成都课件(四)基桩完整性检测新技术.ppt

基桩完整性检测新技术 港口、码头基桩检测 主要内容 基桩完整性检测新技术（桩侧激振法、双速度法、旁孔透射法、单孔折射波法、弯曲渡法、超震波法以及动力荷栽法、桩长增量逼近法等）； 建筑基桩检测设备操作中应注意的事项解析； 侧向激振下桩身完整性试验 在役结构基桩桩顶是嵌固在桩帽或横梁中，常规的在桩顶敲击与接收的反射波法不再适用，如何评价在役结构基桩的完整性是检测人员棘手的难题，为了解决该难题，侧向激振下桩身完整性试验应运而生。 侧向激振作用下的桩基质量检测新技术为桩身完整性检测提供了一种新的可靠手段，适应于桩顶为非自由端的桩或旧有建筑物的原有桩基检测。通过模型桩及工程实例验证：采用侧向激振技术，结合时域法分析波形不失为一种有效的无损检测方法，该法操作简单、快速，值得推广。 工程应用 用侧向激振法对某市某桥工地进行了反射波法动测试桩，该工地采用人工挖孔灌注桩，对其中2#桩进行了侧向激振测试，桩径Φ700mm，有效桩长38.5m，混凝土设计强度等级为C25，测试龄期为40d，桩端为弱风化花岗岩，设计极限承载力为4800kN。 在2#桩距桩顶20cm处粘贴预制好的混凝土楔块，正对面用加速度传感器接收响应信号，下图是侧向激振时的加速度响应曲线，由桩底反射波形得时间差为21．7ms，多次测试算得平均波速为3545m／s。从而也可以确定出其它桩的实际桩长。 由图可见，在与首脉冲时间差3．6ms处，出现与入射波同相的反射波形，即阻抗变小的反射信号，且多次反射，则算得该处距离为： h=1/2(vt)=-1/2×3545×3．6×10-3 =0．68m 后经施工方考证，实际施工中在距桩顶约60cm处开始扩大桩头，半径外扩lOcm，用于提高桩顶的嵌固能力。 基桩完整性双速度测试技术 对于旧楼改造或旧桥评估来讲,由于历史原因，常缺少准确的地质、结构设计、施工或验收检测等相关资料。特别是隐蔽工程的地下桩基础，由于其与上部结构相连接，其桩身完整性无法采用常规的低应变反射法进行检测。 双速度测试方法同样用于既有结构下桩身完整性测试，其原理为在桩身侧面距离桩顶Z1和Z2处分别安装两个加速度计A1和A2。测试时在A1之上某一位置冲击桩身,可以得到两条速 度曲线。 图中显示了应力波传播路径及两道速度随时间的变化，其中L表示桩长，c表示桩身平均波速，应力波沿桩身传到桩底的时间为L/c，桩底反射波到达A，处时间为ZL/c。 平均波速的确定 由于实测了两个速度曲线，可采用下式计算桩身平均波速: C= △z/△t 式中：c为桩身平均波速；△z为加速度传感器A1和A2之间的已知距离(△z=z2-z1)：△t为到达加速度传感器A1和A2的时间差(△t=t2–t1或t4-t3)。 既有建筑下的桩基测试 使用手锤敲击承台顶部。由速度记录可观察到如下反射信号： 1、由冲击作用产生的下行应力波； 2、由承台界面反射形成的下行应力波； 3、由缺陷反射形成的上行应力波； 4、由承台界面反射形成的下行应力波； 5、由桩底反射形成的上行应力波。 其中缺陷反射的上行波3和桩底反射的上行波5是有效波，而冲击作用和承台界面引起的下行波是需要加以区分的。 实例分析 试桩为一截面25.4cmx25.4cm,桩长12.2m的预制混凝土桩。两个加速度传感器A1和A2分别安装在桩顶以下4.57。和5.18 m处,冲击位置在桩顶以下3.96m处，如图5所示。敲击后，产生两个应力波，一个向上传播称为应力波1，另一个向下传播称为应力波2。 应力波1向上至桩顶反射, 应力波2向下至桩底反射。 A1处观测到的速度变化包括: 1)应力波2的冲击脉冲; 2)应力波1的桩顶反射; 3)应力波2的桩底反射; 4)应力波1的桩底反射; 5)应力波2的桩顶反射; 6)应力波1的桩顶反射; 7)应力波2的桩底反射。 对测试来讲,有效波是来自桩底的反射3、4和7的上行波。 下图为A1处的实测曲线。若无桩长和桩身结构资料,很难从曲线中辨别出桩底反射。 A1和 A2处的实测速度曲线如图a所示，计算的上行波速度曲线如图b所示 可以看出有三个主要反射峰，分别位于7.6，11.6，19.8m 处。显然，位于7.6m处的第一个主反射是桩底反射。如果只使用A1，则很难确定桩底反射位置，甚至可能将3.5m的反射误以为缺陷。 弯曲波法 该法是在桩侧横向敲击产生一个弯曲波，而不是常规低应变检测用的压缩波在桩侧水平向激振产生弯曲波向同时上下传播.起初只是用来评估桥梁下木桩的桩长。 国内目前对桩顶受到横向冲击荷载时桩的瞬态横向动力响应的研究不多，但是规范有类似规定，对桩体浅部断裂的定性判断，可通过横向激振，比较同类桩横向振动特征的差异进行辅助判断. 弯曲波被安在装桩顶下方附近，位于桩身