桩的静承载力试验,在同一条件下,试桩数不宜少于总桩数的1%,并不应少于2根,工程总桩数50根以下不少于2根。试验内容有:单桩垂直静承载力试验、单桩抗拔承载力试验、单桩浸水静承载力试验和单桩水平静承载力试验等。
其目的是为求得单桩承载力特征值。单桩抗压静承载力试验设备与地基土现场承载力试验一样,包括加荷与稳压系统、测量系统和反力系统。
抗拔力作用下桩的破坏有两种形式:一是地基变形带动周围土体被拔出;二是桩身强度不够,桩身被拉裂或拉断。抗拔承载力试验方法与压力试验相同,只是荷载的方向相反。
其目的是采用接近于单桩实际工作条件的试验方法,来确定单桩的水平承载力和地基土的水平抗力系数,并可测得桩身应力变化情况,求得桩身弯矩分布图。
在采用各种动测法时,应遵循下列原则:应做足够数量的动静对比试验,以检验方法本身的准确程度,并确定相应的计算参数或修正系数。试验本身可重复,系非破损试验,方法简便快捷。
目前,根据桩基激振后桩土的相对位移或桩身所产生的应变量不同,国内已用于工程检验的动测法分为高应变和低应变两大类。
适用于检测基桩的竖向抗压承载力和桩身完整性。监测预制桩打入时的桩身应力和锤击能量传递比,为沉桩工艺参数及桩长选择提供依据。
1)检测数量:在地质条件相近、桩型和施工条件相同时,不宜少于总桩数5%,且不应少于5根。对于一柱一桩的建筑物、构筑物,应全部进行完整性检测;对于非一柱一桩的建筑物、构筑物,当工程地质条件复杂或对桩基施工质量有疑问时,应增加试桩数量。
①检测前必须检查仪器的使用状态。每年应由国家法定计量单位进行标定,精度要达2%以上。试验用锤击必须具备足够的锤击能量。
②对需进行检测的混凝土灌注桩,桩身混凝土强度满足大于等于28d的强度,桩顶必须处理,要凿除顶部强度较低的混凝土,将桩接长至地坪以上1.5~2倍桩径处,桩顶高度应满足锤击高度的要求。所有主筋均需接至桩顶保护层以下并对桩顶进行加强保护,桩顶混凝土强度C30.同时在锤与桩顶之问设置有效垫层。
③在桩身两侧对称安装两只加速传感器和应变传感器。它们与桩顶之间的距离应1.5倍桩径。在进行高应变动测时,必须同时量测每次锤击下桩的最终贯入度。为使桩用土产生塑性变形,单击贯入度不宜小于2.0mm.在检测过程中,要不断比较桩身材料实测阻抗与理论阻抗的关系。锤击时实测力与速度峰值应成正比,如果不符,应立即停锤检查。高应变试验应采用实测曲线拟合分析确定CASE阻尼系数值,拟合计算桩数不宜少于试桩总数30%并不少于5根。
④结果评定:①应力不应有负值;②应力和速度的尾部应归零;③一般情况下t1-t2时间段(速度曲线)在F(t)的下方;④信号前沿,ZV(t)和F(t)曲线基本重合,且共同达到峰值;⑤FMX(最大打击力)与FHM(根据锤击动量估算的最大打击力)接近;⑥最大的动位移超过2~5mm;⑦信号无交流震荡干扰;⑧桩底反射明显;⑨信号不削顶;⑩用拟合法时,计算与实测的锤击数接近,且拟合曲线完成或拟合系数值,灌注桩不宜大于5%,预制桩不宜大于3%.
低应变动测主要采用弹性波反射法,对各类混凝土桩进行质量普查,检查桩身是否有断桩、夹泥、离析、缩颈等缺陷存在。确定缺陷位置,对桩身完整性作出分类判别。
②对设计等级为甲级,或地质条件复杂,成桩质量可靠性低的灌注桩,动测桩数不应少于总桩数的30%,且不得少于20根。其他桩基工程的抽检数量不应少于总桩数的20%且不得少于10根。
③对于端承型大直径灌注桩,在以上抽检范围内,采用钻芯、声波透射法进行检测,抽检数量不应低于受检总桩数的10%.将具备独立施工条件并能形成独立使用功能的工程划分为单位工程,将单位工程中能形成独立使用功能的部分划分为若干子单位工程,对其进行验收。(新增)
动测结果不合格的桩比例过高时(占抽检总数5%以上),宜以相同的百分比进行扩大抽检,设计单位认为需要时,可扩大到普检。
2)检测方法。检测前,先进行截桩处理至设计标高,凿去疏松部分后用砂轮磨平,安装传感器、放大器、数据采集装置、记录显示器(目前常用的PIT动测仪已一体化)。然后在桩顶施加冲击力产生应力波,应力波沿桩身传播至桩底或遇界面产生反射信号,再由传感器接收,经分析计算,产生检测结论。
3)结果评定:根据时域波形,比较入射波与反射波到达时刻及其振幅、相位、频率等特征,进行判断和计算;而波阻抗Z=VA,为密度、V为速度、A为截面积。显然,波阻抗的差异主要来源于密度、面积的变化。当桩的密度变化大时,就可能存在着混凝土的疏松、夹泥、离析等;面积变化大时,就可能存在扩颈、缩颈、裂缝、断柱等。波阻抗差异越大,反射信号就越强烈。
②波形受到干涉,波的振幅、相位、频率相对正常桩的波形出现异常,缺陷严重时,易形成多次反射,振幅较大。
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