TB 10218-2019铁路工程基桩检测技术规程_(高清-无水印).pdf

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标准编号:TB 10218-2019
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标准类别:铁路运输标准
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TB 10218-2019铁路工程基桩检测技术规程_(高清-无水印).pdf

变法和静载试验,由于试验中桩身产生的应力水平高,若桩身混凝 土强度低,有可能引起桩身损伤或破坏,同时避免桩身混凝土强度 过低,也可能出现桩身材料应力一应变关系的严重非线性,使高应 变测试信号失真:同时,桩在施工过程中不可避免地扰动桩周土, 降低土体强度,引起桩的承载力下降,单桩静载试验与高应变法检 测前需同时满足桩周土间歇时间和桩身混凝土强度的双重规定。 对于钻芯法检测,桩身混凝土强度是其检测评价指标之一,因此检 测前桩身混凝土龄期不小于28d或预留试件强度达到设计强度 要求,当钻芯法仅作为无损检测的缺陷验证时,其龄期可按照无损 检测的龄期要求进行

1.4低应变反射波法、声波透射法和高应变法都属于间接 法本身存在一定局限性,遇到难于定论的情况时,采用准确 度高、直观的检测方法验证可靠度低的检测方法。孔内摄像 直观、定量化等优点,可作为钻芯法检测的辅助分析验证的手耳

表3.2.1统一了桩身完整性类别划分标推,有利于对完整性 检测结果的判定。本规程规定“I、Ⅱ类桩为合格桩;Ⅲ类桩需由 工程建设方与设计方等单位研究DB11/T 641-2018 住宅工程质量保修规程,以确定处理方案或继续使用;IV 类桩为不合格桩”。

3.3.2检测报告需根据所采用的检测方法和相应的检测内容出 具检测结论。为使报告内容完整和具有较强的可读性,报告中要 包括常规内容及受检桩的实测数据和曲线

3.3.2检测报告需根据所采用的检测方法和相应的检测

4.1.1低应变反射波法(瞬态激振时域频域分析法)是自前国内 外使用最广泛的一种基桩无损检测方法,它采用瞬态激振方式,通 过实测桩顶加速度或速度信号的时、频域特征,基于一维弹性波动 理论分析来判定基桩桩身完整性,其中包括桩身存在的缺陷位置 及其影响程度。

假设桩为一维线弹性杆件模型,可推导出一维波动方程=

c22 激振产生的下行压缩波在桩身波阻抗发生变化处会产生上行反射 波。在某一桩身截面处波阻抗降低,如缩颈、松散、离析、夹泥或断 裂等缺陷,反射波与入射波的相位相同;在某一桩身截面处波阻抗 增大,如扩径或桩身嵌岩等,反射波与人射波的相位相反。对于桩 身不同类型的缺陷,低应变测试信号主要反映桩身波阻抗减小的 信息,缺陷的具体类型较难区分。应结合地质、施工情况综合分 析。由于桩的尺寸效应、测试系统的幅频相频响应、高频波的弥 散、测试误差等造成的实测波形畸变,以及桩侧土阻力和桩身阻尼 的耦合影响因素的存在,本方法对桩身缺陷只做定性判定。一维 理论要求应力波在桩身中传播时平截面假定成立,低应变反射波 法适用于检测规则截面混凝土桩:对混凝土竹节桩、挤护支盘灌注 桩和类似于H型钢桩的异型桩,本方法不适用;采用本方法检测 螺杆桩时,需通过现场试验确定本方法是否适用

4.1.2由于受桩周土约束、激振能、桩身材料阻尼和桩身截

阻抗变化等因素的影响,应力波能望将逐渐衰减。若桩过长,不易 测得清晰易辨的深部桩身缺陷和桩底反射波,从而无法评定整根 桩的完整性。影响低应变反射波法检测的因素较多,除长以外 还与地质条件、长径比等因素有关。为了确保低应变反射波法检 测的准确性和可靠性,对于桥梁基桩,本规程规定低应变反射波法 检测的桩长一般不大于40m,对于桩长大于40m的基能否采用 低应变反射波法检测需经现场试验确定。一般情况下,采用低应 变反射波法检测CFG桩、管桩等中小直径桩时,当桩长天于20m 或长径比大于40时,其桩底反射信号较弱,对于具体工程的有效 检测桩长,依据能否识别桩底反射信号,确定该方法是否适用。

别,需采用其他方法辅助验证低应变反射波法检测结果的有效性。 当桥梁穿越软土地区时,常出现扩孔或塌孔现象,个别地区在桩浅 部严重扩径,低应变反射波信号呈现大幅振荡特征,无法准确识别 桩深部缺陷和桩底信息信号。当此类基桩数量较多时,验证的工 作量大,经济性差,可埋设声测管,采用声波透射法检测。

调号的顶量, 受检桩顶面的混凝土质量、截面尺寸需与桩身设计条件基本相同。 灌注桩检测前,凿去桩项浮浆或松散、破损部分,露出坚硬混凝土 面,并将激振点、传感器安装点打磨光滑,检测前可用与激振设备 类似的工具进行敲击检查打磨质量,防止在桩头凿除时产生浅部 裂纹造成对检测结果的误判。对于预应力管桩,法兰盘与桩身混 凝土之间结合紧密时,可不进行处理,否则需将其截除磨平后方可 进行检测。还应注意,混凝土灌注桩成桩后过早检测,将会因桩身 混凝土强度低而造成波速明显偏低,桩身内部材料阻尼和桩侧土 阻尼偏高,难以得到清晰前辨的深部缺陷和桩底反射信号。

.3.2本条是为保证获得高质量检测信号而提出的措施

1为获得较好的测试信号,避免产生寄生振荡信号,需选用 适当的耦合剂将传感器与桩顶粘结,保证传感器底面与桩顶紧密 接触,且粘结层要薄,不可采取手按住传感器的方法进行检测,激 振点和传感器安装点尽量远离钢筋笼主筋,以减少其对测试的 干扰。

2相对桩顶截面尺寸而言,激振点处为集中力作用,在桩项 部位可能出现与桩的横向振型相应的高频干扰,传感器安装点与 激振点距离和位置不同,所受干扰程度各异。将传感器安装于桩 的1/2~2/3半径处,在桩中心激振,由激振引起的表面波从桩侧 来回反射产生的于扰信号相对较小。对应于矩形截面桩,传感器 安装点与激振点的布置参照圆形实心桩的布置形式,传感器安装 点与激振点的距离可为桩宽的1/3~1/4,对于空心桩,传感器安 装点与激振点与桩顶面中心的连线夹角不小于45°。为了避免桩 顶面材料不均匀所产生的不利影响及桩身可能存在局部缺陷的遗 漏,随看桩径的增大,桩身混凝土在横问和纵向上的不均匀性均会 增加,桩浅部的阻抗变化往往表现出明显的方向性,增加桩顶测点 的数量,可以使检测结果更全面地反映出桩身完整性的整体情况。 每个测点重复检测次数不少于3次,旨在确认检测信号的一致性 并提高有效信号的信噪比。 6瞬态激振通过改变锤的重量和锤头材料,可以改变初始人 射波的脉冲宽度和频率成分。刚度较小的重锤,人射波脉冲较宽 低频成分较多,当冲击力大小相同时,其激振能量较大,弹性波衰 减较慢,适合于获取长桩深部缺陷或桩底反射信号;刚度较大的轻 锤,人射波脉冲较窄,高频成分较多,激振能量较小,适合于桩身浅 部缺陷的识别和定位

4.1由于多种干扰成分的存在,通常采用滤波、平滑,指

手段来突出时域信号中的有效信息。低应变信号处理时 数放大倍数不大于15倍,放大范围不小于桩长的2/3,低道 低于2000Hz,是为了避免过度处理造成波形畸变或出理 底信号,对基桩完整性产生误判,

辅。在保证受检桩检测波形信号真实、有效的基础上,有必要结合 地质资料、施工资料和波形特征等进行桩身完整性综合分析判定

凝土强度等级的反射波波速经验值”确定桩身波速。

说明表4.4.3不同混凝土强度等级的反射波波速经验值

4.4.5本条列出了不同类型桩的时域、频域信号特征,给出了桩 身完整性判定标准,检测分析时尚需考虑施工情况、成桩工艺、地 质条件等因素进行综合判定,以提高检测判定的准确度。 (1)完整桩时域、频域图形的特点:在时域波形中有桩底反射 信号,其反射周期为△T,波形规则,波程中无其他明显的阻抗变化 反射。在频域图形中,谱峰排列规律,相邻峰间隔Af即特征频率 基本相等,且Af=1/△T,如说明图4.4.5一1所示。通常情况下, 摩擦桩桩底反射波与入射波同相位,柱桩(端承桩)桩底反射波与 入射波反相位。

(2)断桩时域、频域图形的特点:时域波形和频域波形规则。 在时域波形中,反射信号明显并与入射波同相位,反射波周期为 △T"。在频域图形中,相邻峰间隔 Af'也基本相等。但由平均波速 C㎡与△T"算出的桩长L'比施工桩长要短,即L'

(4)对同一场地、地质条件相近、桩型和成桩T.艺相同的基 逛,因桩底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的其他桩实测 信号来判定桩身完整性类别。 (5)对于混凝土灌注桩,采用时域信号分析时,需结合有关施

工和地质资料进行辅助分析,同时要正确区分混凝土灌注桩桩身 载面渐扩后陡缩恢复至原桩径产生的同相反射,或由扩径产生的 二次反射(与首波同相),以避免对桩身完整性的误判。 (6)避免对桩身完整性的误判,要正确区分浅部缺陷反射和 因桩项直径扩大部分恢复至原桩径产生的同相反射,必要时可采 取开挖方法查验。

4.4.6低应变反射波法是假定桩为一一维弹性杆件模型,适用于规

4.4.6低应变反射波法是假

则截面,应力波传递过程中受地质条件、桩身截面变化、土阻力、栅 长、长径比、桩端约束条件等多种因素影响。对于工程基桩,常出 现低应变实测信号复杂、系乱或者难以解释的现象,为确保工程质 量,有效降低工程风险,当出现信号复杂,又缺乏相关资料验证解 释,无法或难以进行准确分析与评价时,尚需开展必要的验证 工作。 《高速铁路桥涵.T程施工质量验收标准》TB10752规定:“浇 筑水下混凝土前应清底,孔底沉渣厚度应符合设计要求。当设计 无具体要求时,对于柱桩不应大于50mm,摩擦桩不应大于 200mm。柱桩(端承桩)承载力主要以端承为主,桩底质量控制要 比摩擦桩严格得多,当底沉渣过厚或受力影响区域存在溶洞弓 起的临空面时,则可能影响其承载力发挥,严重时导致承载力失 效。为提高低应变反射波法检测的可靠性,确保工程安全,当柱桩 (端承桩)底反射信号出现明显同相信号时,需开展必要的钻芯 法验证工作,核验桩端沉渣厚度和持力层岩土性状是否满足设计 要求,核验桩端在受力影响范围内是否存在临空面。 5.1.1声波透射法是在桩身预埋一定数量的声测管,通过水的 合,声波从一根声测管中发射,在另一根声测管中接收,可测出被 测混凝土介质的声学参数。当桩身混凝土质量存在缺陷时,接收 波的声时、波幅、主频及波形特征会发生变化,通过对波的声学参 数进行分析,判断混凝土桩的完整性及缺陷的位置、范围和程度。 5油添射注检洲准确可素不严证长长发比的生可准

5.1.1声波透射法是在桩身预埋一定数量的声测管,通过

合,声波从一根声测管中发射,在另一根声测管中接收,可测 测混凝土介质的声学参数。当桩身混凝土质量存在缺陷时 波的声时、波幅、主频及波形特征会发生变化,通过对波的声 数进行分析,判断混凝土桩的完整性及缺陷的位置、范围和科

确评价长大桩的完整性。为了确保检测的准确性以及经济合理 条件下的基桩,采用声波透射法进行检测,当现场组织试验时,也 可根据试验数据确定桩长标准。矩形截面桩的检测参照圆形桩的 标准进行,当桩宽(长边)大于等于2 m时,需埋设声测管,采用声 波透射法检测。

5.2.1声波换能器有效工作面长度是指起到换能作用的部分的

际轴向尺寸,该长度过大将夸大缺陷实际尺寸并影响测试结 高换能器谐振频率,可使其外径减小,利于换能器在声测管中 顺畅,但因声波发射频率的提高,使长距离声波穿透能力下 规程推荐采用谐振频率范围为30kHz~60kHz的换能器。

顺畅地上下移动,当换能器加设定位器时,声测管内径可比换能器 外径大15mm~20mm。铁路基桩大多数是长大桩,由于混凝土的 水化热作用及钢筋笼安放和混凝土浇筑过程中存在较大的作用 力,容易造成声测管变形甚至断裂。为保证声测管畅通,本规程对 声测管的理设作出具体的规定,需采用强度较高的金属管,壁厚不 小于3.0mm。为便于了解桩身缺陷的方位,本规程规定:声测管 以线路大里程方向的顶点为起始点,按顺时针旋转方向呈对称形 状布置并进行编号。

5.3.2为保证检测结果的可靠性,本规程提出了检测前准

的要求,如声波透射法检测时混凝土的强度或龄期要求。另外,声 则管巾的浑浊水将明显甚至严重加大声波衰减,延长传播时间,纶 害波检测结果带来误差。因此,检测前应冲洗声测管并灌满清水 在检测过程中,时刻注意往声测管内补充清水,确保在整个部面检 测过程中换能器始终有清水作为耦合剂。检测前,尚需对系统延 迟时间进行标定,系统延迟时间。的标定方法为:将收、发换能器 平行置于清水中的同一高度,逐次改变点源距离,测基相应的声 时,以声时为横坐标、间距为纵坐标绘制线性回归曲线,交横坐标

于 to,即为系统延迟时间。

5.3.3为提高检测结果的准确度,对测点间距进行了

4.4实测信号的主频值与诸多影响因素有关,仅作辅助声学 放选用。在使用中确保声波换能器具有单峰的幅频特性和良好 揭合一致性;采用FFT方法计算主频值,要保证足够的频率 接率

5.4.5为便于操作,通常情况下,测点数小于3个点可视

则点,测点数大于等于3个点可视为多个测点;当采用200mm的 则点间距时,某一检测剖面连续多个测点声学参数异常,对应的缺 陷长度大于400mm。桩身完整性判定除依据声速、波幅等变化规 律和借助其他辅助方法外,还与诸多复杂因素有关,故在使用中应 注意以下几点:

情况的分类。 (2)可将实测时程曲线的畸变、PSD值的变化相结合,进行综 合判定与分类。 (3)可结合施工工艺和施工.记录等有关资料具体分析。 (4)当声速明显偏高或偏低时,需分析原因并结合波形特征 和施工工艺综合判定。

6.2.3为获得可靠的单桩极限承载力.首先必须使桩产生

(2)桩径的影响。桩径越大,桩本身的惯性越大,锤与桩匹配 能力下降,要求锤重越重。对于灌注桩,桩径大于600mm时,需对 桩径增加引起的桩一锤匹配能量下降进行补偿,可取高值。此外, 桩径的增大也会增大土的弹限,导致对锤重的要求增加。 (3)桩长的影响。桩越长,应力波在传播过程中的衰减越大 桩中下部及端阻力就越难激发,因而要求的锤重越重。对于灌注 桩,桩长大于30m时,需对桩长增加引起的桩一锤匹配能量下降 进行补偿,取高值。 (4)岩土弹限的影响。桩侧、桩端土的弹限极限较大,土的弹 限越大,意味看激发岩土阻力所需的桩土相对位移越大,要求锤重 越重。 (5)桩垫的影响。桩垫太软,锤激发岩土阻力的能力下降:桩 垫太硬,则达不到调整、缓冲桩顶均匀受力,保护桩头的目的。因 此,桩垫的选择在保证充分激发岩土阻力前提下,尽量选择较软的 桩垫。 (6)提倡“重锤低击”。“轻锤高击”虽然可以提高锤击能量 但常会打碎桩头。实际应用中,自由落锤的常用落锤高度范围 般为 1. 2 m ~ 2. 2 mo

个重要信息,因此实测桩的贯入度是十分必要的,但这一1.作常常 被忽略。在现场检测时若发现单击贯入度较大,必须进行实测。 桩的贯人度除采用精密水准仪等仪器测定外,还可在距试桩4D外 设置两根对称基准桩,拉测量试桩贯入度的弦线,并在桩侧标上测 量基线。

6.3.2锤击装置垂直、锤击平稳对中、桩头加固和加设桩

了减小锤击偏心和避免击碎桩头。在距桩顶规定的距离下的合适 部位对称安装传感器,是为了减小锤击在桩顶产生的应力集中和 对偏心进行补偿。所有这些措施都是为了保证测试信号质量提出 的。选择合适的桩垫的作用主要有两个:一是起到滤波器的作用

可滤掉锤击力的高频分量,同时使锤击力分布均匀,将锤击能量更 有效地传递到桩上;二是缓冲锤击力,保护桩头,使桩头不易被打 碎。桩垫材料可用胶合板、木板和纤维板等,质地要干,不能用湿 板作桩垫。桩垫的厚度要选择合适,桩垫过厚,滤掉的锤击力太 多,降低锤击能量的传递,使桩贯人困难;桩垫过,则起不到作 用。桩垫厚度一般取10mm~30 mm,可根据经验来定。锤重较轻 或锤击落距较低时,选用较薄的桩垫;锤重较重或锤击落距较高 时,选用较厚的桩垫。桩垫厚度也可根据第一锤的波形加以调整, 桩垫尺寸可略大于桩顶截面尺寸。

有效地传递到桩上;二是缓冲锤击力,保护桩头,使桩头不易被打 碎。桩垫材料可用胶合板、木板和纤维板等,质地要干,不能用湿 板作桩垫。桩垫的厚度要选择合适,桩垫过厚,滤掉的锤击力太 多,降低锤击能量的传递,使桩贯人困难;桩垫过薄,则起不到作 用。桩垫厚度一般取10mm~30 mm,可根据经验来定。锤重较轻 或锤击落距较低时,选用较薄的桩垫;锤重较重或锤击落距较高 时,选用较厚的桩垫。桩垫厚度也可根据第一锤的波形加以调整, 桩垫尺寸可略大于桩顶截面尺寸。 6.3.3采样时间间隔为100us,对常见的铁路基桩是合适的,但 对于超长桩,例如桩长超过60m,采样时间间隔可放宽为200 μs, 当然也可增加米样点数。 测点下桩长是指桩头传感器安装点至桩底的距离,一般不包 括桩尖部分。 对于混凝土预制桩,桩身波速取决于混凝土的骨料品种、粒径 级配、制造T艺及龄期,其值变化范围大多为3800m/s~4500m/s, 也可在流桩前实测无缺陷桩的桩身平均波速作为设定值,但一般 情况下,此波速要比沉桩后的波速略高。 6.3.4信号质量以及信号中的信息是否充分是高应变试验成功 的关键。根据每锤信号质量以及动位移、贯入度和大致的土阻力 发挥情况,初步判别采集到的信号是否满足检测要求。同时,也要 检查混凝士桩锤击拉、压应力和缺陷程度大小,以决定是否进一步 锤击,以免桩头或桩身受损。自由落锤锤击时,锤的落距由低到 高;打人式预制桩则按每次采集一阵(10击)的波形进行判别。 根据波动理论分析,若视锤为一刚体,则桩项的最大锤击应力 只与锤冲击桩顶时的初速有关,落距越高,锤击应力和偏心越大, 越容易击碎桩头。“轻锤高击”并不能有效提高桩锤传递给桩的 能量和增大桩顶位移,这是因为力脉冲作用持续时间不仅与锤垫 有关,还主要与锤重有关锤击脉冲越窄,波传播的不均匀性,即桩

5.3.3采样时间间隔为100μs,对常见的铁路基桩是合:

5.3.4信号质量以及信号中的信息是否充分是高应变试验成功 的关键。根据每锤信号质量以及动位移、贯入度和大致的土阻力 发挥情况,初步判别采集到的信号是否满足检测要求。同时,也要 检查混凝土桩锤击拉、压应力和缺陷程度大小,以决定是否进一步 锤击,以免桩头或桩身受损。自由落锤锤击时,锤的落距由低到 高;打人式预制桩则按每次采集一阵(10击)的波形进行判别。 根据波动理论分析,若视锤为一刚体,则桩项的最大锤击应力 只与锤冲击桩顶时的初速有关,落距越高,锤击应力和偏心越大, 越容易击碎桩头。“轻锤高击”并不能有效提高桩锤传递给桩的 能和增大桩顶位移,这是因为力脉冲作用持续时间不仅与锤垫 有关还主要与锤重有关·锤击脉冲越窄,波传播的不均匀性,即桩

身受力和运动的不均匀性(惯性效应)越明显,实测波形中土的动 阻力影响加剧,而与位移相关的静土阻力呈明显的分段发挥态势 使承载力的测试分析误差增加。因此,“重锤低击”是保障高应变 法检测承载力准确性的基本原则。 锤击落距与锤重是相辅相成的。在锤重得到保证的情况下 锤击落距不宜过高,一般情况下,控制落距在2.0m以内就能产生 足够的冲击能量,否则需增加锤重。在条件容许时尽量采用重锤 低击。对桩身质量较差的桩,锤重宜取上限而落距宜取得更低 些为好。现场测试时锤击落距一般在1.0m~2.0m之间,重锤低 击的效果较好,锤重和落距的选择还要满足贯入度的要求,即单击 贯入度不宜小于2.0mm,但也不要大于6.0mm。贯入度过小不 能充分激发土阻力;贯人度过大,易引起实测波形失真。 当检测仅为检验桩的完整性时,减轻锤重,降低落距,减少锤 垫厚度,以便能测到明显的底反射信号。 检测工作现场情况复杂,经常产生各种不利影响,为确保采集 到可靠的数据,检测人员要正确判断波形质量,熟练地诊断测量系 统的各类故障,排除干扰因素。 6.3.5贯入度的大小与桩尖刺入或桩端压密塑性变形量相对应 防一人西仓自盘油

是反映桩侧、桩端土阻力是否充分发挥的一个重要信息。贯入度 小,使检测得到的承载力低于极限值。本条是从保证承载力分析 计算结果的可靠性出发,给出的贯入度合适范围,不能片面理解成 减小锤重使单击贯入度不超过6mm。贯人度大且桩身无缺陷的 波形特征是2L/c处桩底反射强烈,其后的土阻力反向或桩的回弹 不明显。贯人度过大造成的桩周土扰动大,高应变法承载力分析 所用的土的力学模型,对真实的桩一土相互作用的模拟接近程度 变差。据国内发现的一些实例和国外的统计资料:贯入度较大时, 采用常规的理想弹塑性土阻力模型进行实测曲线拟合分析,不少 情况下预示的承载力明显低于静载试验结果,统计结果离散性很 大;贯人度较小,甚至桩几乎未被打动时,静动对比的误差相对较

小,且统计结果的离散性也不大。若采用考虑桩端土附加质量的 能量耗散机制模型修正,与贯入度小时的承载力提高幅度相比,会 出现难以预料的承载力成倍提高,原因是桩底反射强意味着桩端 的运动加速度和速度强烈,附加土质量产生的惯性力和动阻力恰 好分别与加速度和速度成正比。对于长细比较大、摩阻力较强的 摩擦型桩,上述效应就不会明显。此外,6 mm贯入度只是一个统 计参考值。

(1)理想的高应变波形信号特征:力和速度的时程一致,上升 峰值前二者重合,峰值后二者协调,力曲线应在速度曲线之上(除 非桩身有缺陷),两曲线间距离随桩侧土阻力增加而增大,其差值 等于相应深度的总阻力值,能真实反映桩周土阻力的实际情况;力 和速度时程曲线最终归零;锤击没有严重偏心,对称的两个力或速 度传感器的测试信号不应相差太大,两组力信号不出现受拉;波形 平滑,无明显高频干扰杂波,桩底反射明显;有足够的采样长度,保 证曲线拟合时间段长度不少于5L/c,并在2L/c时刻后延续时间不 小于20ms~30ms;贯入度适中,一般单击贯入度不宜小于2mm, 也不宜大于6mm。 (2)从测试锤击信号中选取分析有用信号时,除要考虑有足 够的锤击能量使桩周岩土阻力充分发挥外,还应注意:连续打桩时 注周士的扰动及残余应力:锤击使缺陷进一步发展或拉应力使桩 身混凝土产生裂隙;在桩易打或难打以及长桩情况下,速度基线修 正带来的误差:对垫过厚和柴油锤冷锤信号,加速度测量系统的 低频特性所造成的速度信号误差或严重失真。 (3)可靠的信号是得出正确分析计算结果的基础。除柴油锤 施打的长桩信号外,力的时程曲线需最终归零。对于混凝土桩,高 应变测试信号质量不但受传感器安装好坏、锤击偏心程度和传感 器安装面处混凝土是否开裂的影响,也受混凝土的不均匀性和非 线性的影响。这种影响对应变式传感器测得的力信号尤其敏感

混凝土的非线性一般表现为:随应变的增加,弹性模量减小,并理 现塑性变形,使根据应变换算到的力值偏大且力曲线尾部不归零。 本规程所指的锤击偏心相当于两侧力信号之一与力平均值之差的 绝对值超过平均值的33%。通常锤击偏心很难避免,因此严禁用 单侧力信号代替平均力信号。 (4)桩底反射明显时,桩身平均波速也可根据速度波形第 峰起升沿的起点和桩底反向峰的起点之间的时差与已知桩长值确 定。对桩底反射峰变宽或有水平裂缝的桩,不应根据峰与峰间的 时差来确定平均波速。桩较短且锤击力波上升缓慢时,可采用低 应变反射波法确定平均波速。 (5)测点处设定的应力波速,用于计算弹性模量,只与材料 有关。通常,当平均波速按实测波形改变后,测点处的原设定波速 也按比例线性改变,弹性模量则按乎方的比例关系改变。当采用 应变式传感器测力时,多数仪器并非直接保存实测应变值,如有些 是以速度(V=C·ε)的单位存储。若弹性模量随波速改变后,仪 器不能自动修正以速度为单位存储的力值,则需对原始实测力值 进行校正。 (6)在多数情况下,正常施打的预制桩,力和速度信号第一峰 基本成比例,但以下几种情况下会引起力和速度信号第一峰比例 失调:①桩浅部阻抗变化②桩浅部侧土阻力很大;③采用应变式 传感器测力时,测点处混凝土的非线性造成力值明显偏高:④锤击 力波上升缓慢或桩很短时,土阻力波或桩底反射波的影响:①锤垫 过厚。除第③种情况减小力值,可避免计算的承载力过高外,其他 情况的随意比例调整均是对实测信号的歪曲,并产生虚假的结果。 因此,禁止将实测力或速度信号重新标定。这一点必须引起重视, 因为有此仪盟自有比例拍动调救山能

4.3高应变分析计算结果的可靠性高低取决于动测仪器、分

命力,表现在高应变信号不同于随机信号的可解释性,即使不采用 复杂的数学计算和提炼,只要检测波形质量有保证,就能定性地反 映桩的承载性状及其他相关的动力学问题。

命力,表现在高应变信号不同于随机信号的可解释性,便不采用 复杂的数学计算和提炼,只要检测波形质量有保证,就能定性地反 映桩的承载性状及其他相关的动力学问题。 6.4.4实测曲线拟合法对承载力分析结果的精度和可靠性要比 凯司法高。由于现代计算机速度的提高,拟合操作时间已大大缩 短,所以本规程推荐采用实测曲线拟合法进行结果分析。 6.4.5凯司法采用理想刚塑性力学模型,模型中假设全部动阻力 集中在桩端。其定义的动阻力为

Ra = J. Z . V,(t +L/c)

式中 Z一一桩身阻抗; V(t) + L/c)一一桩端速度。 按凯司法的假定,动阻力只与桩端速度和桩端岩士的黏滞阻 尼特性有关,即与地区岩土特性有关。公式中的唯一未知数 凯司法无量纲阻尼系数J。定义为仅与桩端土性有关,一般遵循随 土中细粒含量增加阻尼系数增大的规律。J。的取值是否合理在很 大程度上决定了计算承载力的准确性。所以,当缺乏同条件下的 静动对比校核,或大量相近条件下的对比资料时,其使用范围将受 到限制。最近儿年,随着高应变法动测技术研究的深入和测试经 验的积累,许多技术人员对传统理论认为J。值只和桩端土特性有 关的着法提了异议,现在,越来越多的人认为,。值就像是一个 静载试验结果与凯司法动测结果的经验比例系数,桩端土质特性 仅供参考。为防止凯司法的不合理应用,应采用静动对比或实测 斯线拟合法校核J。值。 式(6.4.5一1)适用于t,+2l/c时刻桩侧和桩端土阻力均已 充分发挥的摩擦型桩。对于土阻力滞后于t,+2L/c时刻明显发 2L/c时刻发挥并造成桩中上部强烈反弹这种情况,考虑卸载回弹 部分土阻力对R。值进行修正。阻尼系数J.宜根据同条件下静载 试验结果校核,或在已取得相近条件下可靠对比资料后,采用实测

曲线拟合法确定值,拟合计算的桩数不少于检测总数的 50%,且不少于5根。在同一场地,桩型和截面积相同情况下,J 直的极差不宜大于平均值的30%。由于式(6.4.5一1)给出的R 值与位移无关,仅包含t,=t,+2L/c时刻之前所发挥的土阻力信 息,通常除桩长较短的摩擦型桩外,土阻力在2L/c时刻不会充分 发挥,尤以端承型桩显著。所以,需要采用将,延时求出承载力最 大值的最大阻力法(RMX法),对与位移相关的土阻力滞后2L/c 发挥的情况进行提高修正。桩身在2L/c之前产生较强的向上回 弹,使桩身从顶部逐渐向下产生土阻力卸载(此时桩的中下部土阻 力属于加载),这对于桩较长、摩阻力较大面荷载作用持续时间租 对较短的桩较为明显。因此,需要采用将桩中上部卸载的土阻力 进行补偿提高修正的卸载法(RSU法)。 RMX法和RSU法判定承载力,体现了高应变法波形分析的基 本概念一一充分考虑与位移相关的土阻力发挥状况和波传播效 应,这也是实测曲线拟合法的精髓所在。另外,还有儿种凯司法的 子方法可在积累成熟经验后采用:(1)在桩尖质点运动速度为零 时,动阻力也为零,此时有两种与」无关的计算承载力“自动”法 即RAU法和RA2法,前者适用于桩侧阻力很小的情况,后者适用 于桩侧阻力适中的场合;(2)通过延时求出承载力最小值的最小 阻力法(RMN法)。 6.4.6实测曲线拟合法是通过波动问题数值计算,反演确定桩和 土的力学模型及其参数值的分析方法。其分析是以高应变法动力

4.6实测曲线拟合法是通过波动问题数值计算,反演确定机

土的力学模型及其参数值的分析方法。其分析是以高应变法动力 试桩实测到的力或速度(也可以是上、下行波)数据作为输人边界 条件,按照一定力学模型,假设一组桩、土参数,通过数值方法解波 动方程,拟合计算出桩顶的速度、力(或下、上行波),然后比较计 算曲线和实测曲线是否吻合,以确定所选的参数是否合理,如果不 勿合,需再调整参数再进行拟合计算,直到计算曲线与实测曲线满 一定的拟合质量系数为止。此时,可以得出一组拟合出来的桩 的静态承载力桩侧和桩端的阻力大小和分布,以及模拟静载试验

阻力一般会不同程度地滞后于2L/c发挥,当端承型桩的端阻力发 挥所需位移很大时,土阻力发挥将产生严重滞后,因此规定2L/c 后延时足够的时间,使曲线拟合能包含土阻力响应区段的全部士 阻力信息。 3拟合时应根据波形特征,结合施工和地质条件合理确定桩 土参数取值。因为拟合所用的桩土参数的数量和类型繁多,参数 各自和相互间合的影响非常复杂,而拟合结果并非唯→一解,需通 过综合比较判断进行取舍。正确判断取舍条件的要点是参数取值 在岩土工程的合理范围内。 4为防止土阻力未充分发挥时的承载力外推,设定的最大弹 性位移值不应超过对应单元的最大计算位移值。者桩、土间相对 位移不足以使桩周岩土阻力充分发挥,则给出的承载力结果只能 验证岩土阻力发挥的最低程度。 5士阻力响应区是指波形上皇现的静土阻力信息较为突出 的时间段。所以本款特别强调此区段的拟合质量,避免只重视波 形头尾,忽视中间土阻力响应区段拟合质量的错误做法,并通过合 理的加权方式计算总的拟合质量系数,突出其影响。 拟合收敛标准:拟合分析计算过程的收敛标准常用计算曲线 和实测曲线的拟合程度来评定,拟合程度用拟合质量系数MQN来 衡量。MQN值是根据实测曲线和计算曲线在四个区段的拟合差 值计算出来的。另外,还常常用计算得到的贯入锤击数与实测贯 入锤击数进行比较来校核计算过程的收敛情况。 6贯入度的计算值与实测值是否接近,是判断拟合选用参 数,特别是最大弹性位移值是否合理的辅助指标。 6.4.7当出现本条所述四款情况之一时,因高应变法难以分析判 定承载力和预示桩身结构破坏的可能性,建议采用其他方法验证 检测, 6.4.8高应变法检测桩身完整性具有锤击能量大可对缺陷程度

6.4.8高应变法检测桩身完整性具有锤击能量大.可

但和低应变反射波法一样,检测的仍是桩身阻抗变化,一般不判定 缺陷性质。在桩身情况复杂或存在多处阻抗变化时,可优先考虑 采用实测曲线拟合法判定桩身完整性。式(6.4.8一1)适用于截面 基本均匀桩的桩顶下第一个缺陷的程度定量计算。当有轻微缺 陷,并确认为水平裂缝(如预制桩的接头缝隙)时,裂缝宽度可 按下式计算:

6.4.9采用实测册线拟合法分析桩身护径、桩身截面渐变或多变 的情况,需注意合理选择土参数。高应变法锤击的荷载上升时间 一般不小于2ms,对桩身浅部缺陷位置的判定存在盲区,也无法根 据式(6.4.8一1)来判定缺陷程度。只能根据力和速度曲线的比例 失调程度来估计浅部缺陷程度,不能定量给出缺陷的具体部位,尤 其是锤击力波上升非常缓慢时,还大量耦合有土阻力的影响。对 浅部缺陷耕,采用低应变反射波法检测井进行缺陷定位。 7.1.1、7.1.2单桩抗压静载试验是公认的检测基桩竖向抗压承 载力最直观、最传统的方法。试验方法分为慢速和快速维持荷载 法,当有成熟的地区经验时,工程桩验收检测可采用快速维持荷 载法。 铁路工程基桩多为长大桩,设计荷载大且多处于复杂地理环 境,传统的静载方法难于适应。因此,一新的静载试验方法 自平衡法应运而生。与传统的静载方法不同,不需要大型反力设 备,通过在桩身下部(或底部)理设加载箱测量压力、位移来完成 静载试验。对于设计荷载大、地理环境复茶的桩,问采用自平衡法 试验。 7.2.1 为防止加载偏心王丘顶的合力中心应与反力装置的重

7.2.3采用荷重传感器(直接方式)和油压表(间接方式

顶活塞摩擦对出力的影响;后者需通过率定换算干斤顶出力。同 型号干斤顶在保养正常状态下,相同油压时的出力相对误差约为 1%~2%,非正常时可高达5%。采用传感器测量荷重或油压,容易 实现加卸荷与稳压自动化控制,且测量精度较高。采用压力表测 定油压时,为保证测量精度,其精度等级要优于或等于0.4级,不 得使用1.5级压力表控制加载。当油路工作压力较高时,有时出 现油管爆裂、接头漏油、油泵加压不足造成千斤顶出力受限、压力 表线性度变差等情况,因此需选用耐压高、工作压力大和量程大的 油管、油泵和压力表。

顶宿塞摩擦对力的影响;后者需通过率定换算干斤顶出力。同 型号干斤顶在保养正常状态下,相同油压时的出力相对误差约为 1%~2%,非正常时可高达5%。采用传感器测量荷重或油压,容易 实现加卸荷与稳压自动化控制,且测量精度较高。采用压力表测 定油压时,为保证测量精度,其精度等级要优于或等于0.4级,不 得使用1.5级压力表控制加载。当油路工作压力较高时,有时出 现油管爆裂、接头漏油、油泵加压不足造成干斤顶出力受限、压力 表线性度变差等情况,因此需选用耐压高、工作压力大和量程大的 油管、油泵和压力表。 7.2.4对于机械式大量程(50mm)百分表,《大量程百分表检定 规程》JJG379规定的1级标准为:全程示值误差和回程误差分别 不超过40 μm和8 μm,相当于满量程测量误差不大于0.1%FS。 沉降测定平面应在千斤顶底座承压板以下的桩身位置,即不得在 承压板上或干斤顶上设置沉降观测点,避免因承压板变形导致沉 降观测数据失实。基准桩打入地面以下足够的深度,一般不小于 1m。基准梁应一端固定,另一端简支,这是为减少温度变化引起 的基准梁挠曲变形。在满足第7.2.5条的规定条件下,基准梁不 宜过长,并采取有效遮挡措施,以减少温度变化和刮风下的影 响,尤其在昼夜温差较大且白天有阳光照射时更应注意。 7.2.5在试桩加卸载过程中,荷载将通过锚桩(地锚)、压重平台 支墩传至试验桩、基准桩周围地基土并使之变形。随看试验桩、基 雅桩和锚桩(或压重平台支墩)三者间相互距离缩小,地基土变形 对试验、基准桩的附加应力和变位影响加剧。 7.3.1本条明确规定为设计提供依据的静载试验需加载至破坏 即试验进行到能判定单桩极限承载力为止。对于以桩身强度控制 承载力的端承型桩,当设计另有规定时,从其规定。 7.3.2为便于沉降测量仪表安装,试验桩顶部宜高出试坑地表: 为使试验桩受力条件与设计条件相同,试坑底面宜与桩承台底标 高一致。对于工程桩验收检测,当桩身荷载水平较低时,允许采用 ·78·

7.2.4对于机械式大量程(50mm)百分表《大量程百分表检定

7.2.5在试桩加卸载过程中,荷载将通过锚桩(地锚)、压 支墩传至试验桩、基准桩周围地基土并使之变形。随着试验 准桩和锚桩(或压重平台支墩)三者间相互距离缩小,地基二 对试验桩、基准桩的附加应力和变位影响加剧。

即试验进行到能判定单桩极限承载力为止。对于以桩身强尽

4.5本条对检测报告中应包含的一些内容作了规定,避免检 告过于简单,同时也有利于委托方、设计及检测部门对报告的 和分析。

8.2.1本条的要求基本同第7.2.1条。因拨桩试验时千

8.2.2为避免加载过程中两边沉降不均造成试桩偏心受拉,当采

用大然地基提供反力时,两边支座处的地基强度要相近,支座与地 面的接触面积相同。为保证反力梁的稳定性,反力桩项面直径(或 桩宽)不小于反力架的梁宽。

执行,但要注意以下两点: (1)桩顶上拨量测量平面必须在桩身位置,上拨量测剪点设 置在桩顶以下不小于1倍桩径的桩身上,不能设置在受拉钢筋上; 对于大直径灌注桩,可设置在钢筋笼内侧的桩顶面混凝土上。严 禁在混凝土桩的受拉钢筋上设置位移观测点,避免因钢筋变形导 致上拨量观测数据失实。为防止混凝土桩保护层开裂对上拨量测 试的影响,上拔量观测点避开混凝土明显破裂区域没置。 (2)在采用天然地基提供支座反力时,拔桩试验加载相当于 给支座处地面加载。支座附近的地面也因此会出现不同程度的沉 降。荷载越大,这种变形越明显。为防止支座处地基沉降对基准 梁的影响,一是使基准桩与支座、试桩各自之间的间距满足 第7.2.5条的规定:二是基准桩需打入试坑底面以下一定深度(一

8.3.1为设计提供依据时,加载到能判别单桩抗拔极限承载力为 止,或加载到桩身材料设计强度限值,这里所说的限值是对钢筋混 凝土桩而言,实则为钢筋的强度设计值。考虑到可能出现承载力 变异和钢筋受力不均等情况,最好适当增加试的配筋量。工程 桩验收检测时要求加载量不低于单桩竖向抗拔容许承载力的 2借,盲在保证桩侧岩土阻力具有足够的安全储备。桩侧着土阻 力的抗力分项系数比桩身混凝土要大,比钢材要大很多,因此时常 出现设计对抗拔桩有裂缝控制要求时,抗裂验算给出的荷载可能 小于或远小于单桩竖向抗拨容许承载力的2倍,因此试验时的最 大上拔荷载只能按设计要求确定。设计对桩上拨量有要求时也如 此。对于钢筋混凝土桩,最大试验荷载不得超过钢筋的强度设计 值,以避免因钢筋拨断提前中止试验或出现安全事故。除此之外, 建议检测单位尽量了解设计条件,如抗裂或裂缝宽度验算、作用和 抗力的考感(如抗浮桩设计时的设防水位、桩的浮容重、抗拨阻力 取值等),这些因素将对抗拔桩的配筋和承载力取值产生影响

(1)在拔桩试验前,对混凝土灌注桩及有接头的预制桩采用 低应变反射波法检查桩身质量,自的是防止因试验桩自身质量问 题而影响抗拔试验成果。在静载试验中,有时会因桩身缺陷、桩身 截面突变处应力集中、桩身强度不足造成桩身结构破坏,有时也因 锚桩质量问题而导致试桩失败或中途停顿,故建议在试桩前后对 试验桩和锚进行完整性检测,为分析桩身结构破坏的原因提供 证据和确定锚桩能否正常使用。对于混凝土桩的抗拔静载、水平 静载或高应变试验,常因拉应力过大造成桩身开裂或破损,因此承 载力检测完成后的桩身完整性检测比检测前更有价值。 (2)对抗拨试验的钻孔灌注桩在浇筑混凝土前进行成孔检 测,目的是查明桩身有无明显扩径现象或1现扩大头,因这类桩的 抗拔承载力缺乏代表性,特别是扩大头桩及桩身中下部有明显扩

径的桩,其抗拔极限承载力远远高于长度和桩径相同的非扩径桩, 且相同荷载下的上拔量也有明显差别。 (3)对有接头的PHC、PTC和PC管桩需进行接头抗拉强度验 算。对电焊接头的管桩除验算其主筋强度外,还要考虑主筋墩头 的折减系数以及管节端板偏心受拉时的强度及稳定性。墩头折减 系数可按有关规范取0.92,而端板强度的验算则比较复杂,可按 经验取一个较为安全的系数。

8.3.3单桩竖向抗拔静载试验宜采用慢速维持荷载法。需

较小荷载下出现某级荷载的桩顶上拔量大于前一级荷载下 时,需综合分析原因。若是试验桩,必要时可继续加载,因氵 桩当桩身出现多条环向裂缝后,其桩顶位移可能会出现小的 而此并非达到桩侧士的极限抗拔力。

8.4.2本条前两款确定的抗拔极限承载力是土的极限抗

与桩(包括桩向上运动所带动的土体)的自重标准值两部分 第3款所指的“断裂”是因钢筋强度不够情况下的断裂。如 拔钢筋受力不均匀,部分钢筋因受力太大而断裂,视该桩试 并进行补充试验,不能将钢筋断裂前一级荷载作为极限荷载

第3款所指的“断裂”是因钢筋强度不够情况下的断裂。如果因抗 拨钢筋受力不均匀,部分钢筋因受力太大而断裂,视该桩试验无效 并进行补充试验,不能将钢筋断裂前一级荷载作为极限荷载。 8.4.3工程桩验收检测时,混凝土桩抗拔承载力能受抗裂或钢 筋强度制约,而土的抗拔阻力尚未发挥到极限,一般取最大荷载或 取上拔量控制值对应的荷载作为极限荷载,不能轻易外推。

8.4.3工程桩验收检测时,混凝土桩抗拔承载力可能受抗 筋强度制约,而土的抗拔阻力尚未发挥到极限,一般取最大 取上拔量控制值对应的荷载作为极限荷载,不能轻易外推。

有带承台桩的水平静载试验(考虑承台的底面阻力和侧面抗力,以 便充分反映桩基在水平力作用下的实际工作状况)、桩顶不能自由 转动的不同约束条件及桩顶施加垂直荷载等试验方法,也有循环

荷载的加载方法。这些都可根据设计的特殊要求给予满足,并参 考本方法进行。的抗弯能力取决于桩和土的力学性能、桩的自 由长度、抗弯刚度、桩宽、桩顶约束等因素。试验条件要尽可能和 实际工作条件接近,将各种影响降低到最小的程度,使试验成果能 尽量反映工程桩的实际情况。通常情况下,试验条件很难做到和 工程桩的情况完全一致,此时通过试验测得耕周土的地基反力 特性,即地基土的水平抗力系数。它反映了桩在不同深度处桩侧 让抗力和水平位移之间的关系,问视为土的固定特性。根据实际 工程桩的情况(如不同顶药束、不同自由长度),用它确定土抗 力大小,进面计算单桩的水平承载力和弯矩。因此,通过试验求得 地基士的水平抗力系数具有更实际、更普遍的意义。 9.2.3水平力作用点位置高于基桩承台底面标高,试验时在相对 承台底面处产生附加弯矩,影响测试结果,也不利于将试验成果根 据实际桩顶的约束予以修正。球形支座的作用是在试验过程中保 持作用力的方向始终水平和通过桩轴线,不随桩的倾斜或扭转而 改变。 9.2.6为保证各测试断面的应力最大值及相应弯矩的测量精度, 试桩设置时要严格控制测点的纵部面与力作用方向之间的偏差。 对承受水平荷载的桩而言,桩的破坏是由于桩身受弯矩引起的结 构破坏,因此对中长桩而言,浅层土的性质起了重要作用,在这段 范围内的弯矩变化也最大,为找出最大弯矩及其位置,需加密测试 断面。 9.3.2单向多循环加载法,主要是为了模拟实际结构的受力形 式。由于结构物承受的实际荷载异常复杂,所以当需考虑长期水 平荷载作用影响时,建议采用第7章规定的慢速维持荷载法。由 于单向多循环荷载的施加会给内力测试带来不稳定因素,需要测 量桩身应力或应变的试桩,采用慢速维持荷载法。 9.3.4对抗弯性能较差的长桩或中长桩而言,承受水平荷载桩的 破坏特征是弯曲破坏,即桩身发生折断,此时试验自然终止。在工

荷载的加载方法。这些都可根据设计的特殊要求给予满足,并参 考本方法进行。的抗弯能力取决于桩和土的力学性能、桩的自 由长度、抗弯刚度、桩宽、桩顶约束等因素。试验条件要尽可能和 实际工作条件接近,将各种影响降低到最小的程度,使试验成果能 尽量反映工程的实际情况。通常情况下,试验条件很难做到和 工程桩的情况完全一致,此时通过试验桩测得桩周土的地基反力 特性,即地基土的水平抗力系数。它反映了桩在不同深度处桩侧 让抗力和水平位移之间的关系,问视为土的固定特性。根据实际 工程桩的情况(如不同桩顶约束、不同自由长度),用它确定土抗 力大小,进而计算单桩的水平承载力和弯矩。因此,通过试验求得 地基土的水乎抗力系数具有更实际、更普遍的意义。

9.2.3水平力作用点位置高于基桩承台底面标高,试验时

台底面处产生附加弯矩,影响测试结果,也不利于将试验成果 实际桩顶的约束予以修正。球形支座的作用是在试验过程中 作用力的方向始终水平和通过桩轴线,不随桩的倾斜或扭转 变,

桩设置时要严格控制测点的纵剖面与力作用方向之间的偏 承受水平荷载的桩而言,桩的破坏是由于桩身受弯矩引起的 破坏,因此对中长桩而言,浅层土的性质起了重要作用,在这 围内的弯矩变化也最大,为找出最大弯矩及其位置,需加密测 面。

。由于结构物承受的实际荷载异常复杂,所以当需考虑长期 荷载作用影响时,建议采用第7章规定的慢速维持荷载法。 单向多循环荷载的施加会给内力测试带来不稳定因素,需要 桩身应力或应变的试桩,采用慢速维持荷载法

9.3.4对抗弯性能较差的长桩或中长桩而言,承受水平苞

程桩水平承载力验收检测中,终止加荷条件可按设计要求或规程 规定的水平位移允许值控制。

规定的水平位移允许值控制。 9.4.1本条中的地基土水平抗力系数随深度增长的比例系数m 值的计算公式仅适用于水平力作用点至试坑地面的桩自由长度为 岑时的情况。按桩、土相对刚度不同,水平荷载作用下的桩一土体 系有两种工作状态和破坏机理:一种是“刚性短桩”,因转动或平 移而破坏,相当于αh<2.5时的情况;另一种是工程中常见的“弹 性长桩”,桩身产生挠曲变形,桩下段嵌固于土中不能转动,即本条 中αh≥4.0的情况。在2.5≤αh<4.0范围内,称为“有限长度的 中长桩”。《建筑桩基技术规范》JGJ94对中长桩的V变化给出了 具体数值(说明表9.4.1)。在按式(9.4.1一1)计算m值时,先试 算αh值,以确定αh是否大于或等于4.0,若在2.5~4.0范围以 内,调整v值重新计算m值。当αh<2.5时,式(9.4.1一1)不适 用。试验得到的地基土水平抗力系数的比例系数m不是一个常 量,而是随地面水平位移及荷载而变化

说明表9.4.1桩顶水平位移系数

注,当αl>4.0时取αh=4.0。

9.4.3对于混凝土长桩或中长桩,随着水平荷载的增加,桩侧土 体的塑性区自上而下逐渐开展扩大,最大弯矩断面下移,最后形成 桩身结构的破坏。所测水平临界荷载H。为桩身产生开裂前所对 应的水平荷载。因为只有混凝士桩才会产生开裂,故只有混凝土 桩才有临界荷载。

单水平极限承载力是对应于桩身折断或桩身钢筋应力

达到丽服时的前一级水平荷载。

9.4.6单桩水平容许承载力除与桩的材料强度截面刚度

1米用石 H国 座,机械技术性能良好,不得使用立轴旷动过大的钻机。孔 扶正稳定器(又称导向器)及可捞取松软渣样的钻具根据需 用。桩较长时,应使用扶正稳定器确保钻芯孔的垂直度。

外径不小于100mm。另外,如钻头胎体有裂缝、缺边、少角 及喇叭口变形或径向跳动过大,不仅降低钻头寿命,而且会影 芯质量。

10.2.3为了把芯样加工成符合试验要求的芯样试件,建

10.2.3为了把芯样加工成符合试验要求的芯样试件,建议采用 锯切方法。芯样必须用夹紧装置固定,锯切用的锯片,采用人造金 刚石锯片。

10.2.4芯样试件进行抗压强度试验时,对端面平整度及 有很高的要求。为保证芯样的补平效果,满足平整度及垂, 要求,补平器和磨平机要满足芯样制作的要求。

10.3.1混凝土桩在浇筑混凝土时存在浇捣不均现象,不! 或同一深度的不同位置混凝土浇捣质量可能不同,合理布置 才能客观反映桩身混凝土的实际情况。考感成孔的垂直度 孔的垂直度很难控制以及导管附近的混凝土质量相对较差 有代表性,本规程给出了钻芯取样的孔位布置。

10.3.4钻机通过钻孔内循环水流,才能达到冷却钻头和排出混 凝土碎屑的目的。钻进过程中,要随时观察冲洗液量和泵压的变 化,正常泵压为0.5 MPa~1.0 MPa,当发现异常,查明原因后立即 处理。 10.3.5提钻卸取芯样时,使用专门的自由钳拧卸钻头和扩孔器 确保芯样完整。严禁敲打卸样,因敲打可能导致芯样损坏。 10.3.6钻至桩底及桩身缺陷位置时,为检测桩底沉渣厚度或栅 身缺陷位置及程度,采取减压、慢速的方式钻进。若遇钻其突降 立即停钻,及时测量机上余尺,准确记录孔深及有关情况。当桩端 持力层为强风化岩层或土层时,可采用干钻等适宜的钻芯方法和 工艺钻取沉渣并测定沉渣厚度。 10.3.7芯样取出后,及时记录孔号、回次数、起至深度、块数、总 块数、芯样质量的初步描述及钻进异常情况。芯样钻取时,对芯样 混凝土、桩底沉渣、桩端持力层进行详细编录。对桩身混凝土芯样 的描述包括混凝土钻进深度,芯样连续性、完整性、胶结情况、表面 光滑情况、断口吻合程度,混凝土芯样是否为柱状,骨料大小分布 情况,气孔、蜂窝、麻面、沟槽、离析、破碎、夹泥、松散的情况,以及 取样编号和取样位置。对持力层的描述包括持力层钻进深度,岩 土名称,芯样颜色、结构构造、裂隙发育程度、坚硬及风化程度,以 及取样编号和取样位置。分层岩层需分层描述。 10.3.8截取芯样试件之前,进行芯样及标识牌拍照,取芯现场的 全部记录及芯样抗压记录一起存档。 10.3.9钻芯取样评定合格后,及时对基桩钻芯孔进行压力灌浆。 力)能否满足使用要求,直接关系到结构安全。综合考虑多种因 索,本条规定了按上、中、下截取芯样试件的原则,同时对缺陷和多 我取样作了规定

0.3.8截取芯样试件之前,进行芯样及标识牌拍照,取芯现划

10.3.9钻芯取样评定合格后,及时对基桩钻芯孔进行压力灌浆。 10.4.1混凝土桩作为受力构件关于适用中华人民共和国合同法若干问题的解释(法释[2009]5号),薄弱部位的强度(结构承载能 力)能否满足使用要求,直接关系到结构安全。综合考虑多种因 素,本条规定了按上、中、下截取芯样试件的原则,同时对缺陷和多 孔取样作了规定。 为保证出原检性步选形的出共送上通

在水中,避免芯样受损;根据钻取芯样和岩石单轴抗压强度试验结 果综合判断岩性。

租肾科最大粒径。试件若有裂缝或其他较大缺陷,对芯样抗压强 度有较大的影响,不能作为抗压试验的试件。 10.5.1芯样试件抗压强度试验对压力机及承压板的精度要求和 试验步骤,与圆柱体试件是相同的,按现行国家标准《普通混凝土 力学性能试验方法标准》GB/T50081中圆柱体试件抗压强度试验 的有关规定执行。 10.5.2芯样试件抗压状态根据基桩所处环境决定,试件在(20± 5)℃的清水中浸泡40h~48h,从水中取出后立即进行抗压强度 试验。关于芯样在水中浸泡时间的规定,主要是为了使芯样试件 中的含水量达到饱和。 10.5.3在《铁路混凝土强度检验评定标准》TB10425中,是以边 长为150mm立方体试块的强度作为混凝土强度验收与评定的标 准,因此芯样强度必须换算成边长150mm立方体试块的强度。 10.5.4由于混凝土芯样试件抗压强度的离散性比混凝土标准试 件大得多,采用《普通混凝土力学性能试验方法标准》CB/T50081 来计算每组混凝土芯样试件抗压强度代表值有时会出现无法确定 代表值的情况,为了避免这种情况,取3个试件测值的算术平均值

5.2芯样试件抗压状态根据基桩所处环境决定,试件在(20 C的清水中浸泡40h~48h,从水中取出后立即进行抗压强 验。关于芯样在水中浸泡时间的规定,主要是为了使芯样试 的含水量达到饱和。

准,因此芯样强度必须换算成边长150mm立方体试块的强度。 10.5.4由于混凝土芯样试件抗压强度的离散性比混凝土标准试 件大得多,采用《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081 来计算每组混凝土芯样试件抗压强度代表值有时会出现无法确定 代表值的情况,为了避免这种情况,取3个试件测值的算术平均值 作为该组试件的强度值。同一根桩有2 个或2 个以上钻芯孔时

综合考虑各孔芯样强度来评定桩身承载力。取同一深度部位各刊 度代表值。

压强度代表值中的最小值为该桩混凝土芯样试件抗压强度代 表值。 10.5.6岩石芯样试件数量按每组芯样3个芯样试件进行抗压试 验。当岩石芯样抗压强度试验仅仅是配合判断持力层岩性时,检 测报告中可不给出岩石饱和单轴抗压强度标准值,只给出平均值; 当需要确定岩石饱和单轴抗压强度标准值时,按《铁路工程岩石试 验规程》TB10115执行。 10.6.2单桩的钻芯孔为2个或2个以上时,需按各个钻芯孔芯 样质量综合评定受检基桩质量。如果不同钻芯孔的芯样在同一深 度部位均存在缺陷,桩身缺陷类别判重一些;如果不同钻芯孔的芯 样在同一深度,只有一个孔存在缺陷,其他孔芯样良好,桩身缺陷 类别判轻一些。按芯样特征判定完整性和通过芯样试件抗压试验 判定桩身强度是否满足设计要求在内容上相对独立。但是,除桩 身裂隙外,根据芯样特征描述,不论缺陷属于哪种类型,都指明或 相对表明桩身混凝土质量差沼气工程技术规范第3部分:施工及验收,即存在低强度区这一共性。 (1)蜂窝、麻面、沟槽、离析等缺陷程度根据其芯样强度试验 结果判断。若无法取样或不能加工成试件,缺陷判重一些。 (2)芯样连续、完整、胶结好或较好、骨料分布均匀或基本均 匀、断口吻合或基本吻合;芯样侧面无表观缺陷,或虽有气孔、蜂 窝、麻面、沟槽,但能够截取芯样制作成试件;芯样试件抗压强度代 表值不小于混凝土设计强度等级,则判定基桩的混凝土质量满足 设计要求。 (3)芯样任一段松散、夹泥、严重离析或分层,钻进困难或无 法钻进,则判定基桩的混凝士质量不满足设计要求若仅在一个孔

中出现前述缺陷,而在其他孔同深度部位未出现,为确保质量,仍 需进行工程处理。 (4)局部混凝土破碎、无法取样或虽能取样但无法加工成试 件,一般判定为Ⅲ类桩。但是,当钻芯孔数为3个时,若同一深度 部位芯样质量均如此,判为V类桩;如果仅一孔的芯样质量如此, 且长度小于100mm,另两孔同深度部位的芯样试件抗压强度较 高,判为Ⅱ类桩。 10.6.3基桩成桩质量按单桩进行评价,不应根据几根桩的钻芯 结果对整个工程桩基础进行评价。钻芯法检测时,对混凝土单桩 进行成桩质量评定,除桩身完整性和芯样试件抗压强度代表值外, 根据需要判断桩底沉渣厚度、桩端持力层岩土性状是否满足或达 到设计及规范要求。

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