

2. 施加激励：在桩顶施加低振幅的激励，激励可以是声波、冲击波或其他形式的激励。

3. 测量应变量：通过数据采集系统实时测量桩顶和桩底的应变量，并记录下来。

4. 分析数据：通过分析应变量的变化曲线，来评估桩身的完整性和质量。

低应变法检测桩基具有检测速度快、检测结果准确、对桩身损伤识别能力强等优点。

但也存在一些缺点，如无法检测桩基的横向缺陷、对桩顶和桩底的土层条件要求较高等。

因此，在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的检测方法。

浅谈基桩低应变完整性检测的时间效应工程基桩完整性检测开始时间应满足规范《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2022）的要求，同时还要根据现场施工条件。

现在地下室工程越来越多，基坑开挖需要较长时间，就造成基桩施工完成后，很长时间不能进行完整性检测，只能等基坑开挖后，基桩截至设计标高后进行，现在就简单的谈谈基桩施工完成后检测时间不同对桩身完整性的影响。

1 相关规范的规定《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2022）对采用低应变法桩身完整性检测开始时间的要求：1.1 3.2.6.1规定：当采用低应变法或声波透射法检测时，受检桩混凝土强度至少达到设计强度的70%，且不少于15MPa。

1.2 3.2.7规定：施工后，宜先进行工程桩的桩身完整性检测，后进行承载力检测。

当基础埋深较大时，桩身完整性检测应在基坑开挖至基底标高后进行。

2 检测时间不同，桩身完整性恶化的案例随着社会发展，地下室的出现就越来越多，桩身完整性检测应在基坑开挖至基底标高后进行。

从基桩施工完成到基坑开挖结束这段时间，基桩的桩身完整性就可能发生较大变化。

2.1 基坑开挖过程中由于多方原因，会对桩身不同程度造成侧向压力。

众所周知，预应力管桩抗水平推力的能力较差，当出现极限水平推力后，就能造成桩身出现裂缝或断裂，使得桩身完整性恶化，这种情况下往往出现的数量较大，危害较大，特别是对于沿海软土地区，经常出现几十根甚至上百根桩断裂，对社会造成极大浪费。

2.2 现阶段基坑开挖多数采用大型机械开挖，大型机械开挖过程中，对桩身的碾压、碰撞等也很容易造成桩身完整性恶化，这种情况只要稍加注意，现场控制严格，不会造成大量桩桩身完整性恶化的情况。

2.3 基坑开挖卸荷还会对桩身造成上拔力，对于多节预应力挤土桩，这种影响也非常明显，当基坑开挖深，卸荷大时，就能把桩拉断。

以上三种情况均为随检测时间不同而桩身完整性恶化的情况，以第一种情况和第三种情况危害最大。

下面就简单的介绍一个实例。

桩基低应变完整性检测引言近几十年，我国工程建设蓬勃发展，桩基础在高层建筑、大型厂房、桥梁码头、海上钻井平台及核电站等重要工程中被广泛应用。

由于桩基属于地下隐蔽工程，桩基施工过程中受到所处地质条件、施工技术工艺等多种因素的影响，成桩难免存在各种不足，影响成桩的质量和使用效果，比如缩径、扩径、离析或夹泥，甚至断桩等不利缺陷。

如何快速、准确的评价桩身质量，是桩基检测工程一直所关注的话题。

而低应变检测具有设备简单轻便、检测快速等优点被广泛应用于桩基检测工程中。

技术原理反射波法检测是建立在一维波动理论基础上，在数学上模拟桩的一维应力波传播，计算反射、透射和波的叠加，根据波形的异常情况推断桩的完整性。

反射波法检测，是通过敲击桩顶，产生的应力脉冲以波的形式沿桩体传播，应力波在传播的过程中遇到桩体界面变化时，将表现为桩身阻抗变化而产生反射波，通过安装在桩顶的传感器接收到波的变化，由应力波沿桩身向下传播遇到有缺陷的界面或到达桩底产生反射然后返回桩顶的时间来判断桩身内的缺陷位置。

对于嵌固于土体中的桩，由于桩长L一般远大于桩径d，因此，将桩作为一维弹性值杆，考虑桩土相互作用，则桩身质点振动速度v（x，y）满足下面的一维波动方程：在式（1）中：χ-振动质点到震源的距离；t-质点振动的时间；k-桩周土弹性参数；c-桩周土阻尼系数；A-桩的截面积；C-纵波在桩中的传播速度，且满足关系，其中ρ为桩的密度；E为桩的弹性模量。

应力波在桩体中的传播时间（Δt）及桩长（L），可用下式计算出不同岩土介质中桩的纵波波速：布置方案根据桩径大小，桩心对称布置2～4个安装传感器的检测点：实心桩检测点宜在距桩中心2/3 半径处：空心桩的激振点和检测点宜为桩壁厚的1/2，激振点和检测点与桩中心连线形成的夹角宜为90°检测采集数据时需要注意的地方主要有以下几点：1.安装传感器部位的混凝土应平整；2.传感器安装应与桩顶面垂直，应与锤击点保持在一个水平面上；3.用耦合剂粘结时，应具有足够的粘结强度；4.传感器安装位置应远离钢筋笼的主筋，以减少外露主筋对测试产生干扰信号。

实验报告课程：桩基检测与评定题目：低应变检测桩身完整性与桩基超声波透射法院系：土木工程系专业：年级：姓名：指导教师：西南交通大学峨眉校区2012 年7 月 1 日基 桩 反 射 波 法 试 验检 测 报 告一．基本原理基桩低应变动力检测反射波法的基本原理是将桩身假定为一维弹性杆件（桩长>>直径），在桩顶锤击力作用下，产生一压缩波，沿桩身向下传播。

当桩身存在明显波阻抗Z 变化的截面将产生反射和透射波，反射的相位和幅值大小由波阻抗Z 变化决定。

桩身波阻抗Z 由桩的横截面积A 、桩身材料密度ρ等决定即Z=A C ⋅⋅ρ。

假设在基桩中某处存在一个波阻抗变化界面，界面上部波阻抗1Z =111A C ρ，上部波阻抗2Z =222A C ρ①当1Z =2Z 时，表示桩截面均匀，无缺陷。

②当1Z >2Z 时，表示在相应位置存在缩径或砼质量较差等缺陷，反射波速度信号与入射波速度信号相位一致。

③当1Z <2Z 时，表示在相应位置存在扩径，反射波与入射波速度信号相位相反。

当桩身存在缺陷时，根据缺陷反射波时刻与桩顶锤击触发时刻的差值△t 和桩身传播速度C 来推算缺陷位置Lx=△t ²C/2二．现场检测大致流程是用力锤对桩顶作瞬态激振，以产生脉冲应力波，由设置在桩顶的加速度传感器接收入射波和反射波信号，该信号经电荷放大后，经桩基分析系统处理，根据反射波的时差，相位和幅值即可判断桩身的缺陷位置、类型及程度。

传感器的安装对现场信号的采集影响较大，理论上传感器越轻、越贴近桩面、与桩面之间接触刚度越大，传递特性越好，测试信号也越接近桩面的质点振动。

对实心桩的测试，传感器安装位置宜为距桩心2/3～3/4半径处；对空心桩的测试，锤击点与传感器安装位置宜在同一水平面上，且与桩中心连线形成90°夹角，传感器安装位置宜为桩壁厚的1/2处。

传感器的安装必须通过藕合剂垂直与桩面粘接，此次实验使用的是经口加工的口香糖。

低应变法8.1 适用范围8.1.1 本方法适用于检测混凝土桩的桩身完整性，判定桩身缺陷的程度及位置。

8.1.2 本方法的有效检测桩长范围应通过现场试验确定。

8.2 仪器设备8.2.1 检测仪器的主要技术性能指标应符合现行行业标准《基桩动测仪》JG/T 3055的有关规定，且应具有信号显示、储存和处理分析功能。

8.2.2 瞬态激振设备应包括能激发宽脉冲和窄脉冲的力锤和锤垫；力锤可装有力传感器；稳态激振设备应包括激振力可调、扫频范围为10～2000Hz 的电磁式稳态激振器。

8.3 现场检测8.3.1 受检桩应符合下列规定：1 桩身强度应符合本规范第3.2.6 条第1 款的规定。

2 桩头的材质、强度、截面尺寸应与桩身基本等同。

3 桩顶面应平整、密实，并与桩轴线基本垂直。

8.3.2 测试参数设定应符合下列规定：1 时域信号记录的时间段长度应在2L/c 时刻后延续不少于5ms ；幅频信号分析的频率范围上限不应小于2000Hz 。

2 设定桩长应为桩顶测点至桩底的施工桩长，设定桩身截面积应为施工截面积。

3 桩身波速可根据本地区同类型桩的测试值初步设定。

4 采样时间间隔或采样频率应根据桩长、桩身波速和频域分辨率合理选择；时域信号采样点数不宜少于1024 点。

5 传感器的设定值应按计量检定结果设定。

8.3.3 测量传感器安装和激振操作应符合下列规定：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。

3 激振点与测量传感器安装位置应避开钢筋笼的主筋影响。

4 激振方向应沿桩轴线方向。

5 瞬态激振应通过现场敲击试验，选择合适重量的激振力锤和锤垫，宜用宽脉冲获取桩底或桩身下部缺陷反射信号，宜用窄脉冲获取桩身上部缺陷反射信号。