《公路工程檢測(cè)技術(shù)》橋梁工程基礎(chǔ)檢測(cè)(184P)185頁(yè)P(yáng)PT課件

1、模塊四橋梁工程檢測(cè)模塊構(gòu)架橋 梁 工 程 檢 測(cè)情境一、鉆(挖)孔灌注樁泥漿性能指標(biāo)檢測(cè)情境二、鉆(挖)孔灌注成孔質(zhì)量檢測(cè) 情境三、灌注樁完整性檢測(cè) 情境四、基樁靜荷載試驗(yàn)檢測(cè) 項(xiàng)目一橋梁工程基礎(chǔ)檢測(cè) 項(xiàng)目二橋梁上部結(jié)構(gòu)檢測(cè)情境一、板式橡膠支座檢測(cè) 情境二、盆式橡膠支座檢測(cè) 情境三、混凝土構(gòu)件試驗(yàn)檢測(cè)及質(zhì)量評(píng)定方法 情境四、混凝土強(qiáng)度評(píng)定方法項(xiàng)目一橋梁工程基礎(chǔ)檢測(cè) 情境一 鉆(挖)孔灌注樁泥漿性能指標(biāo)檢測(cè)方案一鉆(挖)孔灌注樁泥漿性能指標(biāo)檢測(cè)(1)相對(duì)密度(2)粘度(3)靜切力(4)含砂率 (5)膠體率()(7)酸堿度(6)失水率(mL/30min)鉆孔灌注樁調(diào)制的護(hù)壁泥漿一般由水、粘土(或膨

2、潤(rùn)土)和添加劑按適當(dāng)配合比配制而成，應(yīng)根據(jù)鉆孔方法和地層情況采用不同的性能指標(biāo)。1.泥漿性能要求鉆孔方法地層情況泥漿性能指標(biāo)相對(duì)密度粘度(Pas)含砂率()膠體率()失水率(mL30min)泥皮厚(mm/30min)靜切力(Pa)酸堿度(pH)正循環(huán)一般地層1.051.201622849625212.5810易坍地層1.201.451928849615235810反循環(huán)一般地層1.021.061620495203l2.5810易坍地層1.061.lO182849520312.5810卵石土l.101.15203549520312.5810推鉆沖抓一般地層1.10l.20182449520312

3、.5811沖擊易坍地層1.201.40223049520335811注意： (1)地下水位高或其流速大時(shí)，指標(biāo)取高限，反之取低限；(2)地質(zhì)狀態(tài)較好，孔徑或孔深較小的取低限，反之取高限；(3)在不易坍塌的粘質(zhì)土層中，使用推鉆、沖抓、反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)，可用清水提高水頭(2m)維護(hù)孔壁；(4)若當(dāng)?shù)厝狈?yōu)良粘質(zhì)土，遠(yuǎn)運(yùn)膨潤(rùn)土亦很困難，調(diào)制不出合格泥漿時(shí)可摻用添加劑改善泥漿性能。(5)直徑大于2.5m的大直徑鉆孔灌注樁對(duì)泥漿的要求較高，泥漿的選擇應(yīng)根據(jù)鉆孔的工程地質(zhì)情況、孔位、鉆機(jī)性能、泥漿材料條件等確定。在地質(zhì)復(fù)雜，覆蓋層較厚，護(hù)筒下沉不到巖層的情況下，宜使用丙烯酰胺即PHP泥漿，此泥漿的特點(diǎn)是不

4、分散、低固相、高粘度。(1)相對(duì)密度用泥漿相對(duì)密度計(jì)測(cè)定。將要量測(cè)的泥漿裝滿泥漿杯，加蓋并洗凈從小孔溢出的泥漿，然后置于支架上，移動(dòng)游碼，使杠桿呈水平狀態(tài)(即水平泡位于中央)，讀出游碼左側(cè)所示刻度，剛為泥漿的相對(duì)密度兒。2泥漿性能指標(biāo)檢測(cè)若工地?zé)o以上儀器，可用一口杯先稱(chēng)其質(zhì)量設(shè)為m1，再裝滿清水稱(chēng)其質(zhì)量m2,再倒去清水，裝滿泥漿并擦去杯周溢出的泥漿，稱(chēng)其質(zhì)量設(shè)為m3，則(2)粘度用工地標(biāo)準(zhǔn)漏斗粘度計(jì)測(cè)定。用兩端開(kāi)口量杯分別量取200mL和500mL泥漿，通過(guò)濾網(wǎng)濾去大砂粒后，將泥漿700mL均注入漏斗，然后使泥漿從漏頭流出，流滿500mL量杯所需時(shí)間(s)，即為所測(cè)泥漿的粘度。校正方法：漏斗中

5、注入700ml清水，流出500ml，所需時(shí)間應(yīng)是15s，其偏差如超過(guò)1s，測(cè)量泥漿粘度時(shí)應(yīng)校正。圖4.1.1.1-1粘度計(jì)(尺寸單位：mm)1-漏斗；2-管子；3-量杯200mL；4-量杯500mL部分；5-篩網(wǎng)及杯返回(3)靜切力工地可用浮筒切力計(jì)測(cè)定(圖4.1.1.1-2 )。測(cè)量泥漿切力時(shí)，可用下式表示：式中：G鋁制浮筒質(zhì)量(g)； d浮筒的平均直徑(cm)； h浮筒的沉沒(méi)深度(cm)； 泥漿容重(g/cm3)； 浮筒壁厚(cm)。圖4.1.1.1-2浮筒切力計(jì)返回量測(cè)時(shí)，先將約500ml。泥漿攪勻后，立即倒入切力計(jì)中，將切力筒沿刻度尺垂直向下移至與泥漿接觸時(shí)，輕輕放下，當(dāng)它自由下降到靜

6、止不動(dòng)時(shí)，即靜切力與浮筒重力平衡時(shí)，讀出浮筒上泥漿面所對(duì)的刻度(刻度是按公式(4.1.1.1-2)計(jì)算值刻劃的)，即為泥漿的初切力。取出切力筒，按凈粘著的泥漿，用棒攪動(dòng)筒內(nèi)泥漿后，靜止10min，用上述方法量測(cè)，所得即為泥漿的終切力。它們的單位均為Pa，此切力計(jì)如買(mǎi)不到可自制。 (4)含砂率 工地可用含砂率計(jì)(圖4.1.1.1-3)測(cè)定。量測(cè)時(shí)，把調(diào)好的泥漿50mL倒進(jìn)含砂率計(jì)，然后再倒進(jìn)清水，將儀器口塞緊搖動(dòng)1min，使泥漿與水混合均勻。再將儀器垂直靜放3min，儀器下端沉淀物的體積(由儀器刻度上讀出)乘2就是含砂率(有一種大型的含砂率計(jì)，內(nèi)裝900mL的，從刻度讀出的數(shù)不乘2即為含砂率)。

7、返回圖4.1.1.1-3含砂率計(jì)(6)失水率(mL/30min)用一張12cm12cm的濾紙，置于水平玻璃板上，中央畫(huà)一直徑3cm的圓，將2mL的泥漿滴入圓圈內(nèi)，30min后，測(cè)量濕圓圈的平均直徑減去泥漿攤平的直徑(mm)，即為失水率。在濾紙上量出泥漿皮的厚度(mm)即為泥皮厚度。泥皮愈平坦、愈薄則泥漿質(zhì)量愈高，一般不宜厚于23mm。(7)酸堿度即酸和堿的強(qiáng)度簡(jiǎn)稱(chēng)，也有簡(jiǎn)稱(chēng)為酸堿值的。pH值是常用的酸喊標(biāo)度之一。pH值等于溶液中氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)值，即pH=-lgH+=1g1H+。pH值等于7時(shí)為中性，大于7時(shí)為堿性，小于7時(shí)為酸性。工地測(cè)量pH值方法，可取一條pH試紙放在泥漿面上，0.5s后

8、拿出來(lái)與標(biāo)準(zhǔn)顏色相比，即可讀出pH值。也可用pH酸堿計(jì)，將其探針插入泥漿，直接讀出pH值。3注意問(wèn)題(1)無(wú)論采用何種方法清孔，清孔后泥漿試樣應(yīng)從孔底提出，進(jìn)行性能指標(biāo)檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果應(yīng)符合表4.1.1.1-1的規(guī)定。(2)在吊入鋼筋骨架后，灌注水下混凝土之前，應(yīng)再次檢查孔內(nèi)泥漿性能指標(biāo)和孔底沉淀厚度，如超過(guò)規(guī)定，應(yīng)進(jìn)行第二次清孔，符合要求后方可灌注水下混凝土。情境二 鉆(挖)孔灌注成孔質(zhì)量檢測(cè)橋梁工程中常用的灌注樁施工方式主要有鉆孔、沖擊成孔、沖抓成孔和人工挖孔等。人工挖孔為干作業(yè)施工，成孔后孔壁的形狀、孔深、垂直度、孔底沉淀厚度以及鋼筋籠的安放位置等均可通過(guò)目測(cè)或人下到孔內(nèi)進(jìn)行檢查，成孔質(zhì)量

9、較易控制。鉆孔、沖擊成孔或沖抓成孔等灌注樁，通常以泥漿進(jìn)行護(hù)壁，為濕作業(yè)施工。成孔后孔中充滿泥漿而無(wú)法目測(cè)或人下到孔內(nèi)進(jìn)行檢查，孔壁的形狀、垂直度和沉淀土厚度等只能通過(guò)儀器進(jìn)行檢測(cè)。下面主要介紹濕作業(yè)灌注樁成孔質(zhì)量檢查的主要內(nèi)容及其相應(yīng)的方法。方案一鉆(挖)孔灌注成孔質(zhì)量檢測(cè)1樁位偏差檢查2孔徑檢查3樁傾斜度檢查4、沉淀土厚度1樁位偏差檢查基樁施工前應(yīng)按設(shè)計(jì)樁位平面圖落放樁的中心位置，施工結(jié)束后應(yīng)檢查中心位置的偏差，并應(yīng)將其偏差繪制在樁位竣工平面圖中，檢測(cè)時(shí)可采用經(jīng)緯儀對(duì)縱、橫方向進(jìn)行量測(cè)。樁孔中心位置的偏差要求，對(duì)于群樁不得大于100mm，單排樁不得大于50mm。當(dāng)樁群中設(shè)置有斜樁時(shí)，應(yīng)以水

10、平面的偏差值計(jì)算。2孔徑檢查樁孔徑可用專(zhuān)用球形孔徑儀、傘形孔徑儀和聲波孔壁測(cè)定儀等測(cè)定。傘形孔徑儀，其由測(cè)頭、放大器和記錄儀三部分組成。測(cè)頭為機(jī)械式的，測(cè)頭放入測(cè)孔之前，四條測(cè)腿合攏并用彈簧鎖定，測(cè)頭放入孔內(nèi)到達(dá)孔底時(shí)，四條測(cè)腿立即自動(dòng)張開(kāi)。圖4.1.2.1-1孔徑儀a)測(cè)頭 b)孔徑儀檢測(cè)裝置a)1-電纜；2-密封筒；3-測(cè)腿；4-鎖腿裝置b)1-測(cè)頭；2-三角架；3-鋼絲繩；4-電纜；5-放大器；6-記錄儀返回當(dāng)測(cè)頭往上提升時(shí)，由于彈簧力作用，腿端部緊貼孔壁，隨著孔壁凹凸不平狀態(tài)相應(yīng)張開(kāi)或收攏，帶動(dòng)密封筒內(nèi)的活塞桿上下移動(dòng)，使四組串聯(lián)滑動(dòng)電阻來(lái)回滑動(dòng)，將電阻變化轉(zhuǎn)化為電壓變化，經(jīng)信號(hào)放大并

11、記錄，即可自動(dòng)繪出孔壁形狀而測(cè)出孔徑尺寸。此外，也可采用簡(jiǎn)易的木制鉸接量徑器測(cè)定，其使用簡(jiǎn)便，量測(cè)精度約為10mm，其構(gòu)造可詳見(jiàn)有關(guān)文獻(xiàn)3樁傾斜度檢查一般要求對(duì)于豎直樁，其允許偏差不應(yīng)超過(guò)1，斜樁不應(yīng)超過(guò)設(shè)計(jì)斜度的2.5。樁傾斜度的檢查采用圖4.1.2.1-2所示當(dāng)檢查的樁孔較深且傾斜度較大時(shí)，可根據(jù)地質(zhì)及施工情況選用JDL-1型陀螺測(cè)斜儀或JJX-3型井斜儀檢查，也可采用聲波孔壁測(cè)定儀繪出連續(xù)的孔壁形狀和垂直度如圖4.1.2.1-3和圖4.1.2.1-4聲波孔壁測(cè)定儀。圖4.1.2.1-2樁的傾斜度檢查1-鋼筋圓球；2-標(biāo)尺；3-元釘；4-木枋；5-導(dǎo)向滑輪；6-鉆架橫梁簡(jiǎn)易方法。在孔口沿鉆

12、孔直徑方向設(shè)一標(biāo)尺，標(biāo)尺上0點(diǎn)與鉆孔中心重合，并使滑輪、標(biāo)尺0點(diǎn)和鉆孔中心在同一鉛垂線上，其高度為H。穿過(guò)滑輪的測(cè)繩一端連接于用鋼筋彎制的圓球(圓球直徑比鉆孔直徑略小些)，另一端通過(guò)轉(zhuǎn)向滑輪用手拉住。將圓球慢放入鉆孔中，并測(cè)讀測(cè)繩在標(biāo)尺上的偏距e，則傾斜角=aretan(eH)。該方法工具簡(jiǎn)單、操作方便，但測(cè)讀范圍以。值小于鉆孔的半徑為最大限度，且讀數(shù)較為粗糙。圖4.1.2.1-3聲波孔壁測(cè)定儀1-電機(jī)；2-走紙速度控制器；3-記錄儀；4-發(fā)射探頭；5-接收探頭；6-電纜；7-鋼絲繩返回圖4.1.2.1-4孔壁形狀和偏斜返回4.孔底沉淀層厚度檢查 檢測(cè)方法目前還不夠成熟，下面介紹幾種工程中常試

13、用的方法。垂球法垂球法是一種慣用的簡(jiǎn)易測(cè)定沉淀土厚度的方法。其將重約1kg的銅制錐體垂球，頂端系上測(cè)繩，把垂球慢慢沉入孔內(nèi)，憑手感判斷沉淀土頂面位置，其施工孔深和量測(cè)孔深之差值即為沉淀土厚度。電阻率法電阻率法沉淀土測(cè)定儀由測(cè)頭、放大器和指示器組成。它是根據(jù)介質(zhì)不同，如水、泥漿和沉淀顆粒具有不同的導(dǎo)電性能，由電阻阻值變化來(lái)判斷沉淀土厚度。測(cè)試時(shí)將測(cè)頭慢慢沉入孔中，觀察表頭指針的變化，當(dāng)出現(xiàn)突變時(shí)記錄深度h1，繼續(xù)下沉測(cè)頭，指針再次突變記錄深度h2，直到測(cè)頭不能下沉為止，記錄深度h3，設(shè)施工深度為H，則各沉淀土厚度為(h2一h1)、(h3一h2)和(Hh3)。電容法電容法沉淀土厚度測(cè)定原理是當(dāng)金屬

14、兩極板間距和尺寸不變時(shí)，其電容量和介質(zhì)的電解率成正比關(guān)系，水、泥漿和沉淀土等介質(zhì)的電解率有較明顯差異，從而由電解率的變化量測(cè)定沉淀土的厚度。鉆(挖)孔在終孔和清孔后，應(yīng)進(jìn)行孔位、孔深檢驗(yàn)。一般情況下孔徑、孔形和傾斜度宜采用上述專(zhuān)用儀器測(cè)定，當(dāng)缺乏專(zhuān)用儀器時(shí)，可采用外徑為鉆孔樁鋼筋籠直徑加100mm(不得大于鉆頭直徑)，長(zhǎng)度為46倍外徑的鋼筋籠檢孔器吊入鉆孔內(nèi)檢測(cè)。情境三 灌注樁完整性檢測(cè) 1. 鉆芯檢驗(yàn)法2.振動(dòng)檢驗(yàn)法(1)敲擊法和錘擊法(2)穩(wěn)態(tài)激振機(jī)械阻抗法(3)瞬態(tài)激振機(jī)械阻抗法(4)水電效應(yīng)法3超聲脈沖檢驗(yàn)法4射線法從以上所列的常用檢測(cè)方法可見(jiàn)，樁基檢測(cè)方法的研究和應(yīng)用是一個(gè)十分活躍的

15、領(lǐng)域。國(guó)家建設(shè)部、地礦部早在2019年12月就頒布了基樁低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)規(guī)(JGJT 93-95)2019年頒布了基樁高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)規(guī)(JGT 10697)。公路橋梁基樁檢驗(yàn)多數(shù)地區(qū)實(shí)行普查，交通部也于2019年11月頒布了公路工程基樁動(dòng)測(cè)技術(shù)規(guī)程 (JTGT F81-01-2019)其檢驗(yàn)的基本方法有以下幾種。方案一 反射波法（JTGT F81012019）公路橋梁基樁檢驗(yàn)多數(shù)地區(qū)實(shí)行普查，基樁低應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)法以其設(shè)備輕便靈活、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)工作量小、檢測(cè)效率高、檢測(cè)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛應(yīng)用。1基本原理反射波法源于應(yīng)力波理論，基本原理是在樁頂進(jìn)行豎向激振，彈性波沿著樁身向下傳播，在樁身存在明顯波阻

16、抗界面(如樁底、斷樁或嚴(yán)重離析等部位)或樁身截面積變化(如縮徑或擴(kuò)徑)部位，將產(chǎn)生反射波。經(jīng)接收、放大濾波和數(shù)據(jù)處理，可識(shí)別來(lái)自樁身不同部位的反射信息，據(jù)此計(jì)算樁身波速、判斷樁身完整性。2適用范圍(1)反射波法是通過(guò)分析實(shí)測(cè)樁頂速度響應(yīng)信號(hào)的特征來(lái)檢測(cè)樁身的完整性，判定樁身缺陷位置及影響程度，判斷樁端嵌固情況。(2)反射波法適用于混凝土灌注樁和預(yù)制樁等剛性材料樁的樁身完整性檢測(cè)。(3)使用反射波法時(shí)，被檢樁的樁端反射信號(hào)應(yīng)能有效識(shí)別。3檢測(cè)儀器與設(shè)備(1)反射波法檢測(cè)系統(tǒng)由傳感器、激振錘、一體化檢測(cè)儀和打印機(jī)等組成，其中一體化檢測(cè)儀由信號(hào)采集及處理儀和相應(yīng)的分析軟件等組成(圖4.1.3.1-1

17、)圖4.1.3.1-1反射波法檢測(cè)系統(tǒng)返回(2)信號(hào)采集及處理儀應(yīng)符合下列規(guī)定：數(shù)據(jù)采集裝置的模一數(shù)轉(zhuǎn)換器不得低于12bit。采樣間隔宜為10500s，可調(diào)。單通道采樣點(diǎn)不少于1024點(diǎn)。放大器增益宜大于60dB，可調(diào)，線性度良好，其頻響范圍應(yīng)滿足55000Hz。(3)傳感器的性能應(yīng)符合下列規(guī)定：傳感器宜選用壓電式加速度傳感器或磁電式速度傳感器，頻響曲線的有效范圍應(yīng)覆蓋整個(gè)測(cè)試信號(hào)的頻帶范圍。加速度傳感器的電壓靈敏度應(yīng)大于100mVg，電荷靈敏度應(yīng)大于20PCg，上限頻率不應(yīng)小于5kHz，安裝諧振頻率不應(yīng)小于6kHz，量程應(yīng)大于100g。速度傳感器的固有諧振頻率不應(yīng)大于30Hz，靈敏度應(yīng)大于2

18、00mVcm.s-1，上限頻率不應(yīng)小于1.5kHz，安裝諧振頻率不應(yīng)小于1.5kHz。(4)根據(jù)樁型和檢測(cè)目的，宜選擇不同材質(zhì)和質(zhì)量的力錘或力棒，以獲得所需的激振頻率和能量。4現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)(1)檢測(cè)前準(zhǔn)備工作應(yīng)符合下列規(guī)定：檢測(cè)前首先應(yīng)搜集有關(guān)技術(shù)資料。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選擇合適的激振設(shè)備、傳感器及檢測(cè)儀，檢查測(cè)試系統(tǒng)各部分之間是否連接良好，確認(rèn)整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)。樁頂應(yīng)鑿至新鮮混凝土面，并用打磨機(jī)將測(cè)點(diǎn)和激振點(diǎn)磨平。應(yīng)測(cè)量并記錄樁頂截面尺寸。混凝土灌注樁的檢測(cè)宜在成樁14d以后進(jìn)行。打入或靜壓式預(yù)制樁的檢測(cè)應(yīng)在相鄰樁打完后進(jìn)行。(2)傳感器安裝應(yīng)符合下列規(guī)定：傳感器的安裝可采用石膏、

19、黃油、橡皮泥等耦合劑，粘結(jié)應(yīng)牢固，并與樁頂面垂直。對(duì)混凝土灌注樁，傳感器宜安裝在距樁中心1223半徑處，且距離樁的主筋不宜小于50 mm。當(dāng)樁徑不大于1000mm時(shí)不宜少于2個(gè)測(cè)點(diǎn)；當(dāng)樁徑大于1000mm時(shí)不宜少于4個(gè)測(cè)點(diǎn)。對(duì)混凝土預(yù)制樁，當(dāng)邊長(zhǎng)不大于600mm時(shí)不宜少于2個(gè)測(cè)點(diǎn)；當(dāng)邊長(zhǎng)大于600mm時(shí)不宜少于3個(gè)測(cè)點(diǎn)。對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土管樁不應(yīng)少于2個(gè)測(cè)點(diǎn)。(3)激振時(shí)應(yīng)符合下列規(guī)定：混凝土灌注樁、混凝土預(yù)制樁的激振點(diǎn)宜在樁頂中心部位；預(yù)應(yīng)力混凝土管樁的激振點(diǎn)和傳感器安裝點(diǎn)與樁中心連線的夾角不應(yīng)小于45。激振錘和激振參數(shù)宜通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比試驗(yàn)選定。短樁或淺部缺陷樁的檢測(cè)宜采用輕錘短脈沖激振；長(zhǎng)樁、大

20、直徑樁或深部缺陷樁的檢測(cè)宜采用重錘寬脈沖激振，也可采用不同的錘墊來(lái)調(diào)整激振脈沖寬度。采用力棒激振時(shí)，應(yīng)自由下落；采用力錘敲擊時(shí)，應(yīng)使其作用力方向與樁頂面垂直。(4)檢測(cè)工作應(yīng)遵循下列原則采樣頻率和最小的采樣長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)樁長(zhǎng)和波形分析確定。各測(cè)點(diǎn)的重復(fù)檢測(cè)次數(shù)不應(yīng)少于3次，且檢測(cè)波形具有良好的一致性。當(dāng)干擾較大時(shí)，可采用信號(hào)增強(qiáng)技術(shù)進(jìn)行重復(fù)激振，提高信噪比；當(dāng)信號(hào)一致性差時(shí)，應(yīng)分析原因，排除人為和檢測(cè)儀器等于擾因素，重新檢測(cè)。對(duì)存在缺陷的樁應(yīng)改變檢測(cè)條件重復(fù)檢測(cè)，相互驗(yàn)證。5檢測(cè)數(shù)據(jù)分析與判定(1)樁身完整性分析宜以時(shí)域曲線為主，輔以頻域分析，并結(jié)合施工情況、巖土工程勘察資和波形特征等因素進(jìn)行綜合

21、分析判定。當(dāng)樁長(zhǎng)已知、樁端反射信號(hào)明顯時(shí)，選取相同條件下不少于5根I類(lèi)樁的樁身波速按下式計(jì)算其平均值： 式中： cm 樁身波速平均值（m/s） ci第i根樁的樁身波速計(jì)算值（m/s） L完整樁樁長(zhǎng)(m)；T時(shí)域信號(hào)第一峰與樁端反射波峰間的時(shí)間差(ms)；f幅頻曲線樁端相鄰諧振峰間的頻差(Hz)，計(jì)算時(shí)不宜取第一與第二峰； n基樁數(shù)量(n5)。當(dāng)樁身波速平均值無(wú)法按上述方法確定時(shí)，可根據(jù)本地區(qū)相同樁型及施工工藝的其他 樁基工程的測(cè)試結(jié)果，并結(jié)合樁身混凝土強(qiáng)度等級(jí)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)綜合確定。式中：X測(cè)點(diǎn)至樁身缺陷之間的距離（m）tx時(shí)域信號(hào)第一峰與缺陷反射波峰間的時(shí)間差fx幅頻曲線所對(duì)應(yīng)缺陷的相鄰諧振峰間

22、的頻差(Hz)C樁身波速（m/s），無(wú)法確定時(shí)用Cm 值替代。(4)混凝土灌注樁采用時(shí)域信號(hào)分析時(shí)，應(yīng)結(jié)合有關(guān)施工和巖土工程勘察資料，正確區(qū)分由擴(kuò)徑處產(chǎn)生的二次同相反射與因樁身截面漸擴(kuò)后急速恢復(fù)至原樁徑處的一次同相反射，以避免對(duì)樁身完整性的誤判。(5)對(duì)于嵌巖樁，當(dāng)樁端反射信號(hào)為單一反射波且與錘擊脈沖信號(hào)同相時(shí)，應(yīng)結(jié)合巖土工程勘察和設(shè)計(jì)等有關(guān)資料以及樁端同相反射波幅的相對(duì)高低來(lái)推斷嵌巖質(zhì)量，必要時(shí)采取其他合適方法進(jìn)行核驗(yàn)。(6)樁身完整性的分析當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，宜結(jié)合其他檢測(cè)方法：超過(guò)有效檢測(cè)長(zhǎng)度范圍的超長(zhǎng)樁，其測(cè)試信號(hào)不能明確反映樁身下部和樁端情況。樁身截面漸變或多變，且變化幅度較大的混

23、凝土灌注樁。當(dāng)樁長(zhǎng)的推算值與實(shí)際樁長(zhǎng)明顯不符，且又缺乏相關(guān)資料加以解釋或驗(yàn)證。實(shí)測(cè)信號(hào)復(fù)雜、無(wú)規(guī)律，無(wú)法對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的樁身完整性分析和評(píng)價(jià)。對(duì)于預(yù)制樁，時(shí)域曲線在接頭處有明顯反射，但又難以判定是斷裂錯(cuò)位還是接樁不良。(7)樁身完整性類(lèi)別應(yīng)按下列原則判定：I類(lèi)樁：樁端反射較明顯，無(wú)缺陷反射波，振幅譜線分布正常，混凝土波速處于正常范圍。類(lèi)樁：樁端反射較明顯，但有局部缺陷所產(chǎn)生的反射信號(hào)，混凝土波速處于正常范圍。III類(lèi)樁：樁端反射不明顯，可見(jiàn)缺陷二次反射波信號(hào)，或有樁端反射但波速明顯偏低。類(lèi)樁：無(wú)樁端反射信號(hào)，可見(jiàn)因缺陷引起的多次強(qiáng)反射信號(hào)，或按平均波速計(jì)算的樁長(zhǎng)明顯短于設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)。(8)檢測(cè)報(bào)告應(yīng)

24、包括下列內(nèi)容：樁身混凝土波速值。樁身完整性描述，包括缺陷位置、性質(zhì)及類(lèi)別。時(shí)域曲線圖，并注明樁底反射位置。樁位編號(hào)及平面布置示意圖，地質(zhì)柱狀圖。檢測(cè)報(bào)告格式參照(JTGT F81012019)附錄D。方案二 超聲波法(JTGT F81012019)聲波透射法適用于檢測(cè)樁徑大于0.8m以上混凝土灌注樁的完整性。1基本原理鉆孔灌注樁超聲脈沖檢測(cè)法的基本原理與超聲測(cè)缺和測(cè)強(qiáng)技術(shù)基本相同。但由于樁深埋土內(nèi)，而檢測(cè)只能在地面上進(jìn)行，因此又有其特殊性。在鉆孔灌注樁的檢測(cè)中所依據(jù)的基本物理量有以下四個(gè)。(1)聲時(shí)值由于鉆孔樁的混凝土缺陷主要是由于灌注時(shí)混入泥漿或混入自孔壁坍落的泥、砂所造成的。缺陷區(qū)的夾雜物

25、聲速較低，或聲阻抗明顯低于混凝土的聲阻抗。因此，超聲脈沖穿過(guò)缺陷或繞過(guò)缺陷時(shí)，聲時(shí)值增大。增大的數(shù)值與缺陷尺度大小有關(guān)，所以聲時(shí)值是判斷缺陷有無(wú)和計(jì)算缺陷大小的基本物理量。(2)波幅 當(dāng)波束穿過(guò)缺陷區(qū)時(shí)，部分聲能被缺陷內(nèi)含物所吸收，部分聲能被缺陷的不規(guī)則表面反射和散射，到達(dá)接收探頭的聲能明顯減少，反映為波幅降低。實(shí)踐證明，波幅對(duì)缺陷的存在非常敏感，是在樁內(nèi)判斷缺陷有無(wú)的重要參數(shù)。(3)接收信號(hào)的頻率變化當(dāng)超聲脈沖穿過(guò)缺陷區(qū)時(shí)，聲脈沖中的高頻部分首先被衰減，導(dǎo)致接收信號(hào)主頻下降，即所謂頻漂，其下降百分率與缺陷的嚴(yán)重程度有關(guān)。接收頻率的變化實(shí)質(zhì)上是缺陷區(qū)聲能衰減作用的反映，它對(duì)缺陷也較敏感，而且測(cè)

26、量值比較穩(wěn)定，因此，也可作為樁內(nèi)缺陷判斷的重要依據(jù)。(4)接收波形的畸變 接收波形產(chǎn)生畸變的原因較復(fù)雜，一般認(rèn)為是由于缺陷區(qū)的干擾，部分超聲脈沖波被多次反射而滯后到達(dá)接收探頭。這些波束的前鋒到達(dá)接收探頭的時(shí)間參差不齊，相位也不盡一致疊加后造成接收波形的畸變。因此，接收波形上帶有混凝土內(nèi)部的豐富信息。如能對(duì)波形進(jìn)行信息處理，搞清波束在混凝土內(nèi)部反射和疊加機(jī)理，則可確切地進(jìn)行缺陷定量分析。但目前，波形信息處理方法未能解決，一般只能將波形畸變作為缺陷定性分析依據(jù)以及判斷缺陷的參考指標(biāo)。在檢測(cè)時(shí)，探頭在聲測(cè)管中逐點(diǎn)測(cè)量各深度的聲時(shí)、波幅(或衰減)、接收頻率及波形畸變位置等。然后，可繪成“聲時(shí)-深度曲線

27、”、“波幅-深度曲線”及“接收頻率變化率-深度曲線”等，供分析使用。2檢測(cè)方式為了使超聲脈沖能橫穿各不同深度的橫截面，必須使超聲探頭深入樁體內(nèi)部，為此，須事先預(yù)埋聲測(cè)管，作為探頭進(jìn)入樁內(nèi)的通道。根據(jù)聲測(cè)管埋置的不同情況，可以有如下三種檢測(cè)方式：(1)雙孔檢測(cè)(2)單孔檢測(cè)(3)樁外孔檢測(cè)圖4.1.3.2-1鉆孔前注樁超聲脈沖檢測(cè)方法a)雙孔檢測(cè)；b)單孔檢測(cè)；c)樁外孔檢測(cè)1一聲測(cè)管；2發(fā)射探頭；3接收探頭；4超聲波檢測(cè)儀返回3檢測(cè)儀器與設(shè)備目前常用的檢測(cè)裝置有兩種。一種是用一般超聲檢測(cè)儀和發(fā)射及接收探頭所組成。探頭在聲測(cè)管內(nèi)的移動(dòng)由人工操作，數(shù)據(jù)讀出后再輸入計(jì)算機(jī)處理。這套裝置與一般超聲檢測(cè)

28、裝置通用，但檢測(cè)速度慢、效率較低。另一種是全自動(dòng)智能化測(cè)樁專(zhuān)用的檢測(cè)裝置(圖4.1.3.2-2)。它由超聲發(fā)射及接收裝置、探頭自動(dòng)升降裝置、測(cè)量控制裝置、數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等四大部分所組成。圖4.1.3.2-2全自動(dòng)知能化測(cè)樁專(zhuān)用檢測(cè)裝置原理框圖1-探頭升降機(jī)構(gòu)；2-步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源；3-超聲發(fā)射與接收裝置；4-測(cè)控接口；5-計(jì)算機(jī)；6-磁帶機(jī)；7-打印機(jī)；8、9-發(fā)射、接收探頭返回?cái)?shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是測(cè)控裝置的主控部件，具有人機(jī)對(duì)話、發(fā)布各類(lèi)指令、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理等功能。它通過(guò)總線接口與測(cè)量控制裝置聯(lián)接，發(fā)出測(cè)量的控制命令，以及進(jìn)行信息交換；升降機(jī)構(gòu)根據(jù)指令通過(guò)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行上升、下降及定位等動(dòng)作

29、，移動(dòng)探頭至各測(cè)量點(diǎn)；發(fā)射和接收裝置發(fā)射并接收超聲波，取得測(cè)量數(shù)據(jù)，傳送到數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)、顯示和打印。由于測(cè)試系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)控制，測(cè)量過(guò)程無(wú)需人工干預(yù)，因此可自動(dòng)、迅速地完成全樁測(cè)量工作。聲波檢測(cè)儀器的技術(shù)性能應(yīng)符合下列規(guī)定：(1)檢測(cè)儀系統(tǒng)應(yīng)包括信號(hào)放大器、數(shù)據(jù)采集及處理存儲(chǔ)器、徑向振動(dòng)換能器等。(2)檢測(cè)儀應(yīng)具有一發(fā)雙收功能。(3)聲波發(fā)射應(yīng)采用高壓階躍脈沖或矩形脈沖，其電壓最大值不應(yīng)小于1000V，且分檔可調(diào)。(4)接收放大與數(shù)據(jù)采集器應(yīng)符合下列規(guī)定：接收放大器的頻帶寬度為5200kHz，增益不應(yīng)小于100dB，放大器的噪聲有效值不大于2,波幅測(cè)量范圍不小于80dB，測(cè)

30、量誤差小于1dB。計(jì)時(shí)顯示范圍應(yīng)大于2000s，精度優(yōu)于0.5s，計(jì)時(shí)誤差不應(yīng)大于2。采集器模一數(shù)轉(zhuǎn)換精度不應(yīng)低于8bit，采樣頻率不應(yīng)小于10MHz，最大采樣長(zhǎng)度不應(yīng)小于32kB。(5)徑向振動(dòng)換能器應(yīng)符合下列規(guī)定： 徑向水平面無(wú)指向性。 諧振頻率宜大于25kHz。 在1MPa水壓下能正常工作。 收、發(fā)換能器的導(dǎo)線均應(yīng)有長(zhǎng)度標(biāo)注，其標(biāo)注允許偏差不應(yīng)大于10mm。 接收換能器宜帶有前置放大器，頻帶寬度宜為560kHz。 單孔檢測(cè)采用一發(fā)雙收一體型換能器，其發(fā)射換能器至接收換能器的最近距離不應(yīng)小于30cm，兩接收換能器的間距宜為20cm。4測(cè)前準(zhǔn)備和要求(1)預(yù)埋檢測(cè)管應(yīng)符合下列規(guī)定：當(dāng)樁徑不大

31、于1500mm時(shí)，應(yīng)埋設(shè)三根管；當(dāng)樁徑大千1500mm時(shí)，應(yīng)埋設(shè)四根管（圖4.1.3.2-3）聲波透射法埋管編組聲測(cè)管宜采用金屬管，其內(nèi)徑應(yīng)比換能器外徑大15mm，管的連接宜采用螺紋連接，且不漏水。圖4.1.3.2-3聲波透射法埋管編組返回聲測(cè)管應(yīng)牢固焊接或綁扎在鋼筋籠的內(nèi)側(cè)，且互相平行、定位準(zhǔn)確，并埋設(shè)至樁底，管口宜高出樁頂面300mm以上。聲測(cè)管管底應(yīng)封閉，管口應(yīng)加蓋。聲測(cè)管的布置以路線前進(jìn)方向的頂點(diǎn)為起始點(diǎn)，按順時(shí)針旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行編號(hào)和分組，每?jī)筛帪橐唤M。(2)檢測(cè)前的準(zhǔn)備應(yīng)符合下列規(guī)定：被檢樁的混凝土齡期應(yīng)大于14d。聲測(cè)管內(nèi)應(yīng)灌滿清水，且保證暢通。標(biāo)定超聲波檢測(cè)儀發(fā)射至接收的系統(tǒng)延遲

32、時(shí)間t。準(zhǔn)確量測(cè)聲測(cè)管的內(nèi)、外徑和兩相鄰聲測(cè)管外壁間的距離，量測(cè)精度為1mm。取芯孔的垂直度誤差不應(yīng)大于0.5，檢測(cè)前應(yīng)進(jìn)行孔內(nèi)清洗 。(3)檢測(cè)方法應(yīng)符合下列要求：測(cè)點(diǎn)間距不宜大于250mm。發(fā)射與接收換能器應(yīng)以相同標(biāo)高同步升降，其累計(jì)相對(duì)高差不應(yīng)大于20mm，并隨時(shí)校正。在對(duì)同一根樁的檢測(cè)過(guò)程中，聲波發(fā)射電壓應(yīng)保持不變。對(duì)于聲時(shí)值和波幅值出現(xiàn)異常的部位，應(yīng)采用水平加密、等差同步或扇形掃測(cè)等方法進(jìn)行細(xì)測(cè)，結(jié)合波形分析確定樁身混凝土缺陷的位置及其嚴(yán)重程度?，F(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)前測(cè)定聲波檢測(cè)儀發(fā)射至接收系統(tǒng)的延遲時(shí)間t0，并應(yīng)按下式計(jì)算聲時(shí)修正值t/：式中：t聲時(shí)修正值(s)； D檢測(cè)管外徑(mm)； d檢

33、測(cè)管內(nèi)徑(mm)； d換能器外徑(mm)； t 檢測(cè)管壁厚度方向聲速(kms)； w水的聲速(kms)?；炷林新暡ǖ膫鞑r(shí)間和速度按下式計(jì)算： 式中：t聲時(shí)值(s)； ti超聲波第測(cè)點(diǎn)聲時(shí)值(s)； t0聲波檢測(cè)儀發(fā)射至接收系統(tǒng)的延遲時(shí)間(s)； t/聲時(shí)修正值(s)； i第i個(gè)測(cè)點(diǎn)聲速值(kms)； l兩根檢測(cè)管外壁間的距離(mm)。 m混凝土聲速平均值(kms)； n測(cè)點(diǎn)數(shù)。(6)單孔折射法的聲時(shí)、聲速值應(yīng)按下列公式計(jì)算：式中：t兩個(gè)接收換能器問(wèn)的聲時(shí)差(s)；t1近道接收換能器聲時(shí)(s)；t2遠(yuǎn)道接收換能器聲時(shí)(s)；i 第：個(gè)測(cè)點(diǎn)聲速值(kms)； h兩個(gè)接收換能器問(wèn)的距離(mm)。

34、5現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)步驟(1)將裝設(shè)有扶正器的接收及發(fā)射換能器置于檢測(cè)管內(nèi)，調(diào)試儀器的有關(guān)參數(shù)，直至顯示出清晰的接收波形，且使最大波幅達(dá)到顯示屏的23左右為宜。(2)檢測(cè)宜由檢測(cè)管底部開(kāi)始，將發(fā)射與接收換能器置于同一標(biāo)高，測(cè)取聲時(shí)、波幅或頻率，并進(jìn)行記錄。(3)發(fā)射與接收換能器應(yīng)同步升降，測(cè)量點(diǎn)距小于或等于250mm，各測(cè)點(diǎn)發(fā)射與接收換制器累計(jì)相對(duì)高差不應(yīng)大于20mm，并應(yīng)隨時(shí)校正；發(fā)現(xiàn)讀數(shù)異常時(shí)，應(yīng)加密測(cè)量點(diǎn)距。 (4)一根樁有多根檢測(cè)管時(shí)，按分組進(jìn)行測(cè)試(圖4.1.3.2-3)。 6檢測(cè)數(shù)據(jù)的處理與樁身完整性判定(1)聲速判據(jù)當(dāng)實(shí)測(cè)混凝土聲速值低于聲速臨界值時(shí)應(yīng)將其作為可疑缺陷區(qū)。 式中: i 第i

35、個(gè)測(cè)點(diǎn)聲速值(kms)； D聲速臨界值(kms) 聲速臨界值采用正?；炷谅曀倨骄蹬c2倍聲速標(biāo)準(zhǔn)差之差，即：式中：n測(cè)點(diǎn)數(shù)； i混凝土中第i測(cè)點(diǎn)聲速值(kms)； 聲速平均值(kms)； v聲速標(biāo)準(zhǔn)差。(2)PSD判據(jù)法相鄰測(cè)點(diǎn)間聲時(shí)的斜率和差值乘積判據(jù)(簡(jiǎn)稱(chēng)PSD判據(jù))設(shè)測(cè)點(diǎn)的深度為H，相應(yīng)的聲時(shí)值為t，則聲時(shí)值因混凝土中存在缺陷或其他因素的影響，而隨深度變化的關(guān)系，可用如下的函數(shù)式表達(dá)：當(dāng)樁內(nèi)存在缺陷時(shí)，由于在缺陷與完好混凝土界面處聲時(shí)值的突變，從理論上說(shuō)，該函數(shù)應(yīng)是不連續(xù)函數(shù)。在缺陷的界面上，當(dāng)深度增量(即測(cè)點(diǎn)間距) ，而且由于缺陷表面的凹凸不平以及孔洞等缺陷是由于波線曲折而引起聲時(shí)變

36、化的，所以在 的實(shí)測(cè)曲線中，在缺陷處只表現(xiàn)為斜率的變化，該斜率可用相鄰測(cè)點(diǎn)的聲時(shí)差值與測(cè)點(diǎn)間距離之比求得，即式中，下標(biāo)i為測(cè)點(diǎn)位置或序號(hào)，Si為第i一1至i測(cè)點(diǎn)之間的斜率，ti和ti-1為相鄰兩測(cè)點(diǎn)的聲時(shí)值，Hi和Hi-1為相鄰兩測(cè)點(diǎn)的深度。但是，斜率只反映了相鄰兩測(cè)點(diǎn)聲時(shí)值的變化速率。實(shí)測(cè)時(shí)往往采用不同的測(cè)點(diǎn)間距，因此，雖然所求出的Si相同，但所對(duì)應(yīng)的聲時(shí)差值可能是不同的。正如圖4.1.3.2-4中所示的兩條t-H曲線，在M和M點(diǎn)的Si相同，但聲時(shí)差值不同，而聲時(shí)差值是與缺陷大小有關(guān)的參數(shù)。為了使判據(jù)進(jìn)一步反映缺陷的大小，就必須加大聲時(shí)差值在判據(jù)中的權(quán)數(shù)。因此判據(jù)可寫(xiě)成：圖4.1.3.2-4

37、 tH曲線返回式中，Ki即為i點(diǎn)的PSD判據(jù)值，其余各項(xiàng)同前。顯然當(dāng)i處相鄰兩測(cè)點(diǎn)的聲時(shí)值沒(méi)有變化時(shí)，Ki=0；當(dāng)有變化時(shí)，由于Ki與(ti-ti-1)2成正比，因而Ki將大幅度變化。 臨界判據(jù)值及缺陷大小與PSD判據(jù)的關(guān)系。 實(shí)驗(yàn)證明，PSD判據(jù)對(duì)缺陷十分敏感，而對(duì)于因聲測(cè)管不平行，或混凝土強(qiáng)度不均勻等原因所引起的聲時(shí)變化，基本上沒(méi)有反映。這是由于非缺陷因素所引起的的聲時(shí)變化都是漸變過(guò)程，雖然總的聲時(shí)變化量可能很大，但相鄰測(cè)點(diǎn)間的聲時(shí)差卻很小，因而K值很小，所以采用PSD判據(jù)基本上消除了聲測(cè)管不平行，或混凝土不均質(zhì)等因素所造成的聲時(shí)變化對(duì)缺陷判斷的影響。為了對(duì)全樁各測(cè)點(diǎn)進(jìn)行判別，必須將各測(cè)點(diǎn)

38、的K。值求出，并描成“H-K”曲線進(jìn)行分析，凡在K值較大的地方，均可列為可疑區(qū)，作進(jìn)一步的細(xì)測(cè)。臨界判據(jù)實(shí)際上反映了測(cè)點(diǎn)間距、聲波穿透距離、介質(zhì)性質(zhì)、測(cè)量的聲時(shí)值等參數(shù)之間的綜合關(guān)系，這一關(guān)系隨缺陷性質(zhì)的不同而不同，現(xiàn)分別推導(dǎo)如下：假定缺陷為夾層(見(jiàn)圖4.1.3.2-5及圖4.1.3.2-6)。圖4.1.2.2-5圖4.1.3.2-6設(shè)混凝土的聲速為1，夾層中夾雜物的聲速為2，聲程為L(zhǎng)，測(cè)點(diǎn)間距H。若測(cè)量結(jié)果在完好混凝土中的聲時(shí)值為ti-1，夾層中的聲時(shí)為t1，則：所以： 則： 如果缺陷是半徑R的空洞，以ti-1代表聲波在完好混凝土中直線傳播時(shí)的聲時(shí)值，ti代表聲波遇到空洞成折線傳播時(shí)的聲時(shí)值

39、，則：同樣假定缺陷為“蜂窩”或被其他介質(zhì)填塞的孔洞(見(jiàn)圖4.1.3.2-7 )，這時(shí)超聲脈沖在缺陷區(qū)的傳播有兩條途徑。一部分聲波穿過(guò)缺陷介質(zhì)到達(dá)接收探頭，另一部分沿缺陷繞行。當(dāng)繞行聲時(shí)小于穿行聲時(shí)時(shí)，可按空洞處理。反之，則缺陷半徑R與PSD判據(jù)的關(guān)系可按相同的方法求出：式中，3為缺陷內(nèi)夾雜物聲速。據(jù)試驗(yàn)，蜂窩狀態(tài)疏松區(qū)的聲速約為密實(shí)混凝土聲速的8090，取3=0.851，則公式可寫(xiě)成：圖4.1.3.2-7 蜂窩狀疏松或被泥沙填塞的孔洞返回由于聲通路有兩個(gè)途徑，只有當(dāng)穿行聲時(shí)小于繞行聲時(shí)時(shí)，才能用上式計(jì)算。通過(guò)上述臨界判據(jù)值與各點(diǎn)測(cè)量判據(jù)值的比較，即可確定缺陷的性質(zhì)和大小。由于缺陷中夾雜物的聲速

40、(2、3)只能根據(jù)樁周?chē)翆忧闆r予以估計(jì)，因此，所得出的缺陷大小僅僅是粗略的估計(jì)值，尚需進(jìn)一步通過(guò)細(xì)測(cè)確定。此外，全樁各點(diǎn)的聲時(shí)值，經(jīng)統(tǒng)計(jì)處理后，還可作為樁身混凝土均勻性的指標(biāo)，對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行分析。采用上述方法的，需計(jì)算出各測(cè)點(diǎn)的判據(jù)值K，并需進(jìn)行一系列臨界判據(jù)的運(yùn)算，計(jì)算工作量很大，必須采用計(jì)算機(jī)。缺陷性質(zhì)和大小的細(xì)測(cè)判斷。所謂細(xì)測(cè)判斷，就是在運(yùn)用PSD判據(jù)確定有缺陷存在的區(qū)段內(nèi)，綜合運(yùn)用聲時(shí)、波幅、接收頻率、波形(或頻譜)等物理量，找出缺陷所造成的聲陰影的范圍，從而準(zhǔn)確地判定缺陷的位置、性質(zhì)和大小。雙管對(duì)測(cè)時(shí)，各種缺陷的細(xì)測(cè)判斷法示于圖4.1.3.2-8圖4.1.3.2-11。其基本方法是

41、將一個(gè)探頭固定，另一探頭上下移動(dòng)，找出聲陰影所在邊界位置。在混凝土中，由于各種不均勻界面的漫射和低頻波的繞射等原因，使陰影邊界十分模糊，但通過(guò)上述物理量的綜合運(yùn)用仍可定出其范圍。圖4.1.3.2-8孔洞大小及位置的細(xì)測(cè)判斷a)扇形掃測(cè)；b)加密測(cè)點(diǎn)平移掃測(cè)返回圖4.1.3.2-9斷層位置的細(xì)測(cè)判斷圖4.1.3.2-10厚夾層上下界面的細(xì)測(cè)判斷返回圖4.1.3.2-11頸縮現(xiàn)象的細(xì)測(cè)判斷返回在運(yùn)用上述分析判斷方法時(shí)，應(yīng)注意排除聲測(cè)管和耦合水聲時(shí)值、管內(nèi)混響、箍筋等因素的影響，而且檢測(cè)齡期應(yīng)在7d以上。顯然，PSD判據(jù)也可應(yīng)用于其他結(jié)構(gòu)物大面積掃測(cè)時(shí)的缺陷判別，即將掃測(cè)網(wǎng)絡(luò)中每條測(cè)線上的數(shù)據(jù)，用P

42、SD判據(jù)處理，然后把各測(cè)線處理結(jié)果綜合在一起，同樣可定出缺陷的性質(zhì)、大小及位置。 (3)波幅(衰減量)判據(jù)法用波幅平均值減6dB作為波幅臨界值，當(dāng)實(shí)測(cè)波幅低于波幅臨界值時(shí)，應(yīng)將其作為可疑缺陷區(qū)。式中：AD波幅臨界值(dB)； Am波幅平均值(dB)； Ai第i個(gè)測(cè)點(diǎn)相對(duì)波幅值(dB)； n 測(cè)點(diǎn)數(shù)。(4)樁身完整性評(píng)價(jià) 樁身完整性類(lèi)別判定: I類(lèi)樁：各聲測(cè)剖面每個(gè)測(cè)點(diǎn)的聲速、波幅均大于臨界值，波形正常。 II類(lèi)樁：某一聲測(cè)剖面?zhèn)€別測(cè)點(diǎn)的聲速、波幅略小于臨界值，但波形基本正常。 III類(lèi)樁：某一聲測(cè)剖面連續(xù)多個(gè)測(cè)點(diǎn)或某一深度樁截面處的聲速、波幅值小于臨界值，PSD值變大，波形畸變。 類(lèi)樁：某一聲

43、測(cè)剖面連續(xù)多個(gè)測(cè)點(diǎn)或某一深度樁截面處的聲速、波幅值明顯小于臨界值，PSD值突變，波形嚴(yán)重畸變 7檢測(cè)報(bào)告 檢測(cè)報(bào)告應(yīng)包括每根被檢樁各剖面的聲速一深度、波幅一深度曲線及各自的臨界值，聲速、波幅的平均值，樁身缺陷位置及程度的分析說(shuō)明。檢測(cè)報(bào)告格式參照(JTGT F81-01-2019)附錄D。情境四基樁靜荷載試驗(yàn)檢測(cè) (一)試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作1試樁的樁頂如有破損或強(qiáng)度不足時(shí)，應(yīng)將破損和強(qiáng)度不足段鑿除后，修補(bǔ)平整。2做靜推試驗(yàn)的樁，如系空心樁，則應(yīng)在直接受力部位填充混凝土。3做靜壓、靜拔的試樁，為便于在原地面處施加荷載，在承臺(tái)底面以上部分或局部沖刷線以上部分設(shè)計(jì)不能考慮的摩擦力應(yīng)予扣除。4做靜壓、靜拔

44、的試樁，樁身需通過(guò)尚未固結(jié)新近沉積的土層或濕陷性黃土、軟土等土層對(duì)樁側(cè)產(chǎn)生向上的負(fù)摩擦力部分，應(yīng)在樁表面涂設(shè)涂層，或設(shè)置套管等方法予以消除。5在冰凍季節(jié)試樁時(shí)，應(yīng)將樁周?chē)膬鐾寥咳诨淙诨秶红o壓、靜拔試驗(yàn)時(shí)，離試樁周?chē)恍∮?m；靜推試驗(yàn)時(shí)，不小于2m。融化狀態(tài)應(yīng)保持到試驗(yàn)結(jié)束。6在結(jié)冰的水域做試驗(yàn)時(shí)，樁與冰層間應(yīng)保持不小于100mm的間隙。3試驗(yàn)時(shí)間：靜壓試驗(yàn)應(yīng)在沖擊試驗(yàn)后立即進(jìn)行。對(duì)于鉆(挖)孔灌注樁，須待混凝土達(dá)到能承受設(shè)計(jì)要求荷載后，才可進(jìn)行試驗(yàn)。4試驗(yàn)加載裝置：一般采用油壓千斤頂加載。千斤頂?shù)姆戳ρb置可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件選用下列三種形式之一：(1)錨樁承載梁反力裝置(見(jiàn)圖4.

45、1.4.1-1)：錨樁承載梁反力裝置能提供的反力，應(yīng)不小于預(yù)估最大試驗(yàn)荷載的1.31.5倍。錨樁一般采用4根，如入土較淺或土質(zhì)松軟時(shí)可增至6根。錨樁與試樁的中心間距，當(dāng)試樁直徑(或邊長(zhǎng))小于或等于800mm時(shí)，可為試樁直徑(或邊長(zhǎng))的5倍；當(dāng)試樁直徑大于800mm時(shí)，上述距離不得小于4m。圖4.1.4.1-1錨樁反力粱加載裝置1錨樁；2試樁；3千斤頂；4油壓表；5反力梁；6穿強(qiáng)洞；7小挑梁；8半圓木；9鋼索(2)壓重平臺(tái)反力裝置(見(jiàn)圖4.1.4.1-2)：利用平臺(tái)上壓重作為對(duì)樁靜壓試驗(yàn)的反力裝置。壓重不得小于預(yù)估最大試驗(yàn)荷載的1.2倍，壓重應(yīng)在試驗(yàn)開(kāi)始前一次加上。試樁中心至壓重平臺(tái)支承邊緣的距

46、離與上述試樁中心至錨樁中心距離相同。(3)錨樁壓重聯(lián)合反力裝置：當(dāng)試樁最大加載量超過(guò)錨樁的抗拔能力時(shí)，可在承載梁上放置或懸掛一定重物，由錨樁和重物共同承受千斤頂反力。圖4.1.4.1-2壓重法靜載試驗(yàn)5測(cè)量位移裝置：測(cè)量?jī)x表必須精確，一般使用120mm光學(xué)儀器或力學(xué)儀表，如水平儀、撓度儀、位移計(jì)等。支承儀表的基準(zhǔn)架應(yīng)有足夠的剛度和穩(wěn)定性。基準(zhǔn)梁的一端在其支承上可以自由移動(dòng)，不受溫度影響引起上拱或下?lián)??；鶞?zhǔn)樁應(yīng)埋入地基表面以下一定深度；不受氣候條件等影響?；鶞?zhǔn)樁中心與試樁、錨樁中心(或壓重平臺(tái)支承邊緣)之間的距離應(yīng)符合表4.1.4.1-1的規(guī)定。基準(zhǔn)樁中心至試樁、錨樁中心（或壓重平臺(tái)支撐邊）的距

47、離表4.1.4.1-1注：表中為試樁的直徑或邊長(zhǎng)d800mm的情況；若試樁直徑d800mm時(shí)，基準(zhǔn)樁中心至試樁中心(或壓重平臺(tái)支承邊)的距離不宜小于4.0m。反力系統(tǒng)基準(zhǔn)樁與試樁基準(zhǔn)樁與錨樁（或壓重平臺(tái)支撐邊）錨樁承載梁反力裝置4d4d壓重平臺(tái)反力裝置2.0m2.0m6加載方法：(1)加載重心應(yīng)與試樁軸線相一致。加載時(shí)應(yīng)分級(jí)進(jìn)行，使荷載傳遞均勻，無(wú)沖擊。加載過(guò)程中，荷載不能超過(guò)每級(jí)的規(guī)定值。(2)加載分級(jí)：每級(jí)加載量為預(yù)估最大荷載的110115。當(dāng)樁的下端埋入巨粒土、粗粒土以及堅(jiān)硬的粘質(zhì)土?xí)r，第一級(jí)可按2倍的分級(jí)荷載加載。(3)預(yù)估最大荷載：對(duì)施工檢驗(yàn)性試驗(yàn)，一般可采用設(shè)計(jì)荷載的2.0倍 7沉

48、降觀測(cè)：(1)下沉未達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)不得進(jìn)行下一級(jí)加載。(2)每級(jí)加載的觀測(cè)時(shí)間規(guī)定為：每級(jí)加載完畢后，每隔15min觀測(cè)一次；累計(jì)1h后，每隔30min觀測(cè)一次。8穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：每級(jí)加載下沉量，在下列時(shí)間內(nèi)如不大于0.1mm即可認(rèn)為穩(wěn)定。(1)樁端下為巨粒土、砂類(lèi)土、堅(jiān)硬粘質(zhì)土，最后30min。(2)樁端下為半堅(jiān)硬和細(xì)粒土，最后1h。9加載終止及極限荷載取值：(1)總位移量大于或等于40mm，本級(jí)荷載的下沉量大于或等于前一級(jí)荷載下沉量的5倍時(shí)，加載即可終止。取此終止時(shí)荷載小一級(jí)的荷載為極限荷載。(2)總位移量大于或等于40mm，本級(jí)荷載加上后24h未達(dá)穩(wěn)定，加載即可終止。取此終止時(shí)荷載小一級(jí)的荷載為

49、極限荷載。(3)巨粒土、密實(shí)砂類(lèi)土以及堅(jiān)硬的粘質(zhì)土中，總下沉量小于40mm，但荷載已大于或等于設(shè)計(jì)荷載設(shè)計(jì)規(guī)定的安全系數(shù)，加載即可終止。取此時(shí)的荷載為極限荷載。(4)施工過(guò)程中的檢驗(yàn)性試驗(yàn)，一般加載應(yīng)繼續(xù)到樁的2倍的設(shè)計(jì)荷載為止。如果樁的總沉降量不超過(guò)40mm，及最后一級(jí)加載引起的沉降不超過(guò)前一級(jí)加載引起的沉降的5倍，則該 樁可以停止試驗(yàn)。 (5)極限荷載的確定有時(shí)比較困難，應(yīng)繪制荷載沉降曲線(P-S曲線)、沉降時(shí)間曲線(st曲線)確定，必要時(shí)還應(yīng)繪制S-lgt曲線、S-lgP曲線(單對(duì)數(shù)法)、S1PPmax曲線(百分率法)等綜合比較，確定比較合理的極限荷載值。10樁的卸載和回彈量觀測(cè)： (1

50、)卸載應(yīng)分級(jí)進(jìn)行，每級(jí)卸載量為兩個(gè)加載級(jí)的荷載值。每級(jí)荷載卸載后，應(yīng)觀測(cè)樁頂?shù)幕貜椓?，觀測(cè)辦法與沉降相同。直到回彈穩(wěn)定后，再卸下一級(jí)荷載?；貜椃€(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)與下沉穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)相同。 (2)卸載到零后，至少在2h內(nèi)每30min觀測(cè)一次，如果樁尖下為砂類(lèi)土，則開(kāi)始30min內(nèi)，每15min觀測(cè)一次；如果樁尖下為粘質(zhì)土，第一小時(shí)內(nèi)，每15min觀測(cè)一次。11試驗(yàn)記錄：所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)按表4.1.4.1-2及時(shí)填寫(xiě)記錄，繪制靜壓試驗(yàn)曲線，如圖4.1.4.1-3所示，并編寫(xiě)試驗(yàn)報(bào)告。圖4.1.4.1-3靜壓試驗(yàn)曲線a)p-s曲線;b)S-t曲線返回靜壓試驗(yàn)記錄表 表4.1.4.1-2_線_橋_號(hào)試樁 地質(zhì)情況_沉樁

51、方法及設(shè)備型號(hào)_ 橋梁的類(lèi)型、截面尺寸及長(zhǎng)度_樁的入土深度_(m) 設(shè)計(jì)荷載_(KN) 最終貫入度_（mm/擊）加載方法_ 加載順序_荷載編號(hào)起止時(shí)間間歇時(shí)間（min）每級(jí)荷載（KN）各表度數(shù)（mm）平均度數(shù)（mm）位移（mm）所溫（）備注時(shí)分秒1號(hào)2號(hào)下沉上拔水平(三)靜拔試驗(yàn)1試驗(yàn)?zāi)康模涸趥€(gè)別樁基中設(shè)計(jì)承受拉力時(shí)，用以確定單樁抗拔容許承載力。2試驗(yàn)時(shí)間：一般可按復(fù)扣覷定的“休止”時(shí)間以后進(jìn)行。對(duì)于鉆(挖)孔灌注樁，須待灌注的混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度后才可進(jìn)行。靜拔試驗(yàn)也可在靜壓試驗(yàn)后進(jìn)行。3加載裝置：可采用油壓千斤頂加載。千斤頂?shù)姆戳ρb置一般采用兩根錨樁和承載梁組成，試樁和承載梁用拉桿

52、連接，將千斤頂置于兩根錨樁之上，頂推承載梁，引起試樁上拔。試樁與錨樁間中心距離應(yīng)不小于預(yù)估最大試驗(yàn)荷載的1.31.5倍。4加載方法：一般采用慢速維持荷載法進(jìn)行。施加的靜拔力必須作用于樁的中軸線。加載應(yīng)均勻、無(wú)沖擊。每級(jí)加載量不大于預(yù)計(jì)最大荷載的1101/15。5位移觀測(cè)：每級(jí)加載完畢后，每隔15min觀測(cè)一次；累計(jì)1h后，每隔30min觀測(cè)一次。下沉未達(dá)穩(wěn)定不得進(jìn)行下一級(jí)加載。6，穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：位移量小于或等于0.1mmh，即可認(rèn)為穩(wěn)定。7加載終止：勘測(cè)設(shè)計(jì)階段，總位移大于或等于25mm，加載即可終止；施工階段，加載不應(yīng)大于設(shè)計(jì)容許抗拔荷載。 8試驗(yàn)記錄：所有試驗(yàn)觀測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)按表4.1.4.1-2及

53、時(shí)填寫(xiě)記錄，并繪制如圖4.1.4.1-3所示曲線(代表拔出位移的縱坐標(biāo)改為向上)。(四)靜推試驗(yàn)1試驗(yàn)?zāi)康模涸囼?yàn)?zāi)康闹饕谴_定樁的水平承載力、樁側(cè)地基土水平抗力系數(shù)的比例系數(shù)。2試驗(yàn)方法：對(duì)于承受反復(fù)水平荷載的基樁，采用多循環(huán)加卸載方法；對(duì)于承受長(zhǎng)期水平荷載的基樁，采用單循環(huán)加載方法。3加載裝置： (1)一般采用兩根單樁通過(guò)千斤頂相互頂推加載；或在兩根錨樁間平放一根橫梁，用千斤 頂向試樁加載；有條件時(shí)可利用墩臺(tái)或?qū)ＴO(shè)反力座以千斤頂向試樁加載。在千斤頂與試樁接觸處宜安設(shè)一球形鉸座，保證千斤頂作用力能水平通過(guò)樁身軸線。 (2)加載反力結(jié)構(gòu)的承載能力應(yīng)為預(yù)估最大試驗(yàn)荷載的1.31.5倍，其作用方向的

54、剛度 不應(yīng)小于試樁。反力結(jié)構(gòu)與試樁之間凈距按設(shè)計(jì)要求確定。 (3)固定百分表的基準(zhǔn)樁宜設(shè)在樁側(cè)面靠位移的反方向，與試樁凈距不小于試樁直徑的1 倍。4多循環(huán)加卸載試驗(yàn)法按下列規(guī)定進(jìn)行： (1)加載分級(jí)：可按預(yù)計(jì)最大試驗(yàn)荷載的110115，一般可采用5l0kN，過(guò)軟的土可采用2kN級(jí)差。 (2)加載程序與位移觀測(cè)：各級(jí)荷載施加后，恒載4min測(cè)讀水平位移，然后卸載至零，2min后測(cè)讀殘余水平位移，至此完成一個(gè)加載循序，如此循環(huán)5次，便完成一級(jí)荷載的試驗(yàn)觀測(cè)。加載時(shí)間應(yīng)盡量縮短，測(cè)量位移間隔時(shí)間應(yīng)嚴(yán)格準(zhǔn)確，試驗(yàn)不得中途停歇。(3)加載終止條件：當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)即可終止加載：a樁頂水平位移超過(guò)20

55、30mm(軟土取40mm)。b樁身已經(jīng)斷裂。c樁側(cè)地表明顯裂紋或隆起。5多循環(huán)加卸載法的資料整理單樁水平靜推試驗(yàn)記錄參照表 表4.1.4.1-3試樁號(hào)： 上下表距：荷載（KN）觀測(cè)時(shí)間d/h/min循環(huán)數(shù)加載卸載水平位移（mm）加載上下表度數(shù)差轉(zhuǎn)角備注上表下表上表下表加載卸載由試驗(yàn)記錄繪制水平荷載時(shí)間樁頂位移關(guān)系曲線(H-t-x曲線)，見(jiàn)圖4.1.4.1-4，水平荷載-位移梯度關(guān)系曲線(H-x/H曲線)，見(jiàn)圖4.1.4.1-5。當(dāng)樁身具有應(yīng)力量測(cè)資料時(shí)，尚應(yīng)繪制應(yīng)力沿樁身分布和水平力-最大彎矩截面鋼筋應(yīng)力關(guān)系曲線(曲線)，見(jiàn)圖4.1.4.1-6。圖4.1.4.1-4H-t-x曲線圖4.1.4.

56、1-5H-x/H 曲線圖4.1.4.1-5H-g 曲線(2)極限荷載(Hu)可按下列方法綜合確定：取H-t-x曲線明顯陡降的前一級(jí)荷載；取H-x/H曲線各級(jí)荷載下水平位移包絡(luò)線向下凹曲的前一級(jí)荷載；取H-g曲線第二直線終點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的荷載；樁身斷裂或鋼筋應(yīng)力達(dá)到流限的前一級(jí)荷載。(3)水平抗推容許荷載：為水平極限荷載除以設(shè)計(jì)規(guī)定的安全系數(shù)。 7單循環(huán)加載試驗(yàn)法可按下列規(guī)定執(zhí)行： (1)加載分級(jí)與多循環(huán)加卸載試驗(yàn)方法相同。 (2)加載后測(cè)讀位移量與靜壓試驗(yàn)測(cè)讀的方法相同。 (3)靜推穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)：如位移量小于或等于0.05mmh即可認(rèn)為穩(wěn)定。 (4)終止加載條件：勘測(cè)設(shè)計(jì)階段的試驗(yàn)，水平力作用點(diǎn)處位移量

57、大于或等于50mm，加載即可終止；施工檢驗(yàn)性試驗(yàn)，加載不應(yīng)超過(guò)設(shè)計(jì)的容許荷載。 (5)試驗(yàn)記錄：所有試驗(yàn)觀測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)填寫(xiě)記錄，并繪制如圖4.1.4.1-3所示曲線圖。將水平位移量改為橫坐標(biāo)，荷載改為縱坐標(biāo)。(五)注意問(wèn)題 (1)加載裝置要安全可靠，保證有足夠的加載量，不能發(fā)生加載量達(dá)不到要求而中途停止試驗(yàn)的事故； (2)設(shè)置基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)應(yīng)滿足以下幾個(gè)條件：基準(zhǔn)點(diǎn)本身不變動(dòng)，沒(méi)有被接觸或遭破損的危險(xiǎn)，附近沒(méi)有振源，不受直射陽(yáng)光與風(fēng)雨等于擾，不受試樁下沉的影響；(3)當(dāng)量測(cè)樁位移用的基準(zhǔn)梁采用鋼梁時(shí)，為保證測(cè)試精度需采取下述措施：基準(zhǔn)梁的一端固定，另一端必須自由支承，防止基準(zhǔn)梁受日光直接照射；基準(zhǔn)梁附近

58、不設(shè)照明及取暖爐，必要時(shí)基準(zhǔn)梁可用聚苯乙烯等隔熱材料包裹起來(lái)，以消除溫度影響。(4)測(cè)量?jī)x器安裝前應(yīng)予校驗(yàn)，擦干潤(rùn)滑。情境5高應(yīng)變動(dòng)力檢測(cè)法(JTGT F8112019) 1適用范圍 (1)本方法適用于檢測(cè)混凝土灌注樁、預(yù)制樁和鋼樁的單樁軸向抗壓極限承載力和樁身完整性；監(jiān)測(cè)混凝土預(yù)制樁和鋼樁打入時(shí)樁身應(yīng)力和錘擊能量傳遞比，為選擇沉樁工藝參數(shù)及樁長(zhǎng)選擇提供依據(jù)。 (2)進(jìn)行單樁的軸向抗壓極限承載力檢測(cè)應(yīng)具有相同條件下的動(dòng)一靜試驗(yàn)對(duì)比資料和現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 (3)超長(zhǎng)樁、大直徑擴(kuò)底樁和嵌巖樁不宜采用本方法進(jìn)行單樁的軸向抗壓極限承載力檢測(cè)。2檢測(cè)儀器與設(shè)備 (1)檢N保統(tǒng)包括信號(hào)采集及分析儀、傳感

59、器、激振設(shè)備和貫入度測(cè)量?jī)x等(圖4.1.4.2-1)。 (2)信號(hào)采集器和傳感器的性能應(yīng)符合下列規(guī)定：信號(hào)采樣點(diǎn)數(shù)不應(yīng)少于1024點(diǎn)，采樣間隔宜取100200s。當(dāng)用曲線擬合法推算被檢樁的極限承載力時(shí)，信號(hào)記錄長(zhǎng)度應(yīng)確保樁端反射后不小于20ms或達(dá)到5Lc。信號(hào)采集器的采樣頻率應(yīng)可調(diào)，其模一數(shù)轉(zhuǎn)換精度不應(yīng)低于12bit，通道之間的相位差不應(yīng)大于50s；力信號(hào)宜采用工具式應(yīng)變傳感器測(cè)量，其安裝諧振頻率應(yīng)大于2kHz，在1000范圍內(nèi)的非線性誤差不應(yīng)大于1；速度信號(hào)宜采用壓電式加速度傳感器測(cè)量，其安裝諧振頻率應(yīng)大于10kHz，且在13000Hz范圍內(nèi)靈敏度變化不大于5，在沖擊加速度量程范圍內(nèi)非線性

60、誤差不大于5。信號(hào)采集器的采樣頻率應(yīng)可調(diào)，其模一數(shù)轉(zhuǎn)換精度不應(yīng)低于12bit，通道之間的相位差不應(yīng)大于50s；傳感器的靈敏度系數(shù)應(yīng)計(jì)量檢定。圖4.1.4.2-1儀器設(shè)備裝置框圖 (2)信號(hào)采集器和傳感器的性能應(yīng)符合下列規(guī)定：信號(hào)采樣點(diǎn)數(shù)不應(yīng)少于1024點(diǎn)，采樣間隔宜取100200s。當(dāng)用曲線擬合法推算被檢樁的極限承載力時(shí)，信號(hào)記錄長(zhǎng)度應(yīng)確保樁端反射后不小于20ms或達(dá)到5Lc。信號(hào)采集器的采樣頻率應(yīng)可調(diào)，其模一數(shù)轉(zhuǎn)換精度不應(yīng)低于12bit，通道之間的相位差不應(yīng)大于50s；力信號(hào)宜采用工具式應(yīng)變傳感器測(cè)量，其安裝諧振頻率應(yīng)大于2kHz，在1000范圍內(nèi)的非線性誤差不應(yīng)大于1；速度信號(hào)宜采用壓電式