建筑基樁低應(yīng)變法檢測技術(shù)方案1.1一般規(guī)定本方法適用于檢測混凝土樁的樁身完整性，判定樁身缺陷的程度及位置。樁的有效檢測樁長范圍應(yīng)通過現(xiàn)場試驗確定。對樁身截面多變且變化幅度較大的灌注樁，應(yīng)采用其他方法輔助驗證低應(yīng)變法檢測的有效性。1.2儀器設(shè)備檢測儀器的主要技術(shù)性能指標應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標準《基樁動測儀》JG/T3055的有關(guān)規(guī)定。瞬態(tài)激振設(shè)備應(yīng)包括能激發(fā)寬脈沖和窄脈沖的力錘和錘墊；力錘可裝有力傳感器；穩(wěn)態(tài)激振設(shè)備應(yīng)包括激振力可調(diào)、掃頻范圍為10Hz～2000Hz的電磁式穩(wěn)態(tài)激振器。1.3現(xiàn)場檢測受檢樁應(yīng)符合下列規(guī)定：樁身強度應(yīng)符合本規(guī)范第3.2.5條第1款的規(guī)定；樁頭的材質(zhì)、強度應(yīng)與樁身相同，樁頭的截面尺寸不宜與樁身有明顯差異；樁頂面應(yīng)平整、密實，并與樁軸線垂直。測試參數(shù)設(shè)定，應(yīng)符合下列規(guī)定：時域信號記錄的時間段長度應(yīng)在2L/c時刻后延續(xù)不少于5ms；幅頻信號分析的頻率范圍上限不應(yīng)小于2000Hz；設(shè)定樁長應(yīng)為樁頂測點至樁底的施工樁長，設(shè)定樁身截面積應(yīng)為施工截面積；樁身波速可根據(jù)本地區(qū)同類型樁的測試值初步設(shè)定；采樣時間間隔或采樣頻率應(yīng)根據(jù)樁長、樁身波速和頻域分辨率合理選擇；時域信號采樣點數(shù)不宜少于1024點；傳感器的設(shè)定值應(yīng)按計量檢定或校準結(jié)果設(shè)定。測量傳感器安裝和激振操作，應(yīng)符合下列規(guī)定：安裝傳感器部位的混凝土應(yīng)平整；傳感器安裝應(yīng)與樁頂面垂直；用耦合劑粘結(jié)時，應(yīng)具有足夠的粘結(jié)強度；激振點與測量傳感器安裝位置應(yīng)避開鋼筋籠的主筋影響；激振方向應(yīng)沿樁軸線方向；瞬態(tài)激振應(yīng)通過現(xiàn)場敲擊試驗，選擇合適重量的激振力錘和軟硬適宜的錘墊；宜用寬脈沖獲取樁底或樁身下部缺陷反射信號，宜用窄脈沖獲取樁身上部缺陷反射信號；穩(wěn)態(tài)激振應(yīng)在每一個設(shè)定頻率下獲得穩(wěn)定響應(yīng)信號，并應(yīng)根據(jù)樁徑、樁長及樁周土約束情況調(diào)整激振力大小。信號采集和篩選，應(yīng)符合下列規(guī)定：根據(jù)樁徑大小，樁心對稱布置2～4個安裝傳感器的檢測點：實心樁的激振點應(yīng)選擇在樁中心，檢測點宜在距樁中心2/3半徑處；空心樁的激振點和檢測點宜為樁壁厚的1/2處，激振點和檢測點與樁中心連線形成的夾角宜為90°；當樁徑較大或樁上部橫截面尺寸不規(guī)則時，除應(yīng)按上款在規(guī)定的激振點和檢測點位置采集信號外，尚應(yīng)根據(jù)實測信號特征，改變激振點和檢測點的位置采集信號；不同檢測點及多次實測時域信號一致性較差，應(yīng)分析原因，增加檢測點數(shù)量；信號不應(yīng)失真和產(chǎn)生零漂，信號幅值不應(yīng)大于測量系統(tǒng)的量程；每個檢測點記錄的有效信號數(shù)不宜少于3個；應(yīng)根據(jù)實測信號反映的樁身完整性情況，確定變換激振點和檢測點位置、進一步增加檢測點數(shù)量或結(jié)束測試。1.4檢測數(shù)據(jù)的分析與判定樁身波速平均值的確定，應(yīng)符合下列規(guī)定：當樁長已知、樁底反射信號明確時，應(yīng)在地基條件、樁型、成樁工藝相同的基樁中，選取不少于5根Ⅰ類樁的樁身波速值，按下列公式計算其平均值：（1.4.1-1）（1.4.1-2）（1.4.1-3）式中：cm——樁身波速的平均值（m/s）；ci——第i根受檢樁的樁身波速值（m/s），且︱ci－cm︱/cm不宜大于5%；L——測點下樁長（m）；ΔT——速度波第一峰與樁底反射波峰間的時間差（ms）；Δf——幅頻曲線上樁底相鄰諧振峰間的頻差（Hz）；n——參加波速平均值計算的基樁數(shù)量（n≥5）。無法滿足本條第1款要求時，波速平均值可根據(jù)本地區(qū)相同樁型及成樁工藝的其他樁基工程的實測值，結(jié)合樁身混凝土的骨料品種和強度等級綜合確定。樁身缺陷位置應(yīng)按下列公式計算：（1.4.2-1）（1.4.2-2）式中：x——樁身缺陷至傳感器安裝點的距離（m）；Δtx——速度波第一峰與缺陷反射波峰間的時間差（ms）；c——受檢樁的樁身波速（m/s），無法確定時可用cm值替代；Δf′——幅頻信號曲線上缺陷相鄰諧振峰間的頻差（Hz）。樁身完整性類別應(yīng)結(jié)合缺陷出現(xiàn)的深度、測試信號衰減特性以及設(shè)計樁型、成樁工藝、地基條件、施工情況，按本規(guī)范表3.5.1和表1.4.3所列時域信號特征或幅頻信號特征進行綜合分析判定。采用時域信號分析判定受檢樁的完整性類別時，應(yīng)結(jié)合成樁工藝和地基條件區(qū)分下列情況：1混凝土灌注樁樁身截面漸變后恢復(fù)至原樁徑并在該阻抗突變處的反射，或擴徑突變處的一次和二次反射；2樁側(cè)局部強土阻力引起的混凝土預(yù)制樁負向反射及其二次反射；3采用部分擠土方式沉樁的大直徑開口預(yù)應(yīng)力管樁，樁孔內(nèi)土芯閉塞部位的負向反射及其二次反射；4縱向尺寸效應(yīng)使混凝土樁樁身阻抗突變處的反射波幅值降低。當信號無畸變且不能根據(jù)信號直接分析樁身完整性時，可采用實測曲線擬合法輔助判定樁身完整性或借助實測導(dǎo)納值、動剛度的相對高低輔助判定樁身完整性。表1.4.3樁身完整性判定類別時域信號特征幅頻信號特征Ⅰ2L/c時刻前無缺陷反射波，有樁底反射波樁底諧振峰排列基本等間距，其相鄰頻差Δf≈c/2LⅡ2L/c時刻前出現(xiàn)輕微缺陷反射波，有樁底反射波樁底諧振峰排列基本等間距，其相鄰頻差Δf≈c/2L，輕微缺陷產(chǎn)生的諧振峰與樁底諧振峰之間的頻差Δf′>c/2LⅢ有明顯缺陷反射波，其他特征介于Ⅱ類和Ⅳ類之間Ⅳ2L/c時刻前出現(xiàn)嚴重缺陷反射波或周期性反射波，無樁底反射波；或因樁身淺部嚴重缺陷使波形呈現(xiàn)低頻大振幅衰減振動，無樁底反射波缺陷諧振峰排列基本等間距，相鄰頻差Δf′>c/2L，無樁底諧振峰；或因樁身淺部嚴重缺陷只出現(xiàn)單一諧振峰，無樁底諧振峰注：對同一場地、地基條件相近、樁型和成樁工藝相同的基樁，因樁端部分樁身阻抗與持力層阻抗相匹配導(dǎo)致實測信號無樁底反射波時，可按本場地同條件下有樁底反射波的其他樁實測信號判定樁身完整性類別。1.4.5當按本規(guī)范第1.3.3條第4款的規(guī)定操作不能識別樁身淺部阻抗變化趨勢時，應(yīng)在測量樁頂速度響應(yīng)的同時測量錘擊力，根據(jù)實測力和速度信號起始峰的比例差異大小判斷樁身淺部阻抗變化程度。1.4.6對于嵌巖樁，樁底時域反射信號為單一反射波且與錘擊脈沖信號同向時，應(yīng)采取鉆芯法、靜載試驗或高應(yīng)變法核驗樁端嵌巖情況。1.4.7預(yù)制樁在2L/c前出現(xiàn)異常反射，且不能判斷該反射是正常接樁反射時，可按本規(guī)范第3.4.3條進行驗證檢測。實測信號復(fù)雜，無規(guī)律，且無法對其進行合理解釋時，樁身完整性判定宜結(jié)合其他檢測方法進行。1.4.8低應(yīng)變檢測報告應(yīng)給出樁身完整