
作 业 指 导 书
文件编号:ZYZD B-01
受 控 号:
发布日期:2005年10月
版次号: I
编 写:检测一室
审 核:
批 准:
广州继善建筑技术有限公司
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| 基桩反射波法检测 | 第 II 版 第 1 次修订 | ||||
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1. 项目名称 基桩反射波法检测。 2. 应用范围 本方法适用于检测混凝土桩的桩身完整性,判定桩身缺陷的程度及其位置。 3. 编制依据和采用标准 本作业指导书是参照中华人民共和国行业标准《建筑基桩检测技术规程》(JGJ 106-2003)和广东省标准《基桩反射波法检测规程》(DBJ15-27-2000)编写的,其目的是规范检测人员以正确的检测方法对基桩进行质量检测,以检测桩身缺陷及其位置,判别桩身完整性类别。 4. 检测仪器及设备 4.1 采用的是武汉岩海基桩动测仪RS-1616K(P)、RS-1616K(S)及相应的配套设备(传感器、手锤、力棒及软件等)。 4.2 仪器设备的计量检定周期为一年,其技术指标应符合有关规范、规程的要求。 4.3 仪器有严格的使用、检查、维修记录。 5. 检测数量 检测数量应根据上述规程及粤建科[2000]137号文和穗建筑[2001]395号文的规定,由质监部门会同监理、设计、施工及建设方等单位结合工程实际情况确定。检测数量如下表: 各类桩的检测数量一览表 表1-1 桩 型 | 检测依据 | 适用范围 | 检测数量 | ||
| 预制桩(砼方桩、管桩和钢桩)、沉管灌注桩、钻孔桩、冲孔桩、人工挖孔桩 | 粤建科[2000]137号文、穗建筑[2001]395号文、广东省标准DBJ15-27-2000 | 各类建筑的灌注桩 | 每根柱下承台的灌注桩,抽检桩数不得少于1根(除经声波透射法检测的外) | ||
| 一类建筑桩基、地质条件复杂、成桩质量可靠性较低或有争议的桩基工程 | 总桩数的30%,且不得少于20根 | ||||
| 其它桩基工程 | 总桩数的20%,且不得少于10根 | ||||
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各类桩的检测数量一览表 表1-2 桩 型 | 检测依据 | 适用范围 | 检测数量 | |
| 支护桩 | 穗建筑[2001]395号文 | 各类建筑的灌注桩 | 总桩数的10%,且不得少于5根 | |
| 各种混凝土桩 | JGJ 106-2003 | 各类建筑的灌注桩 | 柱下三根桩或三根桩以下承台的抽检桩数不得少于1根 | |
| 设计等级为甲级、地质条件复杂、成桩质量可靠性较低的灌注桩 | 总桩数的30%,且不得少于20根 | |||
| 其它桩基工程 | 总桩数的20%,且不得少于10根 | |||
6.1 现场检测前的准备工作
6.1.1 检测前应收集下列资料:场地工程地质资料、基础设计资料、施工原始记录(打、压桩记录或成孔及灌注记录等)和桩位布置图。
6.1.2 检测人员在检测工作实施前,应提前了解检测工程场地情况,提出被检桩的桩头的处理要求,一般要求如下:
6.1.2.1 确保受检桩顶面具有足够的强度及桩顶周围有足够的工作范围,桩顶上外露的主筋一般可向外弯,以不妨碍手锤的正常敲击为宜,若外露过长影响测试信号时,则可将外露主筋割掉。
6.1.2.2 确保桩顶面平整,没有积水、淤泥、浮浆、裂隙等不良情况。
6.1.2.3 排除可能的噪声干扰源。
6.1.3 被检测的灌注桩应当达到规定龄期后方可进行检测,一般情况下,设计混凝土强度等级C20的灌注桩达到14天龄期后、设计混凝土强度等级C25及其以上的灌注桩达到10天龄期后或其预留试件强度代表值不低于15MPa后方可进行检测,预制桩施工后即可进行检测。
6.1.4 检测前应对仪器设备进行认真检查,发现问题应及时调整或修理,并要保证其测试性能正常方可使用。
6.2 检测方法要点
| 6.2.1 每个工地正式检测前,应进行激振方式和接受条件的选择试验,选择适当的锤型、锤重及传感器的粘结方式,以保证获得良好的检测信号。 | ||||
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| 6.2.2 传感器的安装、锤击点的选择: 6.2.2.1 传感器的安装应与桩顶面垂直;用耦合剂粘结时,应具有足够的粘结强度。 6.2.2.2 对于大直径混凝土灌注桩,若锤击点位于桩头中心部位,传感器安装点应选择在与桩中心的距离约为桩半径的2/3的位置,因为在这个位置所受表面波和横波的干扰较小。 6.2.2.3 对于预应力混凝土管桩,锤击点可选择在传感器的安装点、锤击点与桩顶面圆心构成的平面夹角为90°左右。 6.2.2.4 锤击点与安装点的位置也可根据现场试验的情况而定。 6.2.2.5 传感器安装点、锤击点及其附近不得有缺损或裂缝等。 6.2.3 测试时必须确保传感器与桩顶面垂直且与桩身轴线一致,且紧贴桩顶面,在信号采集过程中不得产生滑移或松动。 6.2.4 当随机干扰较大打时,可采用多次激振接收进行叠加平均处理,若仍然不理想,则必须想法排除干扰或等干扰源消失后方可进行检测。 6.2.5 每根桩均应进行多次激振,重复测试,多次测试的结果应有较好的一致性,当多次测试结果的一致性不理想时,应改变锤击点或改变传感器的安装位置等,重复测试,直到达到要求为止。 7、检测数据的处理与桩身结构完整性的判定 7.1 现场检测工作结束后,把实测结果回放到计算机中,将各桩实测数据文件存盘,并作好记录(标明工程名称及日期)。 7.2 对数据进行计算处理和分析,适当地采用指数放大以提高对桩中下部和桩底信号的识别能力,指数放大倍数以能识别桩底反射波为宜。 7.3 必要时使用旋转处理功能,使测试波形的尾部基本位于零线附近。 7.4 打印处理后的曲线; 7.5 由反射波信号来确定桩底反射波到达时间或桩间反射波到达时间,进而用于计算整桩的平均纵波波速或推测桩身异常的位置,基本方法如下: 7.5.1 根据桩底反射波波峰与入射波波峰之间的时间差△t或频谱上相邻峰值间的频率差△f和桩长L由下式来计算整桩的平均纵波波速c: c=2L/△ t、 c=2L·△f、 7.5.2 根据桩间反射波波峰与入射波波峰之间的时间差△ t i或频谱上相邻峰值间的频率差△f i、和平均纵波波速C,由下式来推算桩身阻抗变化面(如桩身缺陷位置、桩底等)的位置L i: | ||||
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| L i=C·△ t i、/2 /L i=C·/(2·△f i) 式中:C一般为同一工地多根完好桩的纵波速度的平均值,有时也可取经验值。 7.6 根据实测曲线的振幅、频率及相位的变化情况、反射波的强弱及其到达时间进行桩身结构完整性的分析或评价,常见的几种桩身完整性类型的曲线特征如下: 7.6.1 完整桩:反射波波形规则,波列清晰,桩底反射波信号正常或明显,无明显的桩身缺陷反射波,波速正常。 7.6.2 断裂或严重缺陷的桩:其缺陷部位产生的反射波的幅值大,常常可见周期性的缺陷反射波(与入射波的相位相同),桩底反射波的强度大大减弱,甚至未见到桩底反射波的出现。 7.6.3 存在多个断面或多处严重缺陷的桩:由于受最上一个缺陷的影响,本方法对其下面的缺陷的反映效果大大降低,甚至无法分辨,尚需结合其它有关的资料如施工资料、工程地质资料等综合分析其下部存在缺陷的可能性,可能的情况下,尚需破除上一缺陷后再次进行测试来确定其下部的桩身质量或采用其它方法进一步检查。 7.6.4 浅部断裂桩:其波形一般表现为振幅大、频率低,反射波的特征不清,这时一般可选用硬度相对较大的手锤(如铁锤等)轻击,以提高激振频率来提高分辨率,有时也可利用同一批桩的测试结果进行对比其振幅、频率或经验加以判断可查出浅部缺陷。 7.6.5 缩径类缺陷的桩:其反射波的相位与入射波的相位相同,其严重程度可从反射波的相对强弱并结合施工记录及有关的工程地质等情况进行综合推断。 7.6.6 扩径类或入岩桩:扩径(含桩身强度变化)、入岩或坚硬土层,一般会产生与入射波的相位相反的反射波,它们的区别主要是根据施工记录及有关的工程地质情况进行推断。值得一提的是,要注意扩径、入岩或坚硬土层的下界面,有时会产生与缩径或缺陷桩相似的反射波,需要认真区别,此外,扩径、入岩或坚硬土层产生的二次反射波与缺陷反射波相似,这需从反射波出现的时间和幅值来辨别。 7.6.7 对桩身砼质量变差引起的缺陷,如蜂窝、离析类缺陷,往往由于其缺陷的界面为非突变界面,即渐变的,会导致反射波的波峰不高,且较为平坦,这时,必须结合桩底反射 或对比相邻的桩的曲线特征,并结合施工、地质等资料来综合分析,必须谨慎对待。 7.6.8 桩底沉渣或桩底持力层软弱等:对于同一批各种条件相近的嵌岩桩,如果正常情况下的桩底反射波与入射波的相位相反,而其中某根桩的桩底反射波与入射波的相位相同;或同一批各种条件相近的桩的桩底同相反射波的强弱相近,如果某根桩的桩底同相反射波相对强得多。这两种情况都说明桩底存在较弱的介质,结合施工情况、工程地质资料等大致可推断沉渣的存在或桩底端砼质量差或持力 | ||||
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| 层相对较差等质量问题。 7.6.9 桩长的核对:如果桩底反射波的特征明显,则可利用同一工地的一批完好桩的整桩平均波速和桩底反射波到达的时间来推测桩长,其准确度主要取决于各桩波速的稳定性和桩底反射波信号的可靠性,在现场检测时,波速常取经验值。在估算桩长时,要充分考虑桩的龄期、水泥及骨料的变化,因为这些条件的变化都可能会引起波速的变化,进而会影响估算桩长的准确性。 7.6.10 桩身混凝土强度等级估计:纵波波速与混凝土抗压强度有一定的关系,在采用同类型水泥和骨料的情况下,同一类型、同一设计强度等级的桩,在相同龄期或达到稳定的强度后,其纵波波速一般能稳定在某一范围内,如果某根桩的波速明显的偏高或偏低,则说明这根桩的整桩砼平均强度有可能偏高或偏低。 7.7 参照广东省标准《基桩反射波法检测规程》(DBJ15-27-2000)中的有关条文,根据实测波形特征对桩身结构完整性分类的一般依据见下表。 桩 身 结 构 完 整 性 分 类 表 表2 类别 | 桩身结构完整性定义 | 波形特征 | ||
| Ⅰ | 桩身结构完整 | 2L/c时刻前无缺陷反射波、或有扩径反射波,有桩底反射信号,波速正常。 | ||
| Ⅱ | 桩身存在轻微缺陷,但桩身结构完整性基本不影响桩的正常使用。 | 2L/c时刻前出现轻微缺陷反射波幅值小,有桩底反射信号,波速正常。 | ||
| Ⅲ | 桩身存在明显缺陷,应采用其它方法进一步抽检确定其可用性。 | 2L/c时刻前出现明显的缺陷反射波、桩底反射不明显,波速不正常。 | ||
| Ⅳ | 桩身存在严重缺陷或断桩。 | 2L/c时刻前出现严重的缺陷反射波或周期性反射波,无桩底反射波,波速不正常;或因桩身浅部严重缺陷使波形呈现低频大振幅衰减振动,无桩底反射波。 | ||
(2) 对于嵌岩桩,桩底时域反射信号为单一反射波且与锤击脉冲信号同相时,应采取其他方法核验桩端嵌岩情况。
(3) 出现下列情况之一,桩身身完整性判定宜结合其他检测方法进行:
| 实测信号复杂,无规律,无法对其进行准确评价;桩身截面渐变或多变,且变化幅度较大的混凝土灌注桩。 |
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| (4) 桩身存在缺陷的基桩,可能会影响正常使用功能,如可能影响竖向承载力、水平承载力、桩的耐久性或导致不均匀沉降等。在正常情况下,Ⅰ、Ⅱ类桩桩身结构完整性可满足使用要求;Ⅲ类桩应采用其它方法进一步抽检,并根据实际工程情况确定是否可用;Ⅳ类桩应进行工程处理并进一步检测确定严重缺陷或断桩以下部位桩身质量是否正常。 附件: (1) 工程概况表 (2) 检测桩的基本资料表 | |
(反射波法)
CXWJI20-07
| 工 程 名 称 | |||
| 工 程 地 点 | |||
| 建 设 单 位 | |||
| 勘 察 单 位 | |||
| 设 计 单 位 | |||
| 承 建 单 位 | |||
| 桩基施工单位 | |||
| 监 理 单 位 | |||
| 质量监督站 | |||
| 结 构 型 式 | 层数 | ||
| 建筑面积(m2) | 开工日期 | ||
| 桩 型 | 桩径(m) | ||
| 设计桩长(m) | 桩身砼 设计强度 | ||
| 单桩承载力 特征值(kN) | 桩端持力层 | ||
| 工程桩总数 | 检测桩数 | ||
| 检测方法 | 反射波法 | 检测日期 | |
| 备 注 | |||
CXWJI20-04 检测桩的基本资料
(反射波法)
工程名称: 砼设计强度等级:
| 序号 | 桩号 | 桩径(m) | 桩长(m) | 成桩日期 | 备注 |
注:表中桩长为实际桩顶面至桩底的砼的长度。
