009-PDA(PAL型)高应变桩基无损检测仪
桩基高应变,低应变检测方案
（工程名称）桩基工程检测方案xxxxxx检测有限公司xxxx年xx月xx号目录1 工程概况 (1)2 检测内容 (1)3 检测依据 (1)4 高应变法检测 (1)4.1 测试原理 (1)4.2 试验桩桩头处理及技术要求 (1)4.3 试验设备 (2)4.4 试验方法 (2)5 基桩低应变动力检测 (2)5.1 检测原理与方法 (2)5.2 检测仪器与设备 (2)5.3 基桩质量评定等级及标准 (3)6 资料整理分析和报告编写 (3)6.1 静载荷试验资料整理分析 (3)6.2 低应变动力检测资料整理分析 (3)6.3 编写报告 (3)7 检测工作流程 (3)8 检测人员安排及检测工期安排 (4)8.1 检测人员安排 (4)8.2 检测配合要求 (4)8.3 检测工期安排 (5)9 工程质量、安全保证和文明施工保证措施 (5)9.1 工程质量保证措施 (5)9.2 安全保证措施 (5)9.3 文明施工保证措施 (6)1.工程概况xxxxxxxxxx工程采用人工挖孔桩。
为更好的完成检测任务，科学规范的进行检测工作，我公司编制了本《检测方案》。
2 检测内容（1）高应变法检测：5根。
（2）低应变法检测：全测。
3 检测依据（1）《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）；（2）《建筑地基基础工程施工验收规范》（GB50202-2002）4 高应变法检测4.1 测试原理形拟合法确定单桩极限承载力是在一维波动理论的基础上求解一维连续线弹性的桩及非线性弹塑性土的波动模型（一维桩土波动模型），并以桩顶实测力或实测速度求得力或速度的响应，通过计算来确定单桩极限承载力值。
4.2 基桩的技术要求和桩头处理1、基桩的技术要求根据《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）要求，承载力检测的休止时间除应达到混凝土龄期28天或预留同条件试块达到设计强度外，当无成熟的地区经验时，尚不应少于下表的规定时间。
2、基桩桩头处理（1）混凝土应先凿掉桩顶部的破碎层和软弱混凝土。
yantubbs-按土性参数确定单桩竖向承载力应注意的问题
土层代号 1 2 3 4 5 6 7 8 q- 1
勘察报告值 22 55 43 42 24 42 62 42 72
Σ= ΡtanΥ+ C — 1515 1013 3210 1216 2216 53 4918 81
规范值
36～ 22～ 21～ 22～ 50～ 42～ 62～ 50 44 36 44 66 64 88
计算中, 引入使用较广的 (前苏联) 格尔谢万诺夫公式:
[P ] =
1 m
-
nA 2
)
2
+
nA E e
Q + k2q Q+ q
式中, [P ] ——桩的容许承载力或理解为沉桩动阻力 (kN ) ;
m —— 安全系数, 对于永久性建筑取 m = 2; e—— 最终惯入
度, 本工程 e= 0185 cm 击; n —— 系数, 与桩型、桩垫有关;
端阻标准值时, 除考虑土的种类、 状态等因素外, 还必须考虑土的沉积环境特征。
关键词: 单桩竖向承载力; 沉积环境; 稠度; 密实度
中图分类号: TU 47311+ 1
文献标识码: A
Abstract: R eason s fo r the difference betw een standard value and static load test value of u ltim ate w ertical bearing capacity of p re2 stressed concrete p ile in certain p ro ject are analyzed. W hen the standard value of u ltim ate side resistance and u ltim ate tip resistance are determ ined by《Code fo r p ile Foundation of Bu ild ing》(J GJ 94- 94) depo sit environm en t of so il m u st be con sidered beside the facto rs of p attern and cond ition of so il. Key words: vertical bearing capacity of single p ile; depo sit environm en t; con sistency; com pactness
桩基检测试验(静载)方案
桩基检测试验(静载)方案桩基检测方案一、工程概况：本工程需要进行单桩竖向抗压静载测试、单桩竖向抗拔静载测试、低应变动测、高应变动测、声波透射法及桩身桩底位移检测、桩身轴力、桩侧侧摩阻力检测等多项测试。
二、检测方案编制说明：1、检测数量、方法：按照《中国2010上海世博会公共活动中心工程》及本工程桩基施工说明、桩位平面图及抗压桩抗拔桩详图的要求，进行试锚桩、工程桩等多项测试。
2、执行的规范：本次测试遵循《建筑基桩检测技术规程》（DGJ08―218―2003）、《建筑基桩检测技术规范》（106-2003）及《地基基础设计规范》（DGJ08-11-1999）等规范。
三、现场要求：1）现场场地需要平整，道路通畅，以便于吊、卡车进出场及起吊设备。
同时需要提供220V和380V交流电用以照明和设备用电，临时用房一间。
2）试桩期间，试桩静载设备2倍桩长范围内不得有重型机械或将产生振动设备的作业，确保检测数据的正确和检测工作的正常进行。
3）低应变检测前需要将每个工程桩全部开挖且将桩顶处理后进行。
工程桩高应变检测应将需检测的试桩按本方案的要求进行加固处理。
四、检测时间：抗压静载检测速度为4天/组（包括设备安装及检测）；抗拔检测检测速度为2天/组（包括设备安装及检测）。
低应变动测、高应变动测、成孔检测、声波透射检测待测试条件具备。
检测时间由委托单位提前一天通知。
一般在一天即可完成现场检测工作。
桩身、桩底位移检测及桩身轴力、测摩阻力检测在静载试验进行时同时检测。
五、测试成果及期限：1）静载测试可以确定实测单桩竖向抗压（拔）极限承载力。
提供单桩竖向抗压（拔）静载荷试验的Q—s曲线和s—lgt曲线以及成果汇总表。
2）低应变测试可以测定桩身完整性曲线和判断及缺陷描述。
3、为了评价灌注桩成桩的质量要求，需要进行连续12小时的成孔检测，检测数据包括孔径、孔深、垂直度和沉渣厚度，以判断孔壁的稳定性能，并评估施工机械和工艺是否符合要求。
建筑工程基桩高应变法检测现场记录
建筑工程基桩高应变法检测现场记录日期：年月日地点：建筑工地任务：基桩高应变法检测一、检测概况：本次检测任务旨在对建筑工程中的基桩进行高应变法检测。
检测过程中，采用高应变法传感器测量基桩在受力过程中的变形情况，旨在验证其力学性能是否符合设计要求。
二、检测仪器及设备：1. 高应变法传感器：型号xxxx，量程：xxxx2. 数据采集仪：型号xxxx3.笔记本电脑及数据处理软件4.其他辅助设备：测量尺、笔记本等三、检测过程：1.准备工作：（1）检查仪器设备是否完好，并对其进行校准。
（2）与工地管理人员确认检测范围和时间，并与工程方进行沟通，协调相关工作。
2.测量点布置：根据工程图纸上的标示，确定基桩的位置与数量，然后在相应位置设置测点。
测点位置选取应满足测量准确性和对工程施工的影响度的要求，并尽可能覆盖整个基桩范围。
3.传感器安装：（1）根据测点位置，选取合适的传感器型号和规格，并按照说明书进行安装。
（2）确保传感器与基桩之间的紧密接触，消除外力对测量结果的影响。
4.数据采集：（1）将数据采集仪与传感器连接，并在电脑上安装相应的数据处理软件。
（2）按照设定的时间间隔开始数据采集，并定时记录相关的实际情况。
5.数据处理：（1）采集到的数据导入到数据处理软件中进行分析和处理。
（2）根据软件提供的分析结果，对基桩的变形情况进行评估。
四、检测结果：1.基桩的变形情况：根据数据处理软件提供的分析结果，得到了基桩在受力过程中的变形情况。
经过分析，发现xxxx基桩存在较大变形情况，可能超过了设计要求，需要重新评估其承载力。
2.其他问题及处理措施：在检测过程中，发现xxxx问题，如xxxx。
工程方已采取了相应的处理措施，并进行了记录。
五、检测总结：通过本次高应变法检测，初步评估了基桩的力学性能。
然而，还需要进一步的检测和分析，以保证基桩的质量和可靠性。
同时，也需及时向工程方提供检测结果和评估报告，对其在建筑工程中的施工进度和质量进行指导和提醒。
基桩高应变检测技术的最新进展
基桩高应变检测技术的最新进展 赵德刚 【摘 要】目前国内广泛使用的、涉及多个交叉学科的高应变检测技术存在许多局限与不足.近年来,国内外陆续提出了一些新的技术并应用于实际工程,取得了较为理想的效果.通过对多个国家的广泛调查与密切跟踪,从软件、硬件两个方面介绍全球范围内高应变检测技术的最新进展.
【期刊名称】《水运工程》 【年(卷),期】2014(000)009 【总页数】6页(P153-158) 【关键词】承载力;完整性;高应变检测技术;最近进展 【作 者】赵德刚 【作者单位】上海交通大学基建处,上海200240 【正文语种】中 文 【中图分类】U655.5 高应变法是指用重锤冲击桩顶,实测桩顶部的速度和力的时程曲线,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。同时对打桩过程进行监控是其特有的功能。通过监测预制桩打入时的桩身应力(拉、压应力)、冲击系统的能量传递率、桩身完整性变化,为选择沉桩设备、确定合理的沉桩工艺参数、桩型、桩长和桩端持力层提供依据,实现打桩过程的信息化施工[1]。该方法已被我国多个行业、多个地区列入规范规程,在工程界得到广泛的应用与普遍的认可。 但是,高应变涉及桩基工程、岩土力学、土动力学、仪器仪表等诸多学科。作为一种综合性很强的技术,目前高应变检测技术仍然处于不断发展过程之中。为了改进检测方法,提高检测精度,近年来国内外在这一领域陆续提出了一些新的技术并应用于实际工程,取得了较为理想的效果。 在深入剖析现有局限性与不足的基础上,通过对多个国家的广泛调查与密切跟踪,笔者从软件、硬件两个方面介绍了高应变检测技术的最新进展,可为相关技术人员提供参考、开拓思路,以期推动该项技术的完善与进一步发展,更好地服务于工程建设。 1.1 锤击力直接测量技术 在传统的基桩高应变动力检测中,桩顶的锤击力波和速度响应分别通过对称安装在测量截面(约距桩顶2D,D为桩的直径或边宽,以下同)处的2支环式应变计和2支加速度计测量,其中环式应变计输出的应变测量值需乘以估算的桩身材料弹性模量才能换算成力值。绝大多数桩基材料为混凝土,制桩或成桩工艺的不同导致存在不同程度的非线性和非均匀性,使锤击力波测量出现以下问题[2]： 1)重锤的冲击力幅值高,混凝土变形远远超出线弹性范围,非线性使“弹性模量”随应变的增加而递减,采用低应变幅值对应的弹性模量乘以实测应变值换算得到的力值偏高,准确度低,并导致据此分析计算得到的桩承载力数值放大,对工程不安全。特别在锤击偏心、桩头损伤和安装部位混凝土差、混凝土均匀性差等诸多因素的藕合影响下,检测失败的情况时有出现,甚至变形过大造成应变计损坏。 2)灌注桩检测一般要在安装传感器的测量截面(约距桩顶2D)以上范围内重新加固处理桩头,费时并增加检测成本。若在未处理的桩头混凝土侧表面直接安装环式应变计,锤击力波检测失败的几率增加且普遍存在力信号质量差的问题。 3)高应变力传感器涉及高频动态冲击力作用下的动态响应问题,一般校准试验室无法进行校准。采用没有校准的力传感器,测到的信号再换算成力值,结果的可信度存疑。 锤击力直接测量技术,可利用兼容传统的基桩高应变动力检测方法的扩展型仪器,通过直接测量自由落锤锤体的加速度,对锤体的加速度信号进行低通滤波,按牛顿第二定律分别计算得到桩顶的锤击力,将桩顶锤击力进行惯性效应修正后得到桩顶以下测量截面处的锤击力。落锤加速度信号中的高频干扰和桩头惯性效应只分别与落锤的几何尺寸和桩头的惯性质量有关,与混凝土的材质及应力-应变关系无关,进而提高了混凝土桩的高应变检测的准确度(图1)。 同时,采用常规方法时,每次检测前必须在桩侧表面钻6个孔,其中4个为应变式力传感器,2个为加速度传感器且安装应变式力传感器时还有许多应注意的问题。采用该方法测力时,由于已预先在自由落锤锤体上钻孔,检测前仅需在桩侧表面钻2个孔安装加速度传感器即可,故检测操作简单快捷、可明显提高检测工作效率。 1.2 打入桩的桩侧与桩端阻力实时检测技术 对于打入桩而言,在打桩监测时可以采用Case法简明快速计算单桩极限承载力。但是不能将桩侧摩阻力与桩端承力分开且阻尼系数Jc的选用带有一定的随意性,造成时下人们对于Case法毁多誉少。 不同于采用常规方法一般只在桩顶附近安装应变计与加速度计(图2),美国佛罗里达州交通运输部(Florida Department of Transportation,FDOT)建造师David Sadler提出一种在桩的顶部、底部预埋2组无线型应变计与加速度计,进而在打桩时实时计算桩侧与桩端阻力的方法(Embedded Data Collector,嵌入式数据采集器,即EDC法)[4]。 计算方法分为4种：1)静态Case法,阻尼系数固定为常量,数值则取决于检测人员的输入； 2)动态Case法,阻尼系数为一变量,每次锤击下通过计算分析得出；3)Paikowsky方法,能量-位移方法；4)UF法,类似于动态Case法,阻尼系数为一变量,每次锤击下通过计算分析得出。同常规高应变方法相比,EDC法在桩的底部附近增设一组应变计与加速度计,显然精度更高[5]。 1.3 动测理论新进展 基桩准动法试验Hybridnamic技术是采用特制弹性锤垫技术和PSD技术相结合的一种新型基桩动测新技术,可以给基桩加上足够的、持续的荷载和快速获得桩顶位移变化,并能将荷载能量传递到整个桩身,从而可以比较精确地测得基桩的承载力[6]。与常规动力试验相比,它采用特制锤垫增加了荷载作用的持续时间,从而获得理想的快速荷载试验结果。此外,使用PSD摄相机精确地测定桩身位移。准动法试验获得的动测信号可以通过相对简单的解释方法进行分析,如多循环试验卸载点法,将每一锤击的卸载点相连,即得到荷载-沉降曲线。准动法试验已经纳入日本岩土工程协会单桩竖向抗压静载试验标准(JGS 1815—2002)中[7]。此外,还可使用CAPWAP(美国PDI公司的曲线拟合分析程序)进行更为详细的分析。 Matsumoto提出急速荷载试验(SHM,Spring Hammer rapid load test Method,弹簧锤快速负载试验方法)[8]。通过改变弹簧单元的组合,重锤质量以及重锤的落距,就可以控制加载持续时间和冲击力。采用非线性阻尼方法推导出“静”荷载-沉降关系。加载持续时间可达500 ms,10 min后可以在现场得到试验结果。 日本地盘试验所株式会社宫坂享明等提出一种桩的准静载试验法(Pseudo-Static Pile Load Test)[9],可在较短时间,且经济地获得桩的承载力判断所必需的可靠性较高的数据。在该方法中,将重锤下落到桩顶上,根据该重锤的荷载和上述桩顶位移的关系求出桩的承载力,其特征在于分阶段地将上述重锤的下落高度从低处变为高处,根据各阶段的荷载和上述桩顶位移的关系,求出上述桩的承载力。 2.1 PAX型PDA PAX配备无线数据传输工具,无线传输技术优势是显而易见的：重力更小,减少了仪器损坏,更少出错,无需电缆清洗和保养,花费更少时间安装传感器,对于打入桩监控试验速度更快(无需电缆连接及事前在地面安装好传感器,避免了攀爬导架),消除了可能因主电缆和连接电缆损坏产生数据质量问题。 当PAX在现场时,只需打一个手机电话即可快速进行试验。观测承载力如何随时间变化的复打试验可很容易完成。试验过程中,办公室里的PDA工程师可看到如亲临现场一样的数据,评价数据质量,并实时地将分析结果和其它问题反馈给现场工程师。 2.2 二合一传感器 荷兰TNO公司研制出复合型传感器(力、速度传感器二合一)(图3)。采用常规方法时,应变传感器与加速度传感器的安装位置位于同一截面,但是存在一定的距离(一般不大于80 mm),导致信号的一致性差。同时,每次检测前必须在桩侧表面钻6个孔,其中4个为应变式力传感器,2个为加速度传感器,且安装应变式力传感器时还有许多应注意的问题。采用该方法测力时,检测前仅需在桩侧表面钻4个孔安装传感器即可,故检测操作简单快捷、可明显提高检测工作效率。 2.3 电阻应变计 测量应变的传统方法是在桩上钻孔插入楔形锚栓来安装机械式应变传感器(力的测量也类似),该方法的最大问题在于钻孔本身产生应力集中导致测量误差。 例如：2007年东南沿海某大城市行业协会组织了全市31家具有高应变监测资质的单位进行比对试验。为了使试验条件基本一致,减少离散性及减小锤击次数对桩周土的扰动,在同一根桩上同时安装8个传感器,8家单位在同一锤击作用下同时进行检测。将该批次锤击力平均值外延±10%,落在平均值90%～110%区间的只占参与该桩检测单位数量的37.5～75.0%,5根试桩的加权平均仅为54.1%[10]。 在采用比较理想的桩进行试验、而且试验条件基本一致的情况下,31家检测单位的实测锤击力离散结果还这么大,是很严重的问题。可见,现在采用的传感器安装手段亟待改进。 SIMBAT使用55 mm长的箔式电阻应变计,用胶粘贴在桩身上。不仅非常方便,而且可以对桩顶在锤击时的真实应变进行更为可靠的测量。 2.4 动位移激光测量 经过多年的现场实践,检测人员发现测量锤击时,桩的位移对数据处理时的修正至关重要。例如：我国建设部行业标准JGJ 106—2003《建筑基桩检测技术规范》规定：贯入度的计算值应与实测值接近。它不仅从加速度数据中正确推断出这种测量桩顶的速度(修正加速度数据),而且也可以完全独立地检查桩在锤击时的运动。 英国Testconsult公司开发出一种特殊的数字激光测量系统用于测量在锤击时桩的整个沉降过程以及永久沉降。距桩5 m处分辨率为0.14 mm,最远可以放置在距离桩10 m的地方。图4为法国VINCI集团旗下NOVKOL公司SIMBAT箔式电阻应变计、激光瞄准靶,图5为英国Testconsult公司SIMBAT激光测量系统。 2.5 导向架和脱钩装置 图6所示为欧洲目前广泛使用的FonDy试验加载设备,该设备的落锤质量4.0 t,最大落距2.5 m,其最大的好处是计算机控制可以精确对中,重锤的起吊和下落也很方便。 图7所示为IDWS(Israeli Drop Weight System)高应变锤击装置。落锤质量可以通过导向架两侧的连接螺杆进行组合,同时落距可以调整。桩垫上有一个撞击盘。 2.6 激振设备 李廷[11]成功研制20 t特大型组合式高应变动力试桩重锤。采用外挑式螺栓联结的组合方式,不仅组装灵活、简便,现场操作安全、实用,而且带来了制造技术的突破,降低设备成本。利用该技术可陆续推出25 t和30 t组合式重锤,检测承载力可达25 000 kN。 2.7 特制锤垫 特制锤垫最早是由日本Jibanshikenjo株式会社开发的,它是一种由钢板、气胞和橡胶复合材料组成的蜂窝结构。特制锤垫将自由落锤能量转换成快速荷载,然后施加到桩顶。使用这个特制锤垫具有如下优点：延长荷载作用持续时间、低斥力、可
桩基检测试验（静载）方案
桩基检测试验（静载）⽅案桩基检测试验⽅案桩基检测试验⽅案⼀、⼯程概况：本⼯程的桩基测试内容包括单桩竖向抗压静载测试、单桩竖向抗拔静载测试、低应变动测、⾼应变动测、声波透射法及桩⾝桩底位移检测、桩⾝轴⼒、桩侧侧摩阻⼒检测等：⼆、检测⽅案编制说明：1、检测数量、⽅法：《中国2010上海世博会公共活动中⼼⼯程》及本⼯程的桩基施⼯说明、桩位平⾯图及抗压桩抗拔桩详图。
《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）《地基基础设计规范》（ DGJ08-11-1999 ）三、现场要求：（1）⼀般要求：现场场地平整，道路通畅，便于吊、卡车进出场及起吊设备；提供220V和380V交流电⽤以照明和设备⽤电。
临时⽤房⼀间（2）试桩期间，试桩静载设备2倍桩长范围内不得有重型机械或将产⽣振动设备的作业，确保检测数据的正确和检测⼯作的正常进⾏。
（3）低应变检测前须将每⼯程桩全部开挖且将桩顶处理后进⾏。
（4）⼯程桩⾼应变检测应将需检测的试桩按本⽅案的要求进⾏加固处理。
四、检测时间：抗压静载检测速度为4天/ 组（包括设备安装及检测）；抗拔检测检测速度为2天 /组（包括设备安装及检测）低应变动测、⾼应变动测、成孔检测、声波透射检测待测试条件具备。
检测时间由委托单位提前⼀天通知。
⼀般在⼀天即可完成现场检测⼯作。
桩⾝、桩底位移检测及桩⾝轴⼒、测摩阻⼒检测在静载试验进⾏时同时检测。
五、测试成果及期限1、静载确定实测单桩竖向抗压（拔）极限承载⼒。
提供单桩竖向抗压（拔）静载荷试验的Q—s曲线和s—lgt曲线以及成果汇总表。
2、低应变所测桩桩⾝完整性曲线和判断及缺陷描述。
3、试成孔检测提供连续12⼩时的孔径、、孔深、垂直度、及沉渣厚度的检测数据以判定孔壁稳定性能，评价施⼯机械和⼯艺是否满⾜灌注桩成桩的质量要求。
4、成孔检测提供孔径、、孔深、垂直度、及沉渣厚度的检测数据。
5、⾼应变检测提供抗压桩的实测承载⼒及桩⾝完整性。
6、声波透射法检测提供桩⾝完整性并判定桩⾝缺陷程度并确定其位置。
上海高应变检测
第6章高应变检测高应变检测是当今国内外广泛使用的一种快速测桩技术，世界上许多国家和地区都已将此项技术列入有关规范或规程。
我国目前的《建筑基桩检测技术规范》、交通部《港口工程桩基动测规范》以及上海市、广东、深圳、天津等许多地方规范、规程中均对桩的高应变检测技术作了规定,并将检测人员和单位的资质列入专项管理范围。
6.1 高应变检测功能高应变检测是通过用重锤(或爆炸)冲击桩顶，使桩与土之间产生足够的相对位移，充分发挥桩周土阻力。
同时通过安装在桩顶附近的应变和加速度传感器实测桩顶力和速度(位移)响应，进一步分析计算后可以得到桩、锤、土的许多有价值的数据。
高应变具有以下主要功能：1、从实测波形分析中可以得到桩身结构完整性资料，判断桩身质量性质、类别和确定缺损位置；2、在应力波理论分析的基础上，可以得到桩的竖向抗压承载力(指地基土对桩的垂直支承力，下同)和土对桩的分层摩阻力，当桩顶冲击力足够大时，可以得出单桩竖向极限承载力；3、通过对打入桩(混凝土预制桩、钢桩)打桩过程监测，可得到桩打入时土阻力、桩身锤击压(拉)应力、传到桩身的有效锤击能量，进而可以分析打桩锤的效率，为合理选择沉桩设备、确定桩型和选择桩端持力层提供依据。
我国目前的高应变法主要指波动方程法。
欧美上世纪80年代末在波动方程的基础上又开发出了一种被称为“动静法”(STATNAMIC)或“准静载试桩法”,该方法是在被试验的桩顶堆载相当于预估单桩最大承载力的5%~10%的荷载物，然后引爆置于桩顶和堆载物之间的爆炸装置，同时检测桩顶力和位移随时间变化曲线，进而推算出桩顶的力——位移曲线。
6.2 检测仪器和设备6.2.1 概述在二十世纪八十年代初甘肃省建筑科学研究所与上海铁道学院合作研制成功我国第一台打桩分析仪，接着交通部第三航务工程局科研所研制了SDF-1型打桩分析仪。
自上世纪八十年代后期我国的高应变检测技术进入了快速发展期。
到目前为止，无论是仪器的数量、品种和检测技术人员均可称世界第一。
浅谈PHC桩在打设中遇砾卵石层的解决方法
浅谈PHC桩在打设中遇砾卵石层的解决方法摘要：PHC桩作为近年来我国出现的一种新型预制桩,凭借其单桩承载力高,耐打性好,穿透能力强以及施工便捷、质量可靠、经济性好等优点,已经得到广泛应用。
但我国北方地区应用相对较小，本文通过工程实践分析总结PHC桩在我国北方港口工程中的应用。
全文包括分析解决PHC桩打设中遇砾卵石层的问题，其中还包括相关PHC桩基承载力检测的高应变试验及静载试验等。
关键词：PHC管桩、AGLOR、砾卵石层、检测、厚度Abstract: In this paper, through the engineering practice analysis of PHC pile in ports in North China engineering application, analysis and solution of PHC pile in gravel layer in question, which also includes PHC pile bearing capacity test of high strain test and static load test.Key words: PHC;AGLOR; piles of gravel layers; thickness; detection1、引言PHC桩作为近年来我国出现的一种新型预制桩,凭借其单桩承载力高,耐打性好,穿透能力强以及施工便捷、质量可靠、经济性好等优点,已经得到广泛应用。
但我国北方地区应用相对较小，且PHC桩对地质有适用性的要求。
有的地质并不适用，如土层中含有不宜作为持力层而且管桩又难以贯穿的坚硬土层，如较厚的砂层；土层中含有较多影响沉桩施工的孤石或其他障碍物等。
本文通过工程实践分析总结PHC桩在我国北方港口工程中的应用。
特别是针对北方地区海岸线易出现的砾卵石层，文中通过设计计算、打桩施工工艺及打桩记录、桩基承载力检测的高应变试验等分析总结，PHC桩遇砾卵石层的适应性及打设PHC过程中的注意事项等。
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1 检测仪器设备名称
PDA（PAL型）高应变桩基无损检测仪。
2 主要测量参数、检测量范围、测量精度
2.1 物理特征：
体积尺寸：110x175x200mm
重量：3.2kg
高对比度触摸显示屏幕，兼作键盘之用
电源: 仪器内置电池可使用8个小时，外用电源可用12V汽车蓄电池直流电或100-240V交流电经变压器转12V直流电。
2.2 电子特性：
2个应变数据采集通道
2个加速度数据采集通道，2个加速度-速度积分器
可插拔的PCMCIA闪存卡
串口
双精度校验，防止数据传输错误
数字采样频率在5000-10000Hz内可调内置校准试验功能
2.3 高应变应变传感器特性：
尺寸：115×35×11mm
传感器有效长度：76mm（或50mm）
温度范围：-50-120℃
电路：全桥，双绞线屏蔽电缆
灵敏度：380μs/MV/V
应变量程：±2000με
振动范围：5000g’s
3 使用前的检查要点
3.1 仪器的自检
自检是检查PDA的线路与接收系统是否处于正常工作状态。
3.1.1 接上传感器和电缆。
3.1.2 在传感器监控界面查看各个通道的传感器是否处于正常连接与工作状态。
3.2 传感器的工作状态检查
为避免得到质量差的数据信号，应该在把传感器安装到桩上之前检查传感器。
3.2.1 在监控界面检查应变传感器的初偏值。
正常工作状态的应变传感器的A/D 初偏值都显示正常区域内，这些初偏值正常应在-5.0～+
4.0V范围内。
3.2.2 在信号采集界面把PDA置于ACCEPT（接收）状态，选择力传感器触发模式。
拿起两个力传感器，用没有连接电缆线的一端轻轻互相碰撞一下，就能观察到两个相似的力通道信号。
3.3 加速度计的检查
把两个力传感器都检查完毕后，再将触发模式切换到加速度传感器触发模式，用相同的方法检查加速度传感器是否处于正常工作状态。
4 仪器设备的安装、连接
4.1 PDA所使用的电源必须符合下列规格：
电源
交流电压：220V 50～60H
Z
用12VDC变压器将交流电转换成直流电
直流电源： 12V直流电源
电压范围：9～18V直流
4.2 使用12伏直流时，电源线中的红线连接至蓄电池的正端（+），黑线接负端（-），可以直接利用汽车上的12V蓄电池直流电源；但是如果天气太冷或太热，要把汽车发动起来，打开汽车空调以保持较适宜的温度条件，并防止蓄电池电量的过度消耗。
4.3 为了避免不合适的交流电烧坏保险丝或仪器，在打开PDA电源开关时，建议按下列步骤操作：“POWER”开关应先置于“OFF”，用数字万用表检查电源电压，如果交流电压符合要求，把PDA和电源接上。
无论是通过整流器（从交流电200伏转为直流电12伏，中芯电压为正）接至交流电源还是直接接到蓄电池（12伏），
PAK的工作电压为直流电压12伏。
只有PAL工作电压符合要求时，发光二极管才会亮，否则当电压超出9伏～18伏的范围时，会危及PAL的仪器安全，使用前需确保电压处于正常范围，方可打开PAL电源“POWER”开关。
5 使用中的主要操作要领
正确输入检测桩的PN、AR、LE、Jc、WS、WC、ρ等检测参数后就可以在检测桩上安装两组力与加速度传感器，并采集信号。
5.1 锤、架应与桩顶对正、对中，桩顶应设置桩垫并根据使用情况及时更换，桩垫宜采用胶合板、木版和纤维板等材质均匀的材料。
5.2 传感器应对称安装在桩身两侧距桩顶1～2倍直径或边长处，安装面应平整，其周围不得有缺损或断面突变。
5.3 应变传感器的中心与加速度传感器的中心应位于同一水平线上，两者之间的水平距离不宜大于10cm，安装完毕后的应变传感器固定面应紧贴桩身表面、初始变形值不得超过规定范围，检测过程中传感器与桩身间不得产生相对滑动。
5.4 对砼灌注桩、桩头严重破损的砼预制桩和桩头已出现屈服变形的钢桩、检测前应对桩头进行修复或加固处理。
桩头顶面应水平、平整，桩头与原桩身中轴线应重合，桩头截面积应与原桩身截面积相同。
6 使用中应注意的事项、对环境的要求
6.1 在天气差（寒冷、下雨等）时，PDA应放在汽车里或其它有遮盖的地方，以保持PDA工作环境的温度和干燥。
如果周围的空气温度较热，建议把PDA遮挡起来，以避免阳光的直射，在温度过热的情况下，最好在空调环境下工作。
6.2 在去每一试验现场之前，都要检查一下所有的传感器、钻、螺栓和其它工具是否带全。
为了节省时间，出发前就要把传感器和线连接好并经过试验。
6.3 如果传感器要装在离地面很高或很深的坑内的桩身上，传感器安装人员要采取安全措施（带手套、用安全带等），以防止发生意外受伤。
6.4 爱护仪器，使用越仔细，它的使用寿命就越长。
不要让加速度计跌落，不要踩力传感器，力传感器应装在保护套里存放和运输，防止电线被外物切断，不要让施工车辆压过电线。
6.5 PDA的数据应该及时导入电脑内并及时备份，这样既可以在电脑内分析检测信号，又可以作原始信号永久性保存。
6.6 做好现场原始记录。
7 试验后的检查、整理
7.1 信号选取
7.1.1 锤击后出现下列情况之一的，其信号不得作为分析计算依据。
1 力的时程曲线最终末归零；
2 严重偏心锤击，一侧力信号呈现受拉；
3 传感器出现故障，四个通道数据不全；
4 传感器安装处混凝土开裂或出现塑性变形。
7.1.2 检测承载力时选取锤击信号，宜符合下列规定：
1 预制桩初打，宜取最后一阵锤锤击能量较大，激发的承载力较高的击次；
2 预制桩复打和灌注桩检测，宜取其中锤击能量较大的击次。
7.1.3 分析计算前，应根据实测信号按下列方法确定桩身波速平均值：
1 桩底反射信号明显时，可根据下行波波形起升沿的起点到上行波下降沿的起点之间的时差与已知桩长值确定；
2 桩底反射信号不明显时，可根据桩长、混凝土波速的合理取值范围以及邻近桩的桩身波速值综合判定。
7.2 实测曲线拟合法判定桩承载力
7.2.1 实测曲线拟合法所采用的力学模型宜符合下列规定：
1 土的力学模型应能反映土的实际应力应变性状；
2 桩的力学模型应能反映桩的实际性状，可采用一维弹性秆模型。
7.2.2 采用实测曲线拟合法分析计算时应符合下列规定：
1 可用实测的速度或力或上行波作为边界条件进行拟合；
2 曲线拟合时间段长度，不应少于5L/c，并在2L/c时刻后延续时间不应小于20ms；
3 拟合分析选定的参数，应在岩土工程的合理范围之内。
各单元所选用的土的最大弹性位移Sq值不得超过相应桩单元的最大计算位移值；
4 拟合完成时计算曲线应与实测曲线吻合；
5 贯人度的计算值应与实测值吻合。
7.3 采用凯司法判定单桩极限承载力，应符合下列规定：
1 只限于中、小直径桩；
2 在无静载试验情况下，应采用实测曲线拟合法确定Jc值，拟合计算的桩数不应少于检测总桩数的30％，并不应少于3根；
3 d在同一场地，桩型、尺寸相同情况下，阻尼系数极值与平均值之差不应大于0.1。
7.4 桩身结构完整性评价
7.4.1 桩身结构的完整性评价，宜对信号先作下列定性检查：
1对力和速度(或上行波)波形作定性分析，观察桩身缺陷的情况和位置；
2观察连续锤击情况下，缺陷的扩大或逐步闭合的情况。
7.4.2 桩身结构完整性可用实测曲线拟合法评价，并应符合下列规定：
1 拟合时所选用的桩土参数应在岩土工程的合理范围之内；
2 根据桩的成桩工艺，拟合时可采用桩身阻抗拟合或桩身裂隙(包括混凝土预制桩的接桩缝隙)拟合。
7.4.3 出现下列情况之一的，桩身结构完整性评价宜按工程地质条件和施工工艺结合实测曲线拟合法综合进行：
1 桩身有扩径的桩；
2 桩身截面面积不规则的混凝土灌注桩；
3 力和速度曲线在峰值附近比例失调，桩身有浅部缺陷的桩；
4 锤击力波上升缓慢，力与速度曲线比例失调的桩。
7.4.4 出现下列情况之一的，桩身结构完整性评价宜结合其它直接检测方法进行：
1 虽无异常信号反射，但并未测得桩底反射的桩；
2 桩截面渐变或多变，且变化幅度较大的混凝士灌注桩。