超声波斜测法在基桩完整性检测中的应用
超声波斜测法在基桩完整性检测中的应用【摘要】结合四川省某高速公路工程实例，介绍超声波斜射法测试方法，对桥梁基桩完
整性进行分析与判定，阐述了超声波斜测法在基桩检测中的应用，从而避免在桩身质量评判
过程中出现错判与误判。
【关键词】超声波法；斜测；基桩检测；应用
1、前言
随着我国基础建设的迅速发展，桩基础已成为桥梁工程最常用的基础形式。由于其成桩
质量受地质条件、成桩工艺、机械设备、施工人员、管理水平等诸多因素的影响，较易产生
夹泥、断裂、缩颈、砼离析、桩底沉渣较厚及桩顶砼密实度较差等质量缺陷，危及主体结构
的正常使用与安全，甚至引发工程质量事故。利用超声波法对成桩完整性检测已成为最为普
遍也最为有效的方法。
2、超声波法检测原理及技术
超声波法检测的基本原理是:由超声脉冲发射源在混凝土内激发高频弹性脉冲波，并用高精度的接收系统记录该脉冲波在砼内传播过程中表现的波动特征。当砼内存在不连续或破损
界面时，缺陷面形成波阻抗界面，波到达该界面时，产生波的透射和反射，使接收到的透射
能量明显降低；当砼内存在松散、蜂窝、孔洞等严重缺陷时，将产生波的散射和绕射；根据
波的初至到达时间和波的能量衰减特征、频率变化及波形畸变程度等特性，可以获得测区范
围内砼的密实度参数。测试及记录不同侧面、不同高度上的超声波动特征，经过处理分析就
能判别测区内砼内部存在缺陷的性质、大小及空间位置，并对砼总体的均质性和完整性的作
出评价。
超声波法检测一般分为三种方法：
（1）平测（普查）：发射和接受换能器分别置于两声测管的同一高度，自下而上，将
收发换能器以相同步长向上提升，进行水平检测。若平测后，存在桩身质量的可疑点，则进
行加密平测，以确定异常部位的纵向范围。
（2）斜测：让发、收换能器保持一定的高差，在声测管中以相同的步长，同步升降进
行测试。斜测分单向斜测和交叉斜测。斜测时，发、收换能器中心连线与水平夹角一般取30°～40°。斜测可探测出局部缺陷、缩径或专测管附着泥团、层状缺陷等。斜测法也是本文
着重讨论的内容。
（3）扇测：扇测在桩顶、桩底斜测范围受限或为减小换能器升降次数时采用。一只换
能器固定在某一高程不动，另一只逐步移动，测线呈扇形分布。此时换算的波速可以相互比较，但幅值无可比性，只能根据相邻测点幅值的突变来判断是否有异常。
3、数据分析与判定
检测按《公路工程基桩动测技术规程》（JTG/T F81-01—2004）中有关超声波法规定进行：（1）桩身缺陷以声速临界值、波幅临界值以及PSD(斜率法)判据进行综合判定。PSD值Kt按下式计算:
Kt=K?Δt
K=（tci-tci-1）/zi-zi-1
Δt=tci-tci-1
桩基础低应变检测报告范本
. . .. 基础桩完整性反射波法 检测报告 工程名称：888项目四期**#楼 委托单位：****建筑安装有限责任公司 检验类别：专项检测 检测项目：建筑桩基检测 报告编号：201***** 检测日期：201*年0*月0*日 报告页数：共12页（不含此页） *****工程质量检测有限责任公司 201*年0*月0*日
目录 一、检测人员及联系方式 二、工程概况表 三、委托容及试验目的 四、检测依据 五、检测方法及仪器设备 六、检测桩选择及成桩情况说明 七、工程地质概况 八、检测结果及分析 九、检测结论 十、附件 声明: 1、本报告无检测单位报告章无效； 2、本报告无主检人、审核人、批准人签字无效； 3、本报告涂改无效； 4、本报告复制件无原检测单位报告章无效；
5、对本报告检验结果若有异议，应在报告收到之日起十五日向本检测 单位书面提请复议，逾期不予受理。 一、检测人员及联系方式 单位地址：******* 邮政编码：********
联系人：********* 联系：1********* 二、工程概况
三、委托容及试验目的 受*******建筑安装有限责任公司委托，*******建设工程质量检测有限责任公司于201*年0*月0*日对********项目四期**#楼工程的基桩进行桩身完整性检测，目的是确定桩身完整性类别，根据国家及省的有关规定，经委托单位与有关单位研究协商，确定本次试验检测38根桩。 四、检测依据 1、国家标准《建筑基桩检测技术规》（JGJ/106-2003） 2、本次检测设计有关要求 五、检测方法及仪器设备 1、本次检测采用的检测方法：反射波法。 2、仪器设备： 采用岩海工程技术开发公司制造的RS—1616Kp型桩基动测分析系统，传感器为一支灵敏度为（100mV/g）的加速度计，用手锤敲击激振，采样频率为20KHz. 3、单桩的激振方式：锤击；位置：桩头中心部位； 点数：不少于2点 六、检测桩选择及成桩情况说明： 1、被测桩选择由建设单位、监理单位、施工单位及检 测单位共同决定。 2、根据委托单位提供的设计及施工资料，该工程基
超声波检测的波形分析
基桩声波透射法检测的波形分析探讨 张宏（长沙理工大学） 陈彦平（广州润索工程检测技术研究有限公司） 摘要本文从直达波、绕射波、折射波和反射波单一波形在基桩中传播规律的分析，探讨波形畸变及频谱变化与桩身混凝土缺陷的相关关系，认为掌握波形畸变及频谱变化的规律，不但能有效提高基桩声波透射法检测判定水平、而且能对透测盲区的混凝土质量进行初步评价。 关键词：基桩 声波透射法 检测 波形分析 换能器 基桩声波透射法检测采用的振源,是一种轴向有限长度、单一主频的柱面波,超声波在混凝土中的传播规律服从弹性波的持性,由直达波、绕射波、折射波和反射波构成。波形分析的基本物理量有：1.直达波到达时（波速）；2.波幅(或衰减)；3.接收信号频率变化；4.接收波形畸变。我们认为波速只反映透测中线为对象的混凝土性质，而波形和频谱变化不但反映透测对象的混凝土状态，而且也反映构件边界面及透测范围以外混凝土的状态。但由于以往换能器激振信号的余振周期太长，覆盖了绕射波、折射波、反射波的时程，使波形迭加后变化复杂，不易解读。所以基桩声波透射法检测判定，一般采用了声时和首波波幅两个参数，普遍对波形变化的分析不够深入。 下面从单一波形在基桩中的传播规律分析入手，探讨波形畸变及频谱变化与混凝土缺陷的关系。 一、直达波的形态和形式 1.发射换能器激振性能决定直达波的形态 不同的换能器由于采用的结构形式、材料等不同，激振机理也有所不同，所以有不同的发射主频、发射强度和余振长度，如下四种换能器在清水中透测的接收波形（直达波）就明显不同： (1).平面换能器，主频50kHz，首波比较低，余振长度20周期以上，见照片1。 (2).一种管环状径向换能器，主频60kHz，首波比较低，余振长度14周期以上，见照片2。 (3).一种增压式径向换能器，主频36kHz，余振长度7周期以上，见照片3。
低应变法检测桩身完整性
低应变反射波法 目前国内外普遍采用瞬态冲击方式,实测桩顶加速度或速度响应时域曲线。籍一维波动理论分析来判定基桩得桩身完整性,这种方法称之为反射波法(或瞬态时域分析法)。 传感器得安装方法: 实心桩得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; 空心桩得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 线形成得夹角宜为90 度,激振点与测量传感器安装位置宜为桩壁厚得1/2 处。
传感器藕合: 把藕合剂抹在传感器底部,再把传感器放入桩顶部,松手后传感器不会移动与侧斜为佳。传感器安装地点,一点要平整。不然会影响采集效果,藕合可以用牙膏,黄油,口香糖,但不可用泥巴。 敲击: 敲击以力棒自由落体来敲击桩头,力棒落到桩头反弹后,立马抓住力棒。落距为5cm—15cm 为佳。视桩得长度而定,桩稍长可稍加大落距。长桩用得锤头最好为橡胶头,短桩用铝合金头。 波形分析完整桩:入射波与反 射波同相
也有桩底反射与初始入射波先反相再同相得扩底桩 下图为,某小区得住宅楼,长7、2 米人工挖孔桩,设计砼强度为C25。V=3675,经检测桩底反射明显,底部扩底属完整桩 缩径桩:在时程曲线上反映比较规则,缩径部位与缺陷呈先同相再反相,或仅现其同相反射信号,视严重程度,可能有多次反射,此类缺陷 桩一般可见桩底信号
离析:由于离析部位得混凝土松散,对应力波能量吸收较大,形成缺 陷波不规则,后续信号杂乱,而且频率较低,波速偏小,通常很难瞧到 桩底反射。 断桩:测试曲线呈等距多次同相反射。上部断裂往往趾呈高频多次同 时反射,反射幅值较高,衰减较慢,中部断裂反映为多次同相反射, 缺 陷得反射波幅值较低,而深部断裂波形反映下,类就是摩擦桩桩底反射,但算得得波速明显高于正常桩得波速。
四种常用基桩完整性检测方法对比分析
四种常用基桩完整性检测方法对比分析某高速公路桥梁工程桩，桩径：1600 mm；桩长：43.5 m，桩型钻孔灌注桩。桩基验收检测方案为超声波透射法检测，分别对次桩依次采用：超声波透射法检测，低应变反射波法检测，钻孔取芯完整性检测，钻孔电视检测四种检测方法对其进行完整性判定。 一、超声波透射法检测 检测目的：基桩的完整性 仪器型号：RSM-SY7(F) 采用四只45KHz超声波跨孔探头，一次提升同时完成四管，六剖面的测试，从超声波测试结果来看，发现有五个剖面在6.8-7.0米处，出现幅值超判据情况。 再对该桩6.9米处异常点波形观察，异常点信号首波幅值和后续谐振波信号都偏弱，但其声速正常。由于是在同深度，多剖面信号异常，在与施工方沟通排除声测管焊接因素的影响，在做钻孔取芯前，使用低应变反射波法检测进一步查明缺陷情况。 二、低应变反射波法检测 检测目的：基桩的完整性 仪器型号：RSM-PRT(M) 采用加速度传感器，通过改变不同的锤击频率及不同的采样间隔对该桩的 6.8米处的，缺陷进行核查判断。 采用加速度传感器，通过改变不同的锤击频率及不同的采样间隔对该桩的 6.8米处的，缺陷进行核查判断。 第一次采集结果：信号在6.8米处有较小幅值的同相反射。 第二次采集结果：变换传感器安装位置信号在 6.8米处有较大幅值的同相反射，并可见第二次、第三次缺陷反射。 第三次采集结果：采用频率较高的钢筋敲击，提高缺陷位置精度，同相缺陷反射幅值较小，但也很清晰，可见微弱第二次缺陷反射。最终低应变检测核定其缺陷位置在距
桩顶 6.8米处，与超声波投射法检测缺陷深度相符，因低应变数据缺陷较为严重， 怀疑桩大面积断桩，决定采用钻孔取芯进一步验证其缺陷情况。 三、钻孔取芯完整性检测 检测目的：基桩的完整性 仪器型号：钻孔取芯机 采用钻机对该桩进行钻孔取芯检测，着重观察该桩 6.9米处混凝土完整性情况，但通过对芯样的目测观察，在 6.9 米处未取出连续较完整的芯样，以钻孔取芯检测结 果出具报告也很难判定该桩缺陷情况。 四、钻孔电视摄像检测 检测目的：基桩的完整性 仪器型号：SR-DCT(W) 采用SR-DCT(W)对桩钻芯孔，进行摄像检测，观察测试图片，清晰可见在6.9 米处，出现环状裂纹。可以最终判定该桩距桩顶6.9米处，局部断裂缺陷。 五、总结 本案例为多种检测方法对基桩完整性判定的案例，采用的这几种检测方法，由于其检测原理不同，对同个缺陷所反应的信号差异也显现的较为明显，简单概括不同的方法有具体以下特点： 超声波透射法检测： 检测深度不受限制，可以覆盖整桩，由于是超声换能器按一定的移距逐点检测，通过对逐点信号声速和波幅的变化情况，对桩的混凝土完整性进行判断，相对低应变反射波法，其检测范围和数据精度要高很多。 但超声波检测也存在一定的盲区，比如声测管以外的混凝土，横向裂缝或深度范围小的层状缺陷。 本案例所遇到的桩缺陷就是横向裂缝缺陷，估计是由于混凝土初凝阶段，后续施工造成的。超声波检测如采样移距设置不合适，很容易造成漏判，其信号反应不明显，但在同深度，都有声幅降低的情况。遇到这样缺陷，虽也可以采用超声波的斜侧方法对其进一步判定，但由于缺陷深度范围较小，估计测试效果不会太明显。 低应变反射波法检测： 检测深度受桩周土（岩）力学特性和锤击能量影响，对小尺寸缺陷反应不明显，缺陷的分辨能力和测试深度范围不及超声波检测。
低应变桩基检测
目录 摘要 Abstract 第一章绪论 1.1引言.............................................................................................................................................. 1.2桩基分类...................................................................................................................................... 1.3桩基工程的常见质量问题.......................................................................................................... 1.4基桩动测法的发展...................................................................................................................... 第二章应力波与桩的完整性 2.1基本概念...................................................................................................................................... 2.2桩身完整性.................................................................................................................................. 2.2.1桩身完整性的定义.................................................................................................................. 2.2.2桩身完整性指标...................................................................................................................... 2.2.3桩身缺陷指标.......................................................................................................................... 第三章低应变反射波法的基本原理 3.1 一维波动理论............................................................................................................................. 3.1.1 杆的纵向波动方程................................................................................................................. 3.2 杆的纵向波动方程解答............................................................................................................. 3.2.1 分离变量法求解波动方程..................................................................................................... 3.2.2 采用行波理论求解波动方程................................................................................................. 3.3 应力波的相互作用在不同阻抗界面上的反射和投射............................................................. 3.3.1 应力波的相互作用................................................................................................................. 3.3.2 应力波在杆不同阻抗界面处的反射透射............................................................................. 第四章测试系统 4.1激振设备...................................................................................................................................... 4.1.1瞬态激振设备.......................................................................................................................... 4.1.2稳态激振设备.......................................................................................................................... 4.2传感器.......................................................................................................................................... 4.2.1压电式加速度传感器.............................................................................................................. 4.2.2速度传感器.............................................................................................................................. 4.2.3放大器...................................................................................................................................... 4.2.4信号采集分析仪...................................................................................................................... 第五章测试方法及数据处理 5.1 测试方法..................................................................................................................................... 5.1.1测试参数的选择...................................................................................................................... 5.1.2测试仪器和激振设备的选择.................................................................................................. 5.1.3桩头处理.................................................................................................................................. 5.1.4传感器安装和激振操作.......................................................................................................... 5.1.5现场测试要点.......................................................................................................................... 5.2测试结果的计算分析.................................................................................................................. 5.2.1信号后分析..............................................................................................................................
桩基超声波透射法完整性检测
桩基超声波透射法完整性检测 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、蜂窝、混凝土强度偏低或夹泥，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。桩基无损检测方法有低应变反射波法和超声波透射法，其中低应变反射波法因其操作简单、经济合理，能较准确地发现缺陷被广泛采用。但是该方法受到桩长桩径的限制，并且不能检测出桩基顶部缺陷和多个缺陷，而超声波透射检测方法作为无损检测方法中重要的一种方法，且超声波透射法能较好地反映桩身的完整性，完全可以满足检测要求和工程需要。 技术原理 超声波透射法是通过对声测管之间混凝土的缺陷情况的检测来进行桩身完整性评价。其基本原理：在混凝土桩基内事先预埋检测管作为超声波的检测通道，并在检测管内灌注足量的清水作为试验检测的耦合剂，然后将超声波检测设备的超声波发射探头与接收探头置于声测管的两侧，通过发射探头不断发射超声脉冲波，超声波脉冲经过混凝土桩基，由接收探头接收，仪器记录了超声脉冲在混凝土桩基传播过程中的波动情况，如混凝土桩基中存在连续性差或破损等缺陷，这些缺陷面就会成为波阻抗界面而产生透射和反射现象，导致超声波脉冲能量衰减情况严重，而出现蜂窝、孔洞、松散等严重缺陷时就会出现散射和绕射现象。通过研究分析波的初至到达时间即能量衰减特征、频谱变化和波形等特征，进而可以分析评价混凝土桩基的施工质量及其缺陷所在的位置，并对桩基混凝土的强度和均匀性做出评价。利用超声波透射法进行桩基检测的原理如图1所示。 图1 超声波透射法桩基检测原理图
桩基完整性(低应变试验)试验方法
1 桩基完整性（低应变试验） 1.1一般规定： （1）低应变反射波法适用围为：混凝土灌注桩、混凝土预制桩、预应力管桩及CFG 桩。 （2）对桩身截面多变且变化幅度较大灌注桩，应采用其他方法辅助验证低应变法检测的有效性。 （3）受检桩混凝土强度不应低于设计强度的70%，且不应低于15MPa 。 1.2检测原理： 低应变法目前国普遍采用低应变反射波法，为狭义低应变法，其通过采用瞬态冲击的方式（瞬态激振），实测桩顶加速度或速度响应曲线，以一维线弹性杆件模型为依据，采用一维波动理论分析判定基桩的桩身完整性。因此基桩必须符合一维波动理论要求，满足平截面假定和一维线弹性杆件模型要求，一般要求其桩长远大于直径即长径比大于5或瞬态激励有效高频分量的波长与桩的横向尺寸之比大于5。 1.3检测方法及工艺要求 （1）检测前的准备工作 a 受检基桩混凝土强度至少达到设计强度的70％，或期龄不少于14天时方可报检。 b 施工单位填写报检表，经监理工程师签字确认后，至少提前2天提交给现场检测人员。 c 施工单位向检测单位提供基桩工程相关参数和资料。 d 检测前，施工单位做好以下准备工作： ①剔除桩头，使桩顶标高为设计的桩顶标高。 ②要求受检桩桩顶的混凝土质量、截面尺寸应与桩身设计条件基本相同。 ③灌注桩要凿去桩顶浮浆或松散破损部分，并露出坚硬的混凝土表面。 ④桩顶表面平整干净且无积水。 ⑤实心桩的第三方位置打磨出直径约10cm 的平面，平面保证水平，不要带斜坡；在距桩第三方2/3半径处，对称布置打磨2～4处（具体见图1），直径约为6cm 的平面，打磨面应平顺光洁密实图2 不同桩径对应打磨点数及位置示意图 0.8m 基桩超声波检测特殊情况的判定及处理 常见特殊情况的判定和处理 检测数据异常 1.管斜：在检测过程中，难免会碰到声测管弯管的情况，管斜对我们的检 测结果有较大的影响，容易造成对缺陷的错判或漏判，下面我们来看看管 斜如何处理。 如下图所示：直接从波形上观察，感觉该剖面在42米以下存在大范围缺陷。 但通过观察PSD的变化及声速声幅曲线的变化，我们发现，PSD 并无强烈变化，且声速声幅呈趋势性渐变，应为声测管偏斜，需进行管斜修正。 在管斜起始位置按住鼠标右键，沿管斜趋势方向拖动，到结束出松开鼠标， 在声速曲线附近会标示出一条黑线。 点击顶部菜单的工具栏，点击确认管斜修正。 此时观察右边的深度声速曲线，可以发现已根据刚才的操作进行了管斜修 正处理，该剖面42米以下并未存在缺陷。 2. 同一根桩，各剖面相差很大：在检测过程中，有时会出现这种情况，举 个例子，三管的桩，测完发现，2-3面与1-2 1-3面的声速声幅差距很大。 从一般情况来看，一根桩浇注不太可能出现整桩某个面或某几个面比其它 面在波速和波幅上都差别很大的情况，出现此种情况，还是应该检查是否 检测中传感器在同一深度，从上图上可以推测， 1 号管探头与 2 号3 号管不在同一深度。 3.桩身波速较均匀，但波速偏低，波幅不均匀：在检测过程中，有时会出 现这种情况，举个例子，一根桩的波速比较均匀，但是都比正常值偏低。 声幅存在一定的不均匀离散。如下图： 后经过几番询问，才最终了解，此桩检测龄期只有 4 天，且为水下灌注桩。 由此可见，一定要按照规范要求的时间去进行检测，龄期不够或太短的检 测数据，容易造成误判或者漏判。 检测数据分析及判断 计算透射法检测数据 1、声速计算声 时测量分辨力 超声波仪器声时测量分辨力 ( 采样间隔 ) ，精密测量时仪器的声时测量采样间 隔应优于或等于 0.5 μs。 若仪器的采样间隔设定大于 1.0 μs时，声时测读精度下降；大于 2.0 μs 时，将严重影响对小缺陷的判定能力。 ? 系统测量误差 ? 它包括仪器测量系统的延迟时间t0 、声测管及耦合水层声时修正值t ′、两声测管的外壁净距测量引起的相对误差等。 ? 测量干扰因素1： ? 桩基检测报告 产品名称：基桩（声波透射法） 委托单位：资质等级评审组 检测类别：委托检测 检测人：郭斌 工程质量检测有限公司 报告日期：2015年6月24日 工程质量检验有限公司 检测报告 报告编号：SXSY2012-ZJ001-001 产品名称基桩抽样地点交院实训地 受检单位四川交通职业技术学院商标/ 生产单位四川路桥产品号/ 委托单位四川宏博检测单位样品批次/ 规格型号600mm*600mm 样品等级/ 检测类别委托检测样品数量 1 检测依据JGJ106-2003 抽样基数/ 检测项目桩身完整性检测委托人/ 样品描述委托日期2015年6月22日 主要 仪器设备 非金属超声波检测 检测结论本次共对1根桩基完整性进行了检测，其中：桩身无明显缺陷，为Ⅰ类桩,合格率100%。 试验环境温度：25℃天气情况：阴转小雨 批准人李海2015年6月22日审核人孙海峰2015年6月22日 主检人2015年6月22日 备注/ 录入校对打印日期2015年6月25日1．工程及地质概况 该工程由四川路桥公司承建，位于四川交通职业技术学院桩基实验基地，桩基为人工挖孔桩，设计强度C25，设计桩径600mm，共计两根。 2．检测依据 建筑基桩检测技术规范JGJ106-2003 3．超声波检测仪器、检测方法及工作原理 3.1测试仪器 超声波检测采用RSM-SY7(W)型基桩多跨孔超声波自动循测仪。 3.2检测方法 超声波检测采用声波透射法。 3.3工作原理 在被测桩内预埋若干根竖向相互平行的声测管作为检测通道，将超声脉冲发射换能器与接收换能器置于声测管中，管中注满清水作为耦合剂，由仪器发射换能器发射超声脉冲，穿过待测的桩体混凝土，并经接收换能器被仪器所接收，判读出超声波穿过混凝土的声时、接收波首波的波幅以及接收波主频等参数。超声脉冲信号在混凝土的传播过程中因发生绕射、折射、多次反射及不同的吸收衰减，使接收信号在混凝土中传播的时间、振动幅度、波形及主频等发生变化，这样接收信号就携带 了有关传播介质（即被测桩身混凝土）的密实缺陷情况、完整程度等信息。由仪器的数据处理与判断分析软件对接收信号的各种声参量进行综合分析，即可对桩身混凝土的完整性、内部缺陷性质、位置以及桩混凝土总体均匀性等级等做出判断，完成检测工作。超声波检测的工作原理如下图。 Hｏ──桩身第一测点的相对标高（m） Lｐ──声测管外壁间的最小间距：即超声波测距（mm） Lｎ──测点间距（mm） 声波检测参数： 声时T——混凝土测距间声波传播时间（μs） 桩基低应变动力检测 摘要：本文以树人学校为例，阐述了低应变检测桩基的理论和方法，希望为相关人员提供参考。 关键词：动力检测低应变声波完整性 一、工程概况 南京师范大学附属中学树人学校项目位于南京市下关区扬子江大道东北侧，西侧毗邻长江，东与迎江园小区相望（7层住宅楼，砖混结构），北侧为建筑空地。本地块为造船长遗址，用地面积为4140.96m2（扣除河道保护线及防洪通道），总建筑面积为73926.2m2，其中地上总建筑面积为59467.7 m2，地下总建筑面积为14458.6m2。。本项目集教学、住宿、娱乐与一体综合性校区，南京师范大学附属中学树人学校俯瞰图该项目工程重要性等级为二级，场地复杂程度为二级，地基复杂程度为二级，岩土工程勘察等级为乙级。田径场部分与信息办公综合楼若结构体系相连，则该部位地基基础设计等级为甲级；否则与其余建筑群保持一致，地基基础设计等级为乙级；各建筑群抗震设防类别为乙类。本工程基础采用钻孔灌注桩，工程桩直径为0.8米，桩长一进入地下岩层50公分为准，因此均在59-70米之间。 二、低应变概述 桩基动力检测是指在桩顶施加一个动态力（动荷载），动态力可以是瞬态冲击力或稳态激振力。桩-土系统在动态力的作用下产生动态响应，采用不同功能的传感器在桩顶测量动态响应信号（如位移、速度、加速度信号），通过对信号的时域分析、频域分析或传递函数分析，判断桩身结构完整性，推断单桩承载力。 根据作用在桩顶上的动荷载能量能否使桩土之间发生一定弹性位移或塑性位移，把动力测桩分为低应变、高应变两种方法。低应变法作用在桩顶上的动荷载远小于桩的使用荷载，能量小，只能使桩土产生弹性变形，一般情况下只产生10的负五次方动应变。 随着动测技术在工程中的应用，积累了大量的实测资料。许多国家已把桩动测技术列入了有关规范，我国《建筑基桩检测技术规范》总结了前些年桩基检测的一些经验，代表了当前桩基动测的新观点。将反射法、机械阻抗法（包括瞬态机械阻抗法和稳态机械阻抗法）合并，统称为低应变法。指出低应变法适用于检测混凝土桩的桩身完整性，判定装身缺陷的程度及位置。未再对校核桩长以及估计桩身混凝土强度做出规定，不再提低应变法检测单桩承载力。 三、试验方法 （一）、仪器设备： 国内主要有：RS系列桩基动测仪，ZK系列桩基动测仪，RSM系列桩基动测仪，PDAS系列桩基动态检测系统。 国外：PIT桩身完整性测试仪，TNO基础桩诊断系统。 （二）、低应变法分类： 1、按激振方式分类： （1）、瞬态法：对桩顶面施以轴向瞬时冲击力或施以冲量激起桩的振动，这种振动属冲击或瞬态振动。瞬态法是瞬态非周期振动，特点是能量突然释放，持续时间短。一般能量传递时间比桩自振周期要短，而响应持续时间数倍于桩振动周期。 目前的低应变动测法大都属于瞬态法。反射波法使用手锤或力棒激振；瞬态 基桩检测中超声波投射法与低应变法的对比 i=r 在桥梁的运行中，基桩是其整个结构中非常重要的组成部 分，基桩勺质量是否过关直接关系到整个桥梁勺结构安全。目前， 各工程单位即监理、设计、建设、施工等各方以及各有关部门对 桥梁基桩的质量问题给与了高度的关注。同时，桥梁桩基的施工环境复杂，各工序也有其高度的隐蔽性，因此在施工过程极易出 现影响基桩质量勺缺陷，因此总体来说，相比于上部建筑结构来说，桩基础工程的质量检测、施工等将更为复杂，其对质量产生威胁的隐患也将更多。 质量检测的主要指标便是桩身完整性检测，目前主要采用低应变反射波法和超声波透射法来进行基桩桩身的完整性检测。 1超声波投射法与低应变法的基本概念 1.1 超声波投射法 在混凝土灌注桩中预埋声测管，在声测管之间对超声波信号进行接收并发射，对桩身完整性的检测就是通过实测的声学参数 即超声波在混凝土介质中传播的波幅衰减、频率、PSD声时等。该方法适用于检测直径不小于800mm勺混凝土灌注桩。 超声波及工程检测频率范围如表 1 所示。 表1 声波及工程检测频率 1.2 低应变法 低应变法的原理是在桩顶激振即采用低能量稳态或瞬态的激振的方式，对桩顶速度时程曲线做出实测值，对该实测值使用一维波动理论进行频域分析或时域分析，来进行桩身完整性的判定。该方法主要是对桩身的缺陷位置以及影响程度进行判定，而对桩端欠固状况进行判定，因此比较适用于刚性材料桩如预制桩或混凝土灌注桩等。该方法的关键问题是桩底有明显的反射信号。 2超声波投射法与低应变法的基本理论 2.1 超声波投射法的基本理论 超声波投射法的基本原理是，在混凝土浇筑前预埋声测管， 在桩的两侧分别接收和发射超声波信号，超声波信号在电能被发 射探头转变为机械能的情况下穿透混凝土桩，被接收到的超声波 再将探头转变成电信号。根据超声波在混凝土中的传播时间在测 得混凝土厚度的情况下尽可以算出在整个混凝土结构中超声波的传播速度，进而通过算得的声速来对混凝土的质量进行评判。 显然，在检测的过程中，声速越大的越充分说明混凝土的质量越好，越密实，相反，对于松散的混凝土，或者是有离析、裂缝、孔洞等缺陷的混凝土，其声速也就会越低。因此，此方法可以科学的检测混凝土桩身的完整性和质量。不难看出，弹性波的波速与介质特性之间的关系既是超声波投射法对桩基质量进行检测的理论基础。对介质特性的变化可以从实测的波幅、声速等参数中推断出来。 基桩低应变检测方案 工程名称： 联系人员及电话： 编制： 批准： 宁波蓝海工程检测有限公司 邮编：315016 电话：5 地址：宁波望春工业园春华路885号2号楼 2016年月日 一．工程概况 1．工程名称： 2．工程地点： 3．建设单位： 4．委托单位： 5．勘察单位： 6．监理单位： 7．施工单位： 8．设计单位： 设计参数：桩型/桩径/桩长/砼强度：/ / / 总桩数/检测桩数：/ 结构形式/层数： 9．试验标准：《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003） 10．试验内容：低应变动力检测确定桩身结构完整性 二．抽样方式及检测数量 1．抽样方式：□建设（监理）□设计□质监部门□委托方 2．抽检数量及桩号：详见选桩表 三．基桩检测主要设备 四．检测原理、方法 1、检测原理 采用反射波法检测桩身完整性。该法以一维波动理论为基础，应用应力波特征法来检验桩身质量。用力锤对桩作瞬态激振，以产生脉冲应力波，应力波沿桩身往下传播，到达桩底后发生反射,再向上传播返回桩顶。当桩身存在缺陷时，波阻抗变化也会使应力波产生反射，该反射波传播至桩顶由传感器接收， 性质、程度不同的缺陷引起反射波在振幅、相位与频率上不同程度的改变，当阻抗减少时,此反射波为负;当阻抗增加时,此反射波为正;阻抗变化大,反射波就大。根据这种变化的波形，结合工程地质和施工等有关资料，可以判断缺陷的性质、程度与位置。 2、检测方法 用力锤击桩顶部，产生脉冲应力波，并由设置在桩顶的加速度（或速度）传感器接收信号，信号经电荷放大器放大后送基桩分析系统处理。 3、试桩等级说明： ⑴桩身结构质量分类代号: Ⅰ类桩：波形规则衰减，无缺陷反射波存在，桩底清晰，波速正常，桩身完好。 Ⅱ类桩：波形规则衰减，存在轻度缺陷反射波，桩身有小缺陷，桩底可分辨，波速正常。可以作为工程桩使用。 Ⅲ类桩：波形存在严重的缺陷反射波，桩底反射不易识别，波速偏低，砼质量较差。作为工程桩使用需采取处理措施。 Ⅳ类桩：波形存在严重的缺陷反射波，且多次重复反射，波无法向下传播，无桩底反射。 ⑵检测结果中缺陷的距离是指检测面到缺陷的距离。 五．试桩的桩头处理 1、试桩桩顶不能有积水，宜保持干燥； 2、试桩桩顶应完整、无破损；如有破损，则将破损处破除至好的混凝土面。 六．现场检测用电 1、动测一般有自备电源。如检测桩数较多时，仪器电池不够用，在场地50m范围内应有（220V）电源； 2、场地应避免有强烈震动。 注：以上二条需建设方积极协调配合 七．被检测桩的龄期 受检测桩的混凝土龄期至少达到设计强度的70%，且不小于15Mpa。 八．扩大检测要求 桩基高应变完整性检测 引言 基础工程是建筑工程的主要组成部分，地基质量直接关系到整个建筑物的机构安全，直接关系到人民生命财产安全。桩基础是主要的基础形式之一，随着高层建筑的层高增加，结构体型复杂、层数相差悬殊的建筑以及地下空间的开发利用越来越广泛，桩基础是许多高层建筑的首选或必选基础形式。而桩基础单桩承载力的测试是保证桩基隐蔽工程的重要保证之一。而高应变检测结合了低应变检测和静载荷实验的功能，既能检测桩基的完整性，又能检测桩基的承载力，高应变检测方法填充了静载荷实验的缺点。 技术原理 高应变检测的目的是检测工程桩的竖向抗压承载力和桩身结构完整性，并对桩基的质量进行评价。其基本原理是：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承载力，通过安装在桩顶以下转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，从而判断桩的承载力和评价桩身质量完整性。 由于应力波在其沿着桩身的传播过程中将产生十分复杂的透射和反射，因此，将桩身内运动的各种应力波划分为上行波和下行波。由于下行波的行进方向和规定的正向运动方向一致，在下行波的作用下，正的作用力（压力）将产生正向的运动，而负的作用力（拉力）将产生负向的运动。上行波则正好相反，上行的压力波将使桩产生负向的运动，而上行波的拉力则产生正向的运动。 由于锤击所产生的压力波向下传播，在有桩侧摩阻力或桩截面突然增大处会产生一个压力回波，这一压力回波回到桩顶，将使桩顶处的力增加，速度减少。同时，下行的压力波在桩截面突然减少处或有负摩阻力处，将产生一个拉力回波，将使桩顶处的力减小，速度增加。通过这一基本概念就可在实测的力波曲线和速度曲线中根据二者变化关系来判断桩身的各种情况。 基桩低应变试验 检测报告 工程名称： 工程地点： 委托单位： 报告编号： 报告页数： 广东某某工程勘察院 二〇一八年十月二十七日 河源﹒月岛首府项目9#楼 基桩低应变试验检测报告 现场检测人员： 报告编写： 校核： 审核： 批准： 声明： 1、本检测报告涂改、换页无效。 2、如对本检测报告有异议，可向本检测单位书面提请复议。 3、未经本单位书面批准，不得复制此检测报告（完整复制除外）。 二〇一八年十月二十七日 地址： 邮政编码： 电话：联系人： 目录 －、项目概况 (3) 二、工程概况 (4) 三、检测依据 (4) 1、检测依据标准及代号 (4) 2、完整性分类及判别标准 (4) 四、现场检测 (4) 1、检测方法及原理简介 (4) 1）检测方法 (4) 2）低应变动力检测试验示意图 (4) 3）检测设备 (5) 2、成桩情况 (6) 五、检测结果 (6) 六、检测结论 (7) 七、附图表 (8) 受广东省广州大地房地产开发有限公司委托，广东某某工程勘察院于2018年10月23日对其在建的广州丽园首府项目9#楼的基桩进行低应变检测，目的是评价桩身的完整性。根据规范的相关规定，确定本次试验共检测30根工程桩。项目概况如下： 地质概况详见地质勘察报告。 三、检测依据 1、检测依据标准及代号 1、《建筑地基基础检测规范》（DBJ 15-60-2008）； 2、业主提供的设计施工技术资料。 2、完整性分类及判别标准 桩身完整性判定表表2 注：对同一场地、地质条件相近、桩型和成桩工艺相同的基桩，因桩端部分桩身阻抗与持力层阻抗相匹配导致实测信号无桩底反射波时，可参照本场地同条件下有桩底反射波或深部缺陷反射波的其它桩实测信号判定桩身完整性类别。 四、现场检测 1、检测方法及原理简介 基桩、连续墙、钢管桩超声波管埋设注意事项参考《建筑基桩检测技术规范》（JGJ 106-2003）及省标《建筑地基基础检测规范》(DBJ15-60-2008)及建委相关文件的规定，并结合本工程的具体特点，应按下列要求布置声测管： 基桩、连续墙埋管数量： 桩直径D≤800mm布置2根管；800mm﹤D≤2000mm，布置不少于3根管，D ﹥2000mm，布置不少于4根管， 埋设方法： 基桩声测管应沿桩截面外侧呈对称形状布置（如图H.0.5所示）。声测管牢固绑扎（或焊接）在钢筋笼内侧。检测管宜选用镀锌钢管或铁管，管内径宜为50～55mm；管的下端应封闭、上端应加盖；声测馆底端应平桩底，管顶端宜高出现地面20～30cm。检测管之间应相互平行，且平直。 地下连续墙单个直槽段中的声测管埋设数量不应少于4根，声测管间距不宜大于1.5m；对于转角槽段，声测管埋设数量不少于3根（如图H.0.6所示）。声测管应沿钢筋笼内侧布置，边管宜靠近槽边。 检测前用钢筋疏通声测管，以确保检测时，检测探头能正常放至管底，疏通后向检测管内注满清水，封口待检查。 检测前应准备的资料： 检测前应具有下列资料：工程地质资料、基础设计资料、施工原始记录（成孔及灌注记录等）和基桩平面布置图。 混凝土强度要求： 受检基桩混凝土强度至少达到设计强度的70%，或不小于15Mpa。 H．0.6 地下连续墙声测管布置图 钢管柱埋管数量及声测管布置图 延长度方向每 隔2m 用钢筋电 焊固定 D≤800mm 800 工程桩承载力和完整性检测方案 备案表 工程名称： 申报单位（建设）： 施工单位： 检测单位： 申报时间： 工程基桩检测方案备案前，检测单位不得进行检测。以下检测方案在质监站委派的监督工程师具体监督下实施，监督工程师未到位的检测报告质监站不予认可。 （本表一式四份：备案后施工、监理、检测、质监站各留一份） 1 工程桩基桩检测方案责任主体审查表 基桩检测技术方案 （适用基桩承载力静载试验、小应变完整性检测）1、工程概况 2 、现场检测设备 （1）承载力现场检测设备表 （2）完整性现场检测设备表 3、现场检测 3.1静载现场检测准备 3.1.1本工程做静载荷试验桩根，反力装置：堆载法。 3.1.2受检桩身强度：静载桩的混凝土龄期达到28d或预留同条件养护试件强度达到设计强度。 3.1.3静载试桩桩顶标高应根据设计要求、场地情况、利于试验的原则确定，桩顶要求无浮浆、砼新鲜密实、平整，试桩桩顶的处理详见《建筑桩基技术规范》JGJ106-2003附录B。 3.1.4要求检测环境无强烈振源，并采取防雨、排水措施。 3.1.5现场电源满足设备运行及照明。 3.1.6试验前检查仪器设备，确保其正常工作。 3.1.7场地内道路要满足车辆进退场、调头及仪器设备安装的要求。 3.1.8钢架结构、支墩搭建应牢固可靠，荷载堆码应整齐、美观、安全。主、次梁应严格对中，主梁、千斤顶预留适当。 3.1.9在准备工作完成后，自委托方通知进场之时起，24小时内开始进场安装。 3.1.10试验开始前技术负责人向公司现场检测人员进行技术交底。 3.2静载现场检测实施细则 3.2.1本次静载试验采用堆载法，由工字钢和跳出板搭成堆载平台，上面均匀堆放 配重块 构成加载反力系统（详图）。试验过程采用全自动加载控制系统，加载采用 台千斤顶，当采用2台及2台以上油压千斤顶应并联同步工作，千斤顶输出轴力通过试桩中心。压力值由经过标定的压力传感器给出，试验用千斤顶、高压油泵、高压油管的容许压力分别大于最大加载时压力的1.2倍。试桩的沉降变形，通过 只对称布置于沉降测定平面的位移传感器进行测量，其分辩率为0.01mm 。所有传感器均用磁性表座固定于基准梁上，基准梁具有一定刚度。基准桩中心与试桩中心的距离均大于2m ，基准桩中心与压重平台支墩边的距离均大于2m 。 加载反力系统图 次梁 主梁 千斤顶 桩帽 桩 配重 承压板 基准梁 3.2.2本工程加载方式：快速维持荷载法。 3.2.3检测计算：因单桩竖向承载力特征值为Ra= ，取桩侧阻、端阻抗力分项系数rsp ＝2.0，故试验能力应保证在 KN 以上，本工程堆载最大荷载 吨。 3.2.4荷载分级：将试验极限载荷平均分为10级，首次加两级荷载，以后每次加一级。 3.2.5沉降测读：工程桩每级加载后维持时间不少于1h ，按第5、15、30、45、60分钟分别读记一次沉降量。测读时间累计为1h ，若最后15min 时间间隔的桩顶沉降增量与相邻前基桩超声波检测特殊情况的判定及处理.docx
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