基桩高应变动力试桩法测试作业指导书

作业指导书(基桩高应变动力检测)编写：审核：批准：生效日期：年月日第1 版第0 次修改管理类别受控非受控.二O O八年十一月作业指导书1.检测方法及适用范围高应变法：用重锤冲击桩顶，实测桩顶部的速度和力时程曲线，通过波动理论分析，对单桩竖向抗压承载力和桩身完整性进行判定的检测方法。

适用于建筑、市政、交通工程中的各类钻孔灌注桩、钢筋混凝土预制桩、预应力管桩、钢桩及其他类型的打入桩。

高应变检测适用于检测基桩的竖向抗压承载力和桩身完整性；监测预制桩打入时的桩身应力和锤击能量传递比，为沉桩工艺参数及桩长选择提供依据。

对灌注桩进行竖向抗压承载力检测时，应具有一定的实测经验和相近条件下可靠的对比验证资料。

对多支盘灌注桩、大直径扩底桩、以及具有缓变形Q-S曲线的大直径灌注桩，均不宜采用本方法进行单桩竖向抗压承载力检测。

2. 检测依据标准中华人民共和国行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003。

3. 检测的目的3.1 判定单桩竖向抗压承载力是否满足设计要求；3.2 检测桩身缺陷及其位置，判定桩身完整性类别；3.3 分析桩侧和桩端土阻力。

3.4 在混凝土预制桩及钢桩打桩过程中检测桩身应力，进行捶击效率监测，为选择沉桩工艺参数和确定桩长提供依据。

4. 检测原理是在桩顶沿轴向施加一冲击力，使桩产生足够的贯入度，实测由此产生的桩身质点应力和加速度的响应，通过波动理论分析，判定单桩竖向抗压承载力及桩身完整性的检测方法。

具体做法是：（1）用动态的冲击荷载冲击桩头，使桩土体系由弹性工作状态进入塑性工作状态；（2）采集桩顶具有代表性桩身截面的轴向应变和桩身运动加速度的时程曲线，即F(t) 和 V(t)；（3）根据一维波动方程对桩身阻抗和土阻力实现分段分析和计算，从而获取桩身完整性、承载能力方面的数据。

并且可以模拟静力计算，推算出相应的静载荷试验下的P-S曲线。

5. 仪器设备及管理5.1高应变动力测试中使用的设备为RSM-24FD浮点工程动测仪基桩动测系统，包括主机、应力环和加速度传感器、数据处理软件。

基桩高应变动力检测作业指导书2014年3月28日1、主题内容与适用范围为了确保现场高应变检测工作的正常进行，取得正确可靠的检测数据，使高应变检测工作规范、有序，特制定基桩高应变动力检测作业指导书。

本作业指导书规定了高应变评价桩身完整性和测定单桩承载力的作业指导。

本作业指导书适用于判定各类预制桩和砼灌注桩的基桩极限承载力及评价桩身的结构完整性。

2、引用标准国家行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ 106-20033、抽样方法和数量由建设单位委托检测，双方签定委托合同。

检测数量一般由建设、监理、设计三方根据检测规程和工程实际确定桩数和桩号。

4、检测项目判定基桩的极限承载力；评价桩身的结构完整性。

5、检测仪器仪器设备由传感器(应变、加速度各一对)、放大器、数据采集装置、记录显示器以及专用附件组成。

1.传感器：加速度传感器的共振频率在7500Hz以上，有在0-1000g和10-7500Hz范围内呈线性；2.数据采集放大器：增益宜大于60db且可调；频率范围宜于10Hz-5KHz；3.记录采样频率：不宜小于2000点/秒以上；4.整机信噪比大于3。

6、检测系统框图基桩高应变检测系统框图7、检测前后，对被测样品和检测仪器的检查项目7.1 检测前，对被测样品的检查项目（1）为确保检测时锤击力的正常传递，对混凝土灌注桩、桩头严重破损的混凝土预制桩，检测前应对桩头进行修复或加固处理。

（2）砼桩桩头顶面应水平、平整，桩头中轴线与桩身中轴线应重合，桩头截面积应与原桩身截面积相同。

桩头主筋应全部直通至桩项混凝土保护层之下，各主筋应在同一高度上。

（3）距桩顶1倍桩径范围内，宜用厚度为3—5mm的钢板围裹或距桩顶1.5倍桩径范围内设置箍筋，间距不宜大于150mm。

桩顶应设置钢筋网片2--3层，间距60—100mm。

（4）桩头混凝土强度等级宜比桩身混凝土提高1—2级，且不得低于C30。

7.2 检测前，对检测仪器的检查项目检测前应认真检查确认整个测试系统处于正常状态，并按规程逐一核对各类参数设定值，直至确认无误后，方可开始检测。

2008-08-01 实施文件控制代号：HAJJ3113-08作业指导书基桩高应变法试验控制状态：受控口 非受控口持有者姓名：编 号：编制: 审核: 批 准:2008-08-01 发布 淮安市建筑工程检测屮心有限公司第一章、使用范围1.1本方法适用于检测基桩的竖向抗压承载力和桩身完整性；监测预制桩打入时的桩身应力和锤击能量传递比，为沉桩工艺参数及桩长选择提供依据。

1.2进行灌注桩的竖向抗压承载力检测时，应具有现场实测经验和本地区相近条件下的可靠对比验证资料。

1.3对于大直径扩底桩和Q-s曲线具有缓变型特征的大直径灌注桩，不宜采用本方法进行竖向抗压承载力检测。

第二章、仪器设备2.1检测仪器的主要技术性能指标不应低于《基桩动测仪》JG/T 3055中表1规定的2级标准，且应具有保存、显示实测力与速度信号和信号处理与分析的功能。

2.2锤击设备宜具有稳固的导向装置；打桩机械或类似的装置（导杆式柴油锤除外）都可作为锤击设备。

2.3重锤应材质均匀、形状对称、锤底平整，高径（宽）比不得小丁1,并采用铸铁或铸钢制作。

当采取自由落锤安装加速度传感器的方式实测锤击力时，重锤应整体铸造，且高径（宽）比应在1.0〜1.5范围内。

2.4进行承载力检测时，锤的重量应大于预估单桩极限承载力的1.0%〜1.5%,混凝土桩的桩径大于600mm或桩长大于30m时取高值。

第三章、现场检测3.1检测前的准备工作应符合下列规定：1）预制桩承载力的时间效应应通过复打确定。

2）桩顶面应平整，桩顶高度应满足锤击装置的要求，桩锤重心应与桩顶对中，锤击装置架立应垂直。

3）对不能承受锤击的桩头应做加固处理，混凝土桩的桩头处理按如下执行：0.1混凝土桩应先凿掉桩顶部的破碎层和软弱混凝土。

0.2桩头顶面应平整，桩头中轴线与桩身上部的中轴线应重合。

0.3桩头主筋应全部直通至桩顶混凝土保护层Z下，各主筋应在同一高度上。

0.4距桩顶1倍桩径范围内，宜用厚度为3〜5mm的钢板围裹或距桩顶1.5倍桩径范围内设置箍筋，间距不宜大于100mm。

基桩检测作业指导书（C7.5.4－1）1 作业内容本公司基桩检测项目作业内容包括：基桩低应变动力检测；基桩高应变动力检测；复合地基检测和单桩静载试验。

2 质量标准2.1 根据工程特点，编制并严格执行检测方案设计。

2.2 符合现行的规范、标准。

3 工作准备3.1 方案设计3.1.1 了解水源、电源、交通情况和场地平整情况。

3.1.2 收集工程及待检基桩的有关资料。

3.1.3 明确待检基桩的位置。

3.1.4 根据以上资料及相关规范，编制检测方案，确定人员，仪器。

3.2 按照检测方案要求，对桩头及桩头周围的土层进行处理。

3.3 人员就位，仪器设备进场，核实桩位。

4 现场试验程序4.1 基桩低应变动力检测4.1.1 进行激振方式和接收条件的选择试验，确定最佳激振方式和接收条件。

4.1.2 激振点宜选择在桩头中心部位，传感器应稳固地安置在桩头上。

对于桩径大于500mm的桩可安置两个或多个传感器，并尽可能地均匀分布。

4.1.3 当随机干扰较大时，应采用信号增强措施，进行多次重复激振与接收。

必要时，可以采用横向激振和用水平速度传感器接收，辅助判定桩身浅部缺陷。

4.1.4 被检测的每根桩均应进行两次或两次以上重复测试，出现异常波形应在现场及时研究，排除影响测试的不良干扰因素后再重新测试。

重复测试的波形与原波形应具有相似性。

4.1.5 室内资料整理a）对原始记录进行综合分析，对形成复杂波形时，应仔细甄别，并应结合工程地质资料、施工过程记录等进行综合判定，给出合理的评定；b）对确实不易判别的波形，应采取相应的其它手段进行补测，进行辅助判断，必要时进行基桩抽芯检验；c）综合分析各种资料，提交正式检测报告。

4.2 基桩高应变动力检测4.2.1 为监视和减少可能出现的偏心锤击的影响，检测时应安装应变传感器和加速度传感器各两只。

传感器的安装应符合；a）传感器应安装在桩顶以下桩身两侧。

其垂直距离应低于桩头1~2m；b）安装传感器的桩身表面平整。

高应变检测操作手册
1、仪器:高应变检测仪。

2、检测所需仪器与工具：主机、内装IC压电加速度传感器（两个）、应变测
量力传感器（两个）、膨胀螺管与螺丝、铁锤、电
锤、錾子。

3、现场测试前的工作：a 确认桩号（自己查看图纸与询问现场施工人员相结合）；
b 检测桩长；c钻孔是否打好；d传感器安装是否平衡；
4、参数设置：工程名称、检测单位、检测人员、桩号、总桩长、桩身密度、
桩身波速、测点截面积、测点桩长、测点密度、测点波速、
桩身截面积、桩长、锤重、落距、桩低截面积、Sounding（水深）、
桩径、锤型、承载力、安全系数、锤击数、备注、计算方法、
凯斯系数、力低通滤波、速度低通滤波
5、数据采集：参数设置好后，先“监视”传感器是否安装平衡，查看FZV曲
线或原始曲线，点击“采样”进入文件保存对话框，输入桩号，
点击“确定”后，进行采样，这是屏幕出现“等待落锤”，告诉
施工人员落锤，继续观察FZV曲线或原始数据，确保正确性，
将桩达到标高，打桩结束后，点击“暂停”，结束采集，点击“下
一桩”，退出后就可完成数据采集了。

6、试验结束后的工作：1拆除传感器；2整理好传感器；3将电锤收好放进工具
箱；4将整理好的传感器装进工具箱；5将仪器关机放
入箱内，装好传感器。

6电线插板收好。

7、数据处理：1将仪器中的数据用U盘导出来；2将U盘的数据导入电脑；
3用高应变数据处理软件打开今天测量数据，进行处理；4将每锤
采集到的数据进行滤波；5滤波后进行凯斯分析，选中峰值和反
射点，得到承载力和波速；6进行数据存储。

此文档下载后即可编辑桩基高应变检测方案******检测中心二00*年*月**日目录一、前言 (1)二、高应变检测 (1)一、前言**工程桩基检测位于***。

二、高应变检测2.1 检测目的高应变检测目的是检测工程桩的竖向抗压承载力和桩身结构完整性，并对基桩的质量进行评价。

2.2 检测标准及数量规定本次试验按照中华人民共和国行业标准《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003），根据规范规定，高应变检测数量不少于总桩数的5%，且不少于5根。

2.3 仪器设备及基本原理本次检测仪器采用美国桩基动力学公司生产的PDA打桩分析仪(PAL型)，检测示意图如图3。

高应变动力试桩的基本原理是：用重锤冲击桩顶，使桩-土产生足够的相对位移，以充分激发桩周土阻力和桩端支承力，通过安装在桩顶以下桩身两侧的力和加速度传感器接收桩的应力波信号，应用应力波理论分析处理力和速度时程曲线，从而判定桩的承载力和评价桩身质量完整性。

设桩为一维线弹性杆，测点下桩长为L，桩身横截有效面积为A，桩材弹性模量为E，桩材质量密度为ρ，桩身内弹性波速为C（C2=E/ρ），广义波阻抗为Z=AρC；其桩身应力应变关系可写为：σ⋅ε=Eε⋅FA⋅=E假设土阻力是由静阻力和动阻力两部分组成：R=Rs+Rd推导可得桩的一维波动方程：A R x u c t u ρ-∂∂=∂∂22222分析方法采用Case 法和实测曲线拟合法：记冲击速度峰值对应时间为t1,t2=t1+2L/C 为桩底反射对应时间，根据实测的力曲线F(t),速度曲线V(t)推导可得Case 法判定桩的承载力的计算公式为：)]()()[1(21)]()()[1(212211t ZV t F J t ZV t F J R C C C -+++-=对于等截面桩，桩顶下第一个缺陷对应的完整性系数由下式计算：)()()()(11x x x t F t F t F R t F ↑-↓↑+-↓=β其中：2/)](·)([)(2/)](·)([)(111x x x t V Z t F t F t V Z t F t F -=↑+=↓Rx —缺陷点X 以上的桩周土阻力； 桩身缺陷位置可根据缺陷反射波的对应时间tx 由下式确定： Lx=C ·(tx-t1)/2实测曲线拟合法采用了较复杂的桩—土力学模型，选择实测力或速度或上行波作为边界条件进行拟合，拟合完成时计算曲线应与实测曲线基本吻合，桩侧土摩阻力应与地质资料基本相符，贯入度的计算值应与实测值基本吻合，从而获得桩的竖向承载力和桩身完整性。

桩基高应变动力试验检测方案一、试验目的1.评估桩基承载性能，包括承载能力和变形性能；2.获取桩基的静力参数和动力参数，用于进一步基础设计和结构分析；3.验证桩基设计的合理性和安全性。

二、试验准备1.选择试验桩基：根据实际工程情况和试验目的选择试验桩基，包括桩径、桩长、桩型等；2.试验设备准备：准备桩基高应变动力测试仪器和设备，如测频仪、传感器等；3.试验方案制定：制定桩基高应变动力试验的具体方案，包括试验方法、试验参数等。

三、试验步骤1.桩基预应力松解：根据试验方案，对试验桩基进行预应力松解，确保试验前桩基的应力状态合理；2.放置传感器：在试验桩基的预留孔中或其他合适位置，安装高应变传感器，用以测量桩基的应变变化；3.施加荷载：根据试验方案，在试验桩基上施加荷载，可以采用静力荷载或动力荷载，静力荷载可以通过制造荷载测定器进行施加；4.测量数据：实时测量桩基上的应变变化，主要测量桩顶和桩身的应变变化；5.检测结果分析：根据测量数据，进行桩基的静力参数和动力参数的分析计算，包括桩的承载能力、刚度、阻尼比等；6.试验结束：根据试验结果和试验方案，评估桩基的承载能力和变形性能，进行结论和建议的提出。

四、试验数据分析1.易变深度分析：通过测量桩身的应变变化，计算出桩身易变深度，从而了解桩基的侧向变形性能；2.桩的承载能力分析：根据试验数据，计算试验桩基的承载能力，可以采用一般公式或者基于曲线的方法进行计算；3.桩的刚度分析：根据试验数据，计算试验桩的刚度，可以包括静力刚度和动力刚度；4.阻尼比分析：根据试验数据，计算试验桩的阻尼比，可以采用谐波方法或者方差法进行计算；5.结果验证和应用：根据上述数据分析结果，验证桩基设计的合理性和安全性，并对工程实际应用进行建议。

五、试验注意事项1.选择试验桩基时要代表性和典型性；2.试验设备和设备要进行校准和检验，确保测量准确和可靠；3.试验方案要详细完整，确保试验过程的可控性和可重复性；4.试验过程中应加强安全措施，如防护措施、防滑措施等；5.试验完成后要对数据进行处理和分析，确保结果的准确性和可靠性。

....高应变法基桩检测施工方案广州亚邦工程勘探有限企业2010 年 6月 11日一、工作内容及目的对本工程的基桩进行高应变法检测，目的是检测桩身构造完好性，计算基桩的竖向抗压承载力。

二、检测人员现场由 2～3 名持检测上岗证的技术人员负责测试。

三、检测设施检测采纳武汉岩海企业生产的RS-1616K(P)桩基动测仪。

检测仪器设施及现场联接如图1。

RS－ 1616K(p) 基桩动测仪参数设定数据办理信号输入结果输出A1A2F1 桩F2打印结果波形绘制图 1高应改动力试桩表示图注： A1 、 A2 加快度传感器F1、 F2 力传感器四、检测原理高应改动力试桩的基来源理：用重锤冲击桩顶，使桩—土产生足够的相对位移，以充足激发桩周土阻力和桩端支承力，经过安装在桩顶以下桩身双侧的力和加快度传感器接收桩的应力波信号，应用应力波理论剖析办理力和速度时程曲线，进而判断桩的承载力和评论桩身质量完好性。

假定桩为一维线弹性杆，测点下桩长为Ｌ，横截面积为Ａ，桩材弹性模量为E，桩材质量密度为ρ，桩身内应力波流传速度（俗称弹Z= A ρC；其桩身应力应变关系可写为：EF A E假定土阻力是由静阻力和动阻力两部分构成：R R s R d推导可得桩的一维颠簸方程：2 u c 22u Rt 2x2A剖析方法采纳Case法和实测曲线拟合法：记冲击速度峰对应时间为t1，t2＝t1+2L/C 为桩底反射对应时间，依据实测的力、速度曲线F(t)、V(t) 推导可得 case法判断桩的承载力的计算公式为：F (t ) Z V (t ) F (t) Z V (t2)112R c (1 J c)2(1 J c)2关于等截面桩，桩顶下第一个缺点对应的完好性系数由下式计算：F ( t1) R x F( t x )F (t 1) F (t x)此中：F (t1) Z V (t1)F (t1)2F (t x) Z V (t x)F (t x)2R x──缺点点 X 以上的桩周土阻力；缺点地点可依据缺点反射波的对应时间t x由下式确立：t x t1L x c2实测曲线拟合法采纳了较复杂的桩－土力学模型，选择实测力或速度基本符合，桩侧土摩阻力应与地质资料基真符合，贯入度的计算值应与实测值基本符合，进而获取桩的竖向承载力和桩身完好性。

基桩高应变法检测方案1.试验目的1) 检测桩身结构完整性；2) 确定单桩极限承载力及桩侧摩阻力和端承力分布情况。

2.仪器设备检测仪器采用美国PDI公司生产的PAK型及PAL型P.D.A打桩分析仪三台，检测设备及现场联接见图1。

图1 高应变动力试桩示意图3.基本原理高应变动力试桩的基本原理：用重锤冲击桩顶，使桩—土产生足够的相对位移，以充分激发桩周土阻力和桩端支承力，通过安装在桩顶以下桩身两侧的力和加速度传感器接收桩的应力波信号，应用应力波理论分析处理力和速度时程曲线（曲线拟合法），从而判定基桩的承载力和评价桩身完整性。

4.检测标准1) 中华人民共和国行业标准《建筑基桩检测技术规范》JGJ106-2003；2) 广东省标准《建筑地基基础检测规范》DBJ 15-60-2008。

5.检测工作流程6. 抽检数量、验证与扩大检测按总桩数的8%抽检，且不得少于10根。

当出现以下四种情况应采用静载法进一步验证：1) 桩身存在缺陷，无法判定桩的竖向承载力；2) 桩身缺陷对水平承载力有影响；3) 单击贯入度大，桩底同向反射强烈且反射峰较宽，侧阻力波、端阻力波反射弱，即波形表现出竖向承载性状明显与勘察报告中的地质条件不符合；4) 嵌岩桩同向反射强烈，且在时间2L/c 后无明显端阻力反射；也可采用钻芯法检验。

当单桩承载力抽检结果不满足设计要求时，应分析原因，并经确认后扩大抽检。

当抽检桩身完整性所发现的Ⅲ、Ⅳ类桩之和大于抽检桩数的20%时，宜采用原检测方法，在未检桩中继续扩大抽检。

7. 受检桩位的选择 接受委托 现场检测 调查、资料收集 制定检测方案 前期准备 计算分析和结果评价 检测报告设备、仪器检定 重新检测、验证、扩大检测检测桩位的确定宜按下列原则进行：1) 施工质量有疑问的桩；2) 设计方认为重要的桩；3) 局部地质条件出现异常的桩；4) 施工工艺不同的桩；5) 适量选择完整性检测中判定的Ⅲ类桩；6) 除上述规定外，同类型桩宜均匀随机分布。