備案號：J14648-2019主編單位：河北建設(shè)勘察研究院有限公司河北雙誠建筑工程檢測有限公司基樁內(nèi)力測試技術(shù)規(guī)程Technicalcodefortestinginternalforceoffoundationpile中明建材工出出極社出版(北京市海淀區(qū)三里河路1號)開本：850mm×1168mm1/32印張：2.75字數(shù)：60千字2019年5月第一版2019年5月第一次印刷印數(shù)：1～2000冊定價：20.00元版權(quán)所有翻印必究2019年第16號2019年7月1日起實施。2019年4月8日劃》(冀建質(zhì)〔2016〕52號)的要求，由河北建設(shè)勘察研究院本規(guī)程共分8章和4個附錄，主要技術(shù)內(nèi)容包括1.總則；2.術(shù)語和符號；3.基本規(guī)定；4.電阻應變式傳感器測試法；5.和建議反饋至河北建設(shè)勘察研究院有限公司(地址：石家莊市建華南大街58號；郵編：050031;電話郵主編單位：河北建設(shè)勘察研究院有限公司中鐵十七局集團有限公司中鐵十五局集團城市建設(shè)工程有限公司主要起草人：聶慶科郅正華張開偉韓文永楊海賓武文杰劉剛立尹成虎劉明宇郭建峰張廣偉李大鵬呂建偉周文生王偉審查人員：楊書濤高文生李祺母煥勝劉珍巖 2術(shù)語和符號 2 22.2符號 3 94電阻應變式傳感器測試法 4.1一般規(guī)定 4.3現(xiàn)場測試 5振弦式傳感器測試法 5.2測試儀器和元件安裝 6滑動測微計測試法 267光纖式應變計測試法 27 277.2測試儀器和元件安裝 28 8測試數(shù)據(jù)整理和分析 30 31 32 35 36附錄A傳感器連接方式 38附錄B試驗記錄表 附錄C混凝土彈性模量參考值 43附錄D分析曲線樣式示例 44本規(guī)程用詞說明 47引用標準名錄 條文說明 2 2 124.1GeneralRequirem 4.2EquipmentsandInstall 21 2 22 23 277.1GeneralRequireme 277.2EquipmentsandIns 308.1CalculatingAxialForceof 318.2CalculationofSideFrict AppendixAInstrumen AppendixBTestRecordTa 40 43AppendixDPartAnalysisCurve 4ExplanationofWordinginthisSpecification 48ExplanationofProvisions 49力測試成果質(zhì)量，為設(shè)計、施工提供可靠依據(jù)，制定本規(guī)程。22.1.1基樁內(nèi)力測試testinginternalforceoffoundationpile通過預置在基樁內(nèi)的測試元件，測量基樁在荷載作用下的應變、位移，進而計算樁側(cè)阻力、樁端阻力或樁身彎矩的過程。2.1.2電阻應變式傳感器測試法straingaugetypetransducertestmethod通過傳感器的阻值變化來換算樁身應變，進而計算荷載作用下樁側(cè)阻力、樁端阻力的樁身內(nèi)力測試方法。2.1.3振弦式傳感器測試法vibratingwiretransducertest通過傳感器振弦的頻率變化來換算樁身應變，進而計算荷載作用下樁側(cè)阻力、樁端阻力的樁身內(nèi)力測試方法。2.1.4滑動測微計測試法slidingmicrometertestmethod通過滑動測微計測試標距間的距離變化來獲得樁身應變，進而計算荷載作用下樁側(cè)阻力、樁端阻力的樁身內(nèi)力測試方法。2.1.5光纖式應變計測試法fiberopticstraingaugetest通過測試光在光纖中傳遞時光學參數(shù)的變化量換算樁身應變，進而計算荷載作用下樁側(cè)阻力、樁端阻力的樁身內(nèi)力測試2.1.6樁身等效彈性模量標定calibrationforequivalentelasticmodulusoffoundationpile通過測試樁頂應變與樁頂荷載的變化關(guān)系，擬合計算樁身材料的等效彈性模量的過程。2.1.7樁身壓縮量compressionofpile根據(jù)樁身橫截面間平均應變計算的某段樁身或全樁身的變2.1.8摩阻軟化frictionsoftening樁身側(cè)摩阻力隨著樁身豎向變形增大而出現(xiàn)的滯漲現(xiàn)象。2.1.9樁端阻力啟動荷載theloadwhichtipresistancestart豎向抗壓載荷試驗中樁端阻力開始發(fā)揮作用時對應的樁頂2.2.1電阻應變式傳感器測試法參數(shù)Uo——電橋輸出電壓；K——應變計靈敏系數(shù)；r——導線電阻；4R——應變計電阻；Lx——傳感器線長。2.2.2振弦式傳感器測試法參數(shù)Vi——振弦式傳感器受力后的讀數(shù)；vo——振弦式傳感器受力前的讀數(shù)；k-振弦式傳感器標定系數(shù)：q——振弦式傳感器實測力。2.2.3滑動測微計測試法參數(shù)e1——標定筒的E?位置得到的校準讀數(shù)值；e?——標定筒的E?位置得到的校準讀數(shù)值；△e——標定筒E?和E?位置測標距離之差；e0,1——初始荷載讀數(shù)對應的儀器零點讀數(shù)值；e?,;——第i級荷載讀數(shù)對應的儀器零點讀數(shù)值；K-標定系數(shù)；K?——初始讀數(shù)對應的儀器標定系數(shù)；Ki·第i級荷載對應的儀器標定系數(shù)；8i—-第i級荷載相對于初始荷載的平均應變；I.測試探頭標距；△li-測試單元第i級荷載相對于初始荷載的變形；Lc測管長度。2.2.4光纖式應變計測試法參數(shù)VB(e)-有應變時光纖布里淵頻率漂移量；VB(0)-無應變時光纖布里淵頻率漂移量；——比例系數(shù)；β——光纖折射系數(shù)； 光的走時；z——計算應變對應的位置；2-測試波長；6λT——溫度T測試波長；KT——溫度補償系數(shù)；Q——樁頂?shù)趇級豎向荷載；0i樁頂?shù)趇級荷載的內(nèi)力；fiz()——第i級荷載作用下，樁身第j段側(cè)摩阻；Tiz?——距離樁頂z(j)深度時第i級荷載作用下樁的軸力；Tiz(j-1)——距離樁頂z(j-1)深度時第i級荷載作用下樁的軸力；S;o——第i級荷載作用下樁身總壓縮量；△Sk,0,——第i級荷載作用下，樁身第k段即j至j-1之間的S;b——第i級荷載作用下樁底總沉降量；S;j——第i級荷載作用下樁身第j截面的總沉降量；2.2.6幾何參數(shù)As傳感器標稱截面積；Z?——自樁頂起算第j測試截面的深度；Z(-1)——自樁頂起算第j-1測試截面的深度；h試樁樁頂標高；2.2.7材料性能8m——傳感器埋設(shè)數(shù)量；3.0.1內(nèi)力測試前應對基樁進行完整性檢測；對于灌注樁尚應3.0.5內(nèi)力測試方法的測量范圍及精度要求測量范圍分辨力電阻應變式傳感器測試法8內(nèi)力測試結(jié)果與結(jié)論。3.0.7內(nèi)力測試傳感器元件埋設(shè)應符合設(shè)計要求，埋設(shè)完成后應檢驗傳感器的成活情況。3.0.8加載前應記錄每個傳感器的初始狀態(tài)值，初始狀態(tài)值宜觀測三次，每次觀測間隔時間不少于10min。4電阻應變式傳感器測試法4.1.1本方法適用于鋼樁、鋼管樁、預制樁、灌注樁的內(nèi)力測排列方式粘貼組成全臂工作電橋，測量電橋可采用直流電橋或U——電橋供橋電壓(V);α——電橋類型系數(shù)(半橋單臂取4,半橋雙臂取2,全橋取1);K——應變計靈敏系數(shù)。r——導線電阻(Ω);R——應變計電阻(Ω)。變儀。電阻應變儀的分辨力應優(yōu)于或等于1μe,應變儀的可測應變范圍應大于傳感器量程的1.2倍。1電阻應變式傳感器應選擇彈性模量穩(wěn)定的棒材做為彈性2對于鋼樁、鋼管樁，可將電阻應變片直接粘貼在鋼樁、傳感器的截面尺寸應小于主筋。對于直徑18mm以上主筋，可采用直徑12mm鋼筋貼片。當主筋直徑小于16mm時，不宜采3焊接后電阻應變式傳感器及其連接線纜與鋼筋的絕緣電阻應大于50MΩ。2相鄰截面電阻應變式傳感器間距不應大于5m。1應設(shè)置在測試樁樁頂設(shè)計標高位置；當設(shè)置在樁頂以下2當樁頂設(shè)置鋼護筒時，標定截面宜距離鋼護筒下端不小于1倍樁直徑，并應采取消除標定截面以上的樁側(cè)摩阻力的措3標定截面應埋設(shè)不少于四個傳感器，并沿鋼筋籠截面周少于2個，傳感器應按鋼筋籠截面周長均勻布置：d——樁直徑(m)。4.2.7傳感器線長應根據(jù)測站與測試樁樁頭間距離確定，且不宜小于5m。傳感器線長設(shè)計可按下式計算：hi——試樁樁頂標高(m);h;——樁身傳感器位置標高(m)。1并聯(lián)連接時，傳感器上端與主筋焊接固定，下端與主筋2串聯(lián)連接時，傳感器延長桿分別與主筋對焊或傍焊，焊兩種連接方式可參見附錄A。分段留1%自由段。線纜固定間隔宜按2m～3m控制。對破損傳感器及連接線應及時修復或更換。4.2.11當鋼筋籠為多段時，在鋼筋籠下設(shè)過程中綁扎線纜，線纜宜沿鋼筋籠的內(nèi)緣走線。鋼筋籠運輸及下設(shè)過程中應注意保護線纜，防止破損。4.2.12鋼筋籠下設(shè)完畢后混凝土澆筑前，對傳感器進行聯(lián)機測試，應對出現(xiàn)異常的傳感器進行更換。4.2.13樁頂應設(shè)置一個或多個線纜保護套管；成樁過程中應注意保護傳感器及線纜；在處理樁頭時應制定保護傳感器及連線的措施。4.2.14傳感器本身及測試線纜都應有固定編號，為防止后期施工中出現(xiàn)整體斷線無法識別傳感器編號問題，可采用多色系線纜對應唯一傳感器編號。4.2.15傳感器線纜編號應外覆保護套且無破損及松動，線纜排布編號記錄清晰，測試斷面與傳感器編號對應一致。4.2.16成樁后，應讀取傳感器初讀數(shù)，并做好記錄。樁養(yǎng)護期間，應做好傳感器線纜的保護工作。4.3現(xiàn)場測試4.3.1測試樁的養(yǎng)護和休止期應符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定，設(shè)計有要求時可從其要求。4.3.2測試前的準備工作應符合如下要求：1啟封傳感器線纜；2將傳感器線纜連接到集線箱對應接口，記錄接口編號和對應的傳感器編號；讀數(shù)應至少復讀1次。記錄表格格式見附錄B。5振弦式傳感器測試法絕緣電阻應大于50MΩ。式中：v;——振弦式傳感器受力后的讀數(shù)(Hz);vo——振弦式傳感器受力前的讀數(shù)(Hz);k-—振弦式傳感器標定系數(shù)(kN/Hz2);q——振弦式傳感器實測力(kN)。As——傳感器標稱截面積(m2);Es——傳感器標稱彈性模量(kPa);q——振弦式傳感器實測力(kN)。5.2.1應采用與振弦式傳感器匹配的頻的分辨力應優(yōu)于或等于1Hz,頻率儀的可測頻率范圍應大于振弦式傳感器量程的1.2倍。1對于灌注樁，可將振弦式傳感器焊接在鋼筋籠縱向主筋1當振弦式傳感器的鋼制接長桿與主筋串聯(lián)焊接時，傳感2當振弦式傳感器的鋼制接長桿與主筋并聯(lián)連接時，傳感器的截面尺寸應小于主筋。對于直徑18mm以上主筋，可采用直徑12mm傳感器。當主筋直徑小于16mm時，不宜采用并聯(lián)3焊接后振弦式傳感器及其連接線纜與鋼筋的絕緣電阻應大于50MS。2相鄰截面?zhèn)鞲衅鏖g距不應大于5m,大于5m時應內(nèi)插一層。5.2.5標定截面設(shè)置應符合4.2.5條的規(guī)定。5.2.6每個測試截面埋設(shè)傳感器的數(shù)量應符合4.2.6條的規(guī)定。5.2.7振弦式傳感器線長設(shè)計應符合4.2.7條的規(guī)定。5.2.8傳感器與主筋的連接方式應符合4.2.8條的規(guī)定。5.2.9傳感器線纜排線應符合4.2.9條的規(guī)定。5.2.10傳感器安裝完成后，在鋼筋籠地面平放狀態(tài)下應進行聯(lián)機測試。聯(lián)機測試應符合下列要求：1傳感器頻率讀數(shù)穩(wěn)定；2當傳感器頻率讀數(shù)不穩(wěn)定，應檢查傳感器外觀有無破損，無法修復時應更換。5.2.11當鋼筋籠為多段時，在鋼筋籠下設(shè)過程中綁扎線纜，操作要求應符合4.2.11的規(guī)定。5.2.12鋼筋籠下設(shè)完畢后混凝土澆筑前，對傳感器進行聯(lián)機測試，應對出現(xiàn)異常的傳感器進行更換。5.2.13成樁過程中應注意保護傳感器及線纜，樁頭可設(shè)置一個或多個線纜保護套管，在樁頭處理時制定施工保護措施，保護線纜安全。5.2.14傳感器本身及測試線纜都應有固定編號，為防止后期施工中出現(xiàn)整體斷線無法識別傳感器編號問題，可采用多色系線纜對應唯一傳感器編號。5.2.15傳感器線纜編號應外覆保護套且無破損及松動，線纜排布編號記錄清晰，測試斷面與傳感器編號對應一致。5.2.16成樁后，應讀取振弦式傳感器初讀數(shù)，并做好記錄。樁養(yǎng)護期間，應做好振弦式傳感器線纜的保護工作。5.3.1測試時被測樁基養(yǎng)護和休止期應符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準2將傳感器線纜連接到集線箱(手動或自動)對應接口，記錄接口編號和對應的傳感器編號，當傳感器數(shù)量多于20個讀數(shù)時每次讀數(shù)應至少復讀1次。自動讀數(shù)時，讀數(shù)儀內(nèi)存應工記錄時記錄表格格式見附錄B。5.3.4測試過程中應及時檢查與上次讀數(shù)的差值，分析變化趨6滑動測微計測試法6.1一般規(guī)定1應將探頭放置在校準裝置的E?位置重復測試3次，數(shù)據(jù)間極差應小于3,取算術(shù)平均值為校準讀數(shù)值e1;2應在E?位置按本條1款要求操作，獲得校準讀數(shù)值e2;3儀器零點eo應按下式計算：式中：e?——標定筒的E?位置得到的校準讀數(shù)值；e?——標定筒的E?位置得到的校準讀數(shù)值。4標定系數(shù)K應按下式計算：5應將每次測試前后標定確定的儀器零點和校準系數(shù)平均K1初始讀數(shù)對應的儀器標定系數(shù)(mm/K;——第i級荷載對應的儀器標定系數(shù)(mm/讀數(shù)1——測試探頭標距(mm);6.2.1滑動測微計測頭最小測量范圍應為995.0mm~1005.0mm,測頭分辨力應優(yōu)于或等于0.001mm,測頭可測應變范圍應大于混凝土極限應變的1.2倍。接長度不宜超過3m。6.2.4測標宜按1m等間距排列。1測管排列的方向和順序應統(tǒng)一；2測標進入測管的方向和長度應能使測管和測標上的螺絲4測管與測標連接處的防水措施應可靠。6.2.6標定截面應設(shè)置在距離試樁樁頂至少1倍樁徑處。當樁頂設(shè)置鋼護筒時，標定截面宜離開鋼護筒下端1倍樁徑。標定6.2.7測管頂?shù)讘饪?，防止進入泥漿。式中：Lc——測管長度(m);he——樁底標高(m)。于2根；對于預制樁和鋼管樁，可埋設(shè)一根測管并將測管布置1測試樁應通長配筋，加強箍筋應焊接在主筋外側(cè)，鋼筋2測管應沿直線綁扎在鋼筋籠主筋內(nèi)側(cè)，同鋼筋籠一起放4澆筑混凝土的導管與鋼筋籠之間應有一定5樁頭處理時，應避免敲打、碰撞、擠壓測管，測管頂端應有防止測管與測標連接處被拉脫的措施，測管外側(cè)應每隔2m～3m放置一個定位裝置，放置完成后宜使用測試探頭或模3測管與樁壁之間的空隙應填充，填充材料1測試樁邊長或直徑應大于300mm;2測管宜根據(jù)樁的對接順序和方向預置在樁體內(nèi)，多節(jié)樁3多節(jié)樁沉樁施工對接時，應檢查樁的順序和方向，接頭1測試樁直徑應大于600mm;2采用將測管澆筑到中心孔的方式安裝測管時，宜預先在管內(nèi)壁焊接薄壁鋼管，沉樁后將測管澆筑在薄壁鋼管與樁壁之間的孔洞中，澆筑用填充材料應滿足本規(guī)程6.6.3.1測試樁的養(yǎng)護和休止期應符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)測試組件連接正確；測試探頭應放入測管內(nèi)，同時將測試系統(tǒng)開機預熱不少于20min。1每次測試前后應將導向鏈、測試探頭、操作桿和測量電2各測試單元應按順序編號，同一測試單元測試不少于23每測次重復測試不少于3次，測試數(shù)據(jù)出現(xiàn)的最大值和最小值之差不大于0.003mm時，可取中間值作為每測2與其他測次相比，測試數(shù)據(jù)異常。6.3.6測試記錄表格格式見附錄B。VB(0)—無應變時光纖布里淵頻率漂移量(GHz);t——光的走時(s)。λo——初值波長(nm);λT——溫度T測試波長(nm);K——應變系數(shù)(nm/e)。儀采樣頻率不低于100Hz,解調(diào)儀的可測光學參數(shù)范圍應大于光纖傳感器量程的1.2倍。7.2.2對于灌注樁，光纖可隨縱向主筋埋設(shè)。對于閉口管樁可采用管芯內(nèi)鋼筋骨架定位然后用低強度混凝土填芯處理，也可并與縱向主筋平行；主要受力土層上下界面處應設(shè)置，相鄰觀測截面間距超過5m時應內(nèi)插一層。傳感器與主筋的連接方式見附錄A。7.2.4分布式光纖安裝原則：光纖排線按主筋走向間隔2m~3m固定，固定時不宜拉緊(可留20mm～30mm自由段)。光纖轉(zhuǎn)彎時，其轉(zhuǎn)彎半徑應大于光纖自身直徑的20倍。7.2.6每個測試截面埋設(shè)光纖應變計的數(shù)量應符合第4.2.6條7.2.7光纖應變計線長設(shè)計應符合第4.2.7條的規(guī)定。7.2.8光纖應變計連接到鋼筋籠后，應在鋼筋籠地面平放狀態(tài)2如果光纖應變計讀數(shù)不穩(wěn)定時，應檢查光纖應變計有無2將傳感器線纜連接到集線箱對應接口，對于點測式光纖7.3.3宜按載荷試驗的讀數(shù)時間間隔讀取各傳感器讀數(shù)，人工讀數(shù)時每次讀數(shù)應至少復讀1次。自動讀數(shù)時，解調(diào)儀內(nèi)存應工記錄時記錄表格格式見附錄B。7.3.4檢查與上次讀數(shù)的差值，分析讀數(shù)的變化趨勢，分析其7.3.5加卸載過程結(jié)束后，妥善保護好線纜，以備日后復測。8測試數(shù)據(jù)整理和分析式中：Q——樁頂?shù)趇級豎向荷載(kN);0i——樁頂?shù)趇級荷載的內(nèi)力(kPa)。式中：N——荷載分級數(shù)。8.1.2當標定截面失效時，可按附錄C查表確定樁身等效彈性8.1.3根據(jù)實測鋼筋應變按下式計算樁身軸力：式中：Ti?z)——距離樁頂z(j)深度時第i級荷載作用下樁的軸力Biz()——第i級荷載作用下，深度為z(j)的應變。8.1.4根據(jù)樁身軸力計算結(jié)果繪制樁身軸力分布曲線，曲線示例見附錄D。8.2樁身側(cè)摩阻及壓縮量計算8.2.1樁頂豎向荷載作用下各觀測截面間樁側(cè)摩阻，按下式計z(j)——自樁頂起算第j測試截面的深度(m);Ti?()——距離樁頂z(j)深度時第i級荷載作用下樁的軸力Ti?(-1)——距離樁頂z(j-1)深度時第i級8.3.1將對應層位的樁身位移量sij與分層摩阻fiz(j-1)繪制成fiz(j-1)-si;j曲線。曲線示例見附錄D。8.3.3根據(jù)計算的分級S;o及樁頂分級荷載Q,繪制Q-So曲線。曲線示例見附錄D。1確定Q-So曲線與Q-S曲線出現(xiàn)明顯分離的起始點對應2當分離點位于第一級荷載之前時，樁端阻力啟動荷載可近似取0;當分離點位于第一級荷載之后時，可根據(jù)分離點所處的荷載分級的位置做線性內(nèi)插，內(nèi)插得到的荷載即樁端阻力Ⅲ樁身任意觀測截面承載力分析8.3.5繪制任意截面軸力與截面沉降曲線Ti?0)-Si;曲線圖。曲線示例見附錄D。40mm對應的荷載為該截面的極限承載力。當不滿足前述條件起始點對應的荷載為樁端最大阻力；當Tiz(n/Ap-Si;b曲線為緩變形時，取沉降為0.05d且不小于40mm時對應的荷載為樁端5采用的試驗方法、儀器設(shè)備及人員情況、試驗日期、試9單樁承載力(包括側(cè)阻力與端阻力)發(fā)揮程度分析等；6樁頂荷載與樁身總壓縮量曲線、摩阻沉降量曲線、樁身圖A.0.1電阻應變式及振弦式傳感器串聯(lián)焊接圖1—鋼筋主筋；2—焊接連接墊塊(可采用10d長度鋼筋主筋代替);3一傳感器鋼制連接桿；4—電阻應變式及振弦式3636廣828圖A.0.2電阻應變式及振弦式傳感器并聯(lián)焊接圖1—鋼筋主筋；2—上端焊接墊塊(可采用?10鋼筋代替);3—墊塊寬度30mm;4—焊接部位；5—電阻應變式及振6—傳感器鋼制連接桿；7—綁扎部位(可采用綁絲);8一下端焊接墊塊(可采用?10鋼筋代替)A.0.3光纖式應變計綁扎方式龍綁扎帶或綁絲);8—下端墊塊(可采用φ10鋼筋代替)表B.0.1電阻應變式及振弦式傳感器測試記錄表樁徑(m)樁長(m)齡期(d)層深(m)荷載(kN)時間備注測試時間回程溫度(℃)溫度(℃)檢測單位：記錄：校核：測試時間波長(nm)頻率(Hz)波長(nm)頻率(Hz)C.0.1當標定截面失效時，可根據(jù)樁身混凝土的實際強度查表C.0.2當樁身強度介于表中強度等級之間時，可按線性內(nèi)插計C.0.3當采用混凝土參考彈性模量計算樁身內(nèi)力時，應在試驗結(jié)果中做必要說明。D.0.1軸力分布曲線樣式見圖D.0.1-1,樁身壓縮量分布曲線樣式見圖D.0.1-2。1#樁軸力分布曲線1#樁軸力分布曲線母-13740kN—30228kN200001#樁摩阻分布曲線1#樁摩阻分布曲線01#樁摩阻發(fā)揮程度分析曲線1#樁摩阻發(fā)揮程度分析曲線—13m——25m0圖D.0.2-2摩阻發(fā)揮程度分析D.0.3端阻啟動荷載分析曲線樣式見圖D.0.3-1,樁身觀測截面承載力分析曲線樣式見圖D.0.3-2。001#樁端阻啟動荷載分析曲線10000200003000055——5m—9m—25m001為便于在執(zhí)行本規(guī)程條文時區(qū)別對待，對要求嚴格程度不同的用詞說明如下：1)表示很嚴格，非這樣做不可的：正面詞采用“必須”;反面詞采用“嚴禁”;2)表示嚴格，在正常情況下均應這樣做的：正面詞采用“應”;反面詞采用“不應”或“不得”;3)表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應這樣做的：正面詞采用“宜”;反面詞采用“不宜”;2條文中指明應按其他有關(guān)標準、規(guī)范執(zhí)行時，寫法為：“應按……執(zhí)行”或“應符合……的規(guī)定(或要求)”。3《巖土工程勘察規(guī)范》GB500214《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ947《土工試驗儀器巖土工程儀器振弦式傳感器通用技術(shù)制定說明《基樁內(nèi)力測試技術(shù)規(guī)程》DB13(J)/T301-2019,經(jīng)河北省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳2019年4月8日以第16號公告批準、發(fā)布。為便于有關(guān)人員在使用本規(guī)程時能正確理解和執(zhí)行有關(guān)條文規(guī)定，編制組按章、節(jié)、條順序編制了本規(guī)程的條文說明，對條文規(guī)定的目的、依據(jù)以及執(zhí)行中需要注意的有關(guān)事項進行了說明。但是，本條文說明不具備與規(guī)程正文同等的法律效力，僅供使用者作為理解和把握條文規(guī)定的參考。 2術(shù)語和符號 542.1術(shù)語 2.2符號 4電阻應變式傳感器測試法 4.1一般規(guī)定 4.2測試儀器和元件安裝 4.3現(xiàn)場測試 5振弦式傳感器測試法 5.1一般規(guī)定 5.2測試儀器和元件安裝 5.3現(xiàn)場測試 6滑動測微計測試法 6.2測試儀器和元件安裝 6.3現(xiàn)場測試 7光纖式應變計測試法 7.1一般規(guī)定 7.2測試儀器和元件安裝 8測試數(shù)據(jù)整理和分析 8.1計算樁身軸力 698.2樁身側(cè)摩阻及壓縮量計算 72 741.0.1基樁豎向抗壓內(nèi)力測試是一項技術(shù)性很強的作業(yè)，尤其對于施工工藝較復雜的鉆孔灌注樁，基樁內(nèi)力測試是試樁的重要內(nèi)容，規(guī)范和完善測試過程及資料整理，對于提高試驗樁成果質(zhì)量意義重大。1.0.2本規(guī)程對樁豎向抗壓內(nèi)力測試過程進行了規(guī)定，靜載試驗應按照《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》JGJ106的要求進行，通常采用慢速維持荷載法。1.0.3不同的樁身內(nèi)力測試方法均有一定的適用條件，應結(jié)合試樁要求及試樁現(xiàn)場的條件選用適用的內(nèi)力測試方法，以滿足設(shè)計要求并經(jīng)濟合理。1.0.4本規(guī)程是對《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》JGJ106基樁內(nèi)力測試方法的細化和補充。以《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》JGJ106為基礎(chǔ)，結(jié)合檢測經(jīng)驗及行業(yè)慣例，對規(guī)程中涉及的相關(guān)概念和作法進行統(tǒng)一定義。試方法，在傳統(tǒng)的電阻應變式傳感器、振弦式傳感器基礎(chǔ)上，光纖技術(shù)及物理應變測試技術(shù)也達到了實用化程度，故本規(guī)程將這些新技術(shù)收入，以豐富基樁內(nèi)力測試手段。2.1.6樁身等效彈性模量標定是樁身豎向抗壓內(nèi)力測試的基礎(chǔ)，確定樁身等效彈性模量是計算樁身軸力的前提。樁身材料本身近似彈性，決定了其彈性模量在一定的荷載范圍內(nèi)呈現(xiàn)彈性，在樁頂附近的無摩阻段某個已知截面布置標定截面，獲得樁身的應力和應變數(shù)據(jù)，然后根據(jù)虎克定律線性擬合得到樁身等效彈性模量。2.1.7對于摩擦樁而言樁身能夠被壓縮是樁能夠提供側(cè)摩阻的前提，樁的壓縮量某種程度上決定了樁身摩阻的發(fā)揮程度。計算樁的壓縮量基于分級荷載作用下樁身材料的近似彈性，逐段應用虎克定律計算截面位移。2.1.8側(cè)阻軟化是樁身位移導致的結(jié)果，當樁身相對樁側(cè)土發(fā)生滑動時，伴隨大的位移量，樁側(cè)摩阻發(fā)揮到極限，側(cè)阻開始降低，這種軟化現(xiàn)象在不同土質(zhì)條件下會有所不同。2.1.9樁端阻力開始發(fā)揮作用時，說明樁側(cè)阻力已經(jīng)不能承受樁頂?shù)男略龊奢d，樁身軸力分布由三角形向梯形過渡，該臨界狀態(tài)對應的樁頂豎向抗壓荷載是樁端阻力開始發(fā)揮作用的標志。2.2.1～2.2.4本規(guī)程涉及符號標識較多，分別按測試方法和物理量的性質(zhì)進行分類標識，這樣便于理解和應用。3.0.1基樁內(nèi)力測試的目的是為了驗證設(shè)計指標或其它科研需要，力求對影響樁承載力的主要因素進行有效控制，故樁的設(shè)置必須與設(shè)計要求一致，以便降低因樁本身參數(shù)的變化而誤導對樁3.0.2對于混凝土而言，其材料的微觀狀態(tài)表現(xiàn)為非均質(zhì)，力學宏觀表現(xiàn)為非完全彈性和分級荷載作用下的近似彈性。這就決定了采用彈性力學理論研究和觀測樁的受力變形特征應在一定的宏觀尺度和一定的荷載條件下進行。因此選擇內(nèi)力測試方法和測試元器件應符合客觀條件的限制。每種測試方法都有其適用范圍，傳感器宜采用工廠預制并校準。3.0.3不同的樁身內(nèi)力測試方法所用的儀器和傳感器性能有一定差異，測試范圍、分辨力、精度也略有不同，除滑動測微計屬于直接測試變形的方法外，另外三種方法均是通過某個物理量換算成樁身應變。對于一次性的樁身內(nèi)力測試，本規(guī)程所列的幾種方法無實質(zhì)性差別，但對于多次或長期(例如監(jiān)測)進行的內(nèi)力測試，幾種方法是有差別的，應甄別對待。3.0.4圖3.0.4是內(nèi)力測試時應遵循的工作程序。3.0.5基樁設(shè)計參數(shù)、地質(zhì)資料是設(shè)計傳感器埋設(shè)位置的依據(jù)，樁孔情況，成樁概況是資料分析解釋的已知數(shù)據(jù)。資料搜集的越全、越準確，傳感器安裝位置的設(shè)計才能做到合理，資料整理的難度會降低，成果的可靠性才能有保證。3.0.6試驗方案是指導基樁內(nèi)力測試的綱領(lǐng)性文件，其中傳感器的安設(shè)應編寫詳細的實施方案，對傳感器的保護措施應與所采用的測試方法有針對性。施工過程中涉及傳感器的安設(shè)測試人員應旁站指導并結(jié)合方案要求對施工過程提出意見和建議。3.0.7使用前傳感器和二次儀表應進行校準，以滿足測試結(jié)果可靠性和溯源的要求。使用環(huán)境惡劣或使用不當使傳感器和二次儀表受損時應加強期間核查，發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整和改正。3.0.8每個傳感器所處的位置和環(huán)境條件是不同的，故每個傳感器的初始狀態(tài)并不一致，荷載作用前后其特性反應只能與其自身對比才能客觀反應其狀態(tài)變化。為使傳感器的初始背景值更可靠，需多次觀測平均，避免偶然誤差的影響，同時作為靜載試驗的一部分，樁的內(nèi)力測試應與靜載試驗保持一致的測試精度。行標定。由于高溫養(yǎng)護會對傳感器絕緣造成損傷，故高溫養(yǎng)護的值，一般推薦選用120Ω、350Ω的應變計足量程要求的抗壓敏感元件。工作溫度范圍-30℃~80℃。4.2.1根據(jù)試驗預估最大加載量，選取不低于1.2倍加載量量程模量應穩(wěn)定，貼片后電阻應變計及其連接線200MΩ,傳感器焊接至鋼筋籠后，絕緣電阻應大于50MΩ并做好埋設(shè)傳感器并設(shè)計測試線纜長度。測試線纜沿鋼筋籠內(nèi)側(cè)主筋，并做好線纜保護。安裝前對傳感器進行測試，測試傳感器是否損壞，如果損壞進行更換。在下設(shè)鋼筋籠完畢埋深的對應關(guān)系，當線纜斷裂時可作為一種補救5.1.1振弦式傳感器適應能力強，對于灌注樁需提前預制在鋼筋籠縱向主筋上；對于閉口管樁需在成樁后，采用后裝填芯法安裝5.1.2～5.1.4傳感器應力轉(zhuǎn)換可按照傳感器出廠的標定公式進行計算，必要時，應復測部分傳感器的標定公式。通常傳感器的靈敏度比較接近，同層傳感器隨荷載增量的變化呈現(xiàn)近似相同的增量變化，而下層傳感器隨荷載增量的變化應小于上層傳感器同級荷載增量時對應的變化量。當出現(xiàn)明顯的異算例：某級荷載下，某個深度的3個鋼筋應力計實測的頻率(v;)分別為：1790、1760、1727,傳感器的初始讀數(shù)(vo)為qi(1790)=0.212(kN)平均值qi'=0.245kN,對于極差超過30%的數(shù)據(jù)應做取舍。例如本例中0.289可考慮舍去，則平均值為0.223kN。計算時，應根據(jù)鋼筋應力計的受力狀態(tài)(壓或者拉)分別代入不同的公式進行計算。由于傳感器的標定態(tài)有一定區(qū)別，可能造成其零點的漂移(增大或者縮小),但并不影響其標定關(guān)系，因此在其工作狀態(tài)下必須在受力前測讀新的零點，據(jù)此計算鋼筋力。5.2測試儀器和元件安裝5.2.1、5.2.2振弦式傳感器的二次儀表是頻率儀，其量程應大于傳感器的量程。振弦式傳感器屬于點測式傳感器，故需進行安裝定位，定位方法通常采用鋼筋骨架?？紤]到預制樁施工過程中容易對傳感器造成損傷，故對于閉口管樁可采用工后填芯的辦法進行傳感器安裝，填芯前先將傳感器綁扎在鋼筋骨架上(方法同灌注樁),然后用注漿管注入低強度流態(tài)細骨料混凝土，待強度達到要求即可試驗。5.2.3接長桿應與傳感器標稱直徑一致，以免造成不必要的應力集中。與鋼筋籠主筋的聯(lián)接方式對傳感器的成活率有一定影響，串聯(lián)方式直接測試了主筋的受力情況，因此相對而言精度較高，但由于在鋼筋籠運輸、起吊過程中，傳感器要承受不同程度的彎矩，容易造成傳感器損壞，成活率會受到影響。而并聯(lián)方式間接測試了混凝土中的應力，傳感器本身引起的截面配筋率的變化會使測試的應力與無傳感器時有一定差異，因此采用并聯(lián)方式時需要用小直徑的傳感器，以便降低這種影響。采用并聯(lián)方式時，傳感器在整個安裝過程中承受的外力很小，不容易造成損壞，成活率較高。5.2.4傳感器安設(shè)的深度除了參照地層界面外，還應兼顧相鄰層傳感器之間的距離。因為摩阻的發(fā)揮進程與樁頂荷載的大小有關(guān)，其上下部位摩阻的發(fā)揮進程也會因上下部位位移的不同而表現(xiàn)出明顯差異，因此在深度方向適當加密觀測可獲得更真實的樁身摩5.2.5標定截面的設(shè)置決定了樁身軸力及其后續(xù)計算結(jié)果的合理性。標定截面的代表性很重要，如果標定截面與樁身其他部位存在明顯差異，其標定的彈性模量將不能真實代表樁身其他部位的材料特性，計算結(jié)果會出現(xiàn)異常。因此有鋼護筒的部分不能設(shè)置5.2.6每層傳感器的數(shù)目決定了每層傳感器測試通常單一的傳感器無法評價其測試數(shù)據(jù)是否有效。當樁身橫截面積增大時，為了保持每只傳感器所控制的樁身橫截面積相當，應5.2.7傳感器的線長應有適當余量，以防在起吊鋼筋籠時產(chǎn)生過大的線纜應變而使線纜破損，通常留1%的余量即可。接引起的高溫損傷傳感器，串聯(lián)方式焊接時，延長桿應與傳感器分離，待溫度恢復到外界常溫時再連接延長桿和傳感器。并聯(lián)方式焊接時應盡量縮短焊接時間，可采用點焊-停頓-點焊的操作方法，并用沾水的濕布包裹傳感器距離焊接距離近的一端，防止溫度過高損壞傳感器。焊接過程中傳感器溫度控制在50℃以下。5.2.9傳感器線纜的固定可采用普通電工絕緣自粘膠帶纏繞綁扎，綁扎時每段拉緊后放回2cm～3cm余量。這樣做目的是要線纜的允許應變遠大于實際鋼筋籠產(chǎn)生的應變，防止線纜拉斷。5.2.10焊接過程是對傳感器產(chǎn)生損傷的主要環(huán)節(jié)之一，因此焊接完成后應對傳感器進行聯(lián)機檢查，出現(xiàn)損壞時應更換。傳感器損壞時，其數(shù)值的穩(wěn)定性和初始讀數(shù)都會發(fā)生變化，根據(jù)其聯(lián)機狀態(tài)判定其是否正常。中綁扎，布線方式應選擇安全可行的方法。安裝前對傳感器進行測試，測試傳感器是否損壞，如果損壞進行更換。在下設(shè)鋼筋籠完畢和灌注完畢后分別進行聯(lián)機測試，檢查傳感器是否完好，并做好記錄。如果損壞，在條件允許的狀況下應進行傳感器更換，以保證數(shù)據(jù)質(zhì)量。測試過程中要對傳感器進行校準，用于后期內(nèi)力測試計算。根據(jù)地質(zhì)條件與樁徑等適當?shù)倪x取位置埋設(shè)傳感器并設(shè)計測試線纜長度。測試線纜沿鋼筋籠內(nèi)側(cè)主筋，并做好線纜保護。樁身養(yǎng)護期間，做好線纜的防護工作，確保最后試驗能夠完好、精確、正常測試。傳感器線纜及其編號在基樁開挖及處理過程中極易損壞，造成無法識別其埋藏深度，采用線纜的不同顏色可以建立與埋深的對應關(guān)系，當線纜斷裂時可作為一種補救手5.3.1～5.3.5傳感器較多時，采用單通道觀測儀需頻繁接拆線纜很不方便，宜采用集成多路轉(zhuǎn)換器進行讀數(shù)。傳感器編號與埋深對應。卸載結(jié)束后所讀的傳感器空載值與加載前的空載值均做記錄，以了解傳感器的狀態(tài)是否正常。6滑動測微計測試法6.1一般規(guī)定6.1.1本方法需要預制測管到樁身上，除灌注樁及非高溫養(yǎng)護的實體混凝土預制樁可預先隨鋼筋籠骨架預制在樁體內(nèi)，其余如預制管樁均需沉樁后采用填芯法后裝測管。6.1.2滑動測微計屬相對應變觀測設(shè)備，每次觀測需與初值對比才能得出應變值。另外儀器的零點和探頭標定系數(shù)需在專用的標定筒進行標定。6.1.3數(shù)據(jù)采集儀顯示的數(shù)值是測試單元的長度，故變形和平均應變均通過與初值的對比得到，該方法對于初值的測試很重要。加載時讀數(shù)：變形量：應變值：本方法測試的變形和應變是某一段的均值。6.2測試儀器和元件安裝6.2.1滑動測微計測頭屬于精密儀器，其對長度的分辯率達1微米，故應輕拿輕放，防止損壞。6.2.2～6.2.13測管安裝是關(guān)系到該方法測試效果的關(guān)鍵，應選擇合格的測管進行安裝。對于灌注樁測管隨鋼筋籠預制到樁體內(nèi)，對于管樁需沉樁后將測管安裝到管芯內(nèi)并用低強度流態(tài)混凝土填芯固定測管，鋼管樁可采用套管保護加填芯法法安裝測管。填充材料可選用水、水泥、膨潤土的混合物。工2342346.3.1～6.3.5該法靈敏度較高，儀器的測試和保養(yǎng)應按規(guī)定程序進行。另外應變受溫度的影響也較明顯，需采用平均疊加降低干擾的影響。每次加載前后均需測試樁體應變，為保證測管能完成這種重復的測試，測管的保護很重要，每次測完應將測管孔口封閉，防止吊入雜物。測試過程中若發(fā)現(xiàn)測孔內(nèi)雜質(zhì)較多，應用高壓清水進行沖洗。7.1.1光纖本身不耐高溫，故不適用高溫養(yǎng)護預制樁。對于灌注樁和閉口管樁均在成樁前后常溫狀態(tài)安設(shè)，實踐上容易實現(xiàn)。目前常用的光纖分兩種，一種是分布式光纖，代表為布里淵散射光時域反射監(jiān)測技術(shù)，簡稱BOTDR;另一種是點測式光纖，代表為光纖光柵傳感器，簡稱FBG。當今，光纖傳感技術(shù)發(fā)7.1.2、7.1.3BOTDR型傳感器和FBG型傳感器所基于的原理均是應變與光參數(shù)的線性關(guān)系，分布式光纖的定位精度沒有定點式測試范圍應滿足混凝土可能產(chǎn)生的極限應變的量值大小，量程應有至少20%的富余量。BOTDR型光纖能自定位，故只需分段綁扎到縱向主筋即可，而FBG光柵光纖則需根據(jù)地層的埋深進行定位設(shè)計，方法同傳感器。對于閉口管樁可采用后裝法安裝傳感器，即沉樁后采用管芯內(nèi)鋼筋骨架定位然后用低強度混凝土填芯處理，也可在樁外壁預先刻槽，將光纖傳感器粘