橋梁工程檢測技術(shù)樁身完整性檢測低應(yīng)變法

鉆（挖）孔灌注樁檢測橋梁工程檢測技術(shù)樁身完整性檢測——低應(yīng)變法目錄3.信號處理4.波形分析——樁身缺陷位置確定原理1.低應(yīng)變法概述——適用范圍2.試驗(yàn)方法5.檢測結(jié)果評價(jià)6.課后小結(jié)引入鉆（挖）孔灌注樁的檢測項(xiàng)目有哪些？？原材料和配合比施工過程檢測基樁承載力檢測基樁完整性檢測低應(yīng)變法超聲波法鉆芯法知識目標(biāo)1、了解低應(yīng)變法檢測基樁完整性的主要步驟；2、了解不同反射波形對應(yīng)的缺陷類型；3、了解樁身完整性評判的類別。能力目標(biāo)1、能夠合作操作低應(yīng)變法檢測基樁完整性的儀器；2、能夠通過反射波形做出初步的缺陷判定。樁身完整性檢測—低應(yīng)變反射波法1.檢測樁身混凝土的完整性，判定樁身缺陷位置及影響程度；2.推定缺陷類型及樁在樁身中的位置；3.可以對樁長進(jìn)行校核；4.對樁身混凝土強(qiáng)度等級做出估計(jì)。樁身完整性檢測—低應(yīng)變反射波法一、低應(yīng)變法概述——適用范圍

樁身缺陷：使樁身完整性惡化，在一定程度上引起樁身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐久性降低的樁身斷裂、裂縫、縮徑、夾泥（雜物）、空洞、蜂窩、松散等現(xiàn)象的統(tǒng)稱?；驹恚涸跇渡眄敳窟M(jìn)行豎向激振，彈性波沿樁身向下傳播。當(dāng)樁身存在明顯波阻抗差異的界面（如樁底、斷樁和嚴(yán)重離析等部位）或樁身截面積變化（如縮頸或擴(kuò)頸）部位，將產(chǎn)生反射波。經(jīng)接收放大、濾波和數(shù)據(jù)處理，可識別來自不同部位的反射信息，據(jù)此計(jì)算樁身波速、判斷樁身完整性及混凝土質(zhì)量，還可以根據(jù)視波速偏高對樁的實(shí)際長度加以核對。樁身完整性檢測—低應(yīng)變反射波法一、低應(yīng)變法概述——基本原理樁身完整性檢測—低應(yīng)變反射波法一、低應(yīng)變法概述——基本原理波形示例：1.《建筑工程基樁檢測技術(shù)規(guī)范》

（JGJ/T106-2003）

2.《公路工程基樁動(dòng)測技術(shù)規(guī)程》

（JTG/TF81-01-2004）

3.《基樁低應(yīng)變動(dòng)力測樁規(guī)程》

（JGJ/T93—95）樁身完整性檢測—低應(yīng)變反射波法一、低應(yīng)變法概述——檢測依據(jù)組合手錘速度傳感器加速度傳感器傳感器采集儀樁身完整性檢測—低應(yīng)變反射波法一、低應(yīng)變法概述——檢測系統(tǒng)1.美國PileDynamicsInc的PIT(PileIntegrityTester)2.荷蘭TNO機(jī)構(gòu)IBBC（研究所）的FPDS-4/5型基樁診斷系統(tǒng)3.北京康科瑞公司的的KON-PIT（N）4.武漢沿海公司的RS-1616K(S)樁身完整性檢測—低應(yīng)變反射波法一、低應(yīng)變法概述述——檢測系統(tǒng)常用低應(yīng)變檢測基基樁完整性的產(chǎn)品品：樁身完整性檢測—低應(yīng)變反射波法低應(yīng)變法檢測基樁樁完整性的試驗(yàn)步步驟？認(rèn)真學(xué)習(xí)第二部分分，學(xué)習(xí)完畢請同同學(xué)上臺模擬操作作。1.樁頭處理鑿掉浮漿打磨平整樁頭干凈干燥灌注樁鑿去樁頂浮浮漿或松散、破損損部分，并露出堅(jiān)硬的混凝土表面面；樁頂表面應(yīng)平整整干凈且無積水；；妨礙正常測試的的樁頂外露主筋應(yīng)應(yīng)割掉。樁身完整性檢測—低應(yīng)變反射波法二、試驗(yàn)方法（1）出現(xiàn)高頻噪聲樁身完整性檢測—低應(yīng)變反射波法二、試驗(yàn)方法樁頭打磨不平整有有什么危害？（2）擊振一致性差差

速度型接收傳感器的接收信號樁身完整性檢測測—低應(yīng)變反射波法法二、試驗(yàn)方法黃油耦合橡皮泥耦合凡士林耦合傳感器安裝應(yīng)與與樁頂面垂直；；用耦合劑粘結(jié)結(jié)時(shí)，應(yīng)具有足足夠的粘結(jié)強(qiáng)度度；測試時(shí)不得得用手碰觸傳感感器。樁身完整性檢測測—低應(yīng)變反射波法法二、試驗(yàn)方法2.傳感器耦合激振點(diǎn)位置應(yīng)選擇在樁中心，測量傳感器安裝位置宜為距樁中心2/3半徑處。且安裝位置置要求平整盡可可能使傳感器垂垂直與樁頭平面面根據(jù)樁徑大小小，樁心對稱布布置2~4個(gè)檢測點(diǎn)；每個(gè)檢測點(diǎn)記記錄的有效信號數(shù)不宜宜少于3個(gè)。3.傳感器安裝樁身完整性檢測測—低應(yīng)變反射波法法二、試驗(yàn)方法連接儀器，將傳傳感器通過耦合合劑粘貼于安裝裝點(diǎn)，用手錘振擊樁頂頂，采集反射的應(yīng)應(yīng)力波信號。4.采集信號樁身完整性檢測測—低應(yīng)變反射波法法二、試驗(yàn)方法樁身完整性檢測測—低應(yīng)變反射波法法請分四步模擬低應(yīng)變檢測測樁身完整性的的試驗(yàn)步驟。1.波形移動(dòng)2.低通濾波3.高通濾波4.積分處理5.波形放大6.聲速調(diào)節(jié)信號處理的目的的是去除雜波、、改善信號質(zhì)量量，主要包括一一下內(nèi)容：樁身完整性檢測測—低應(yīng)變反射波法法三、信號處理（a）原始信號（b）低通濾波（c）指數(shù)放大（d)積分（e）旋轉(zhuǎn)（f)移動(dòng)樁身完整性檢測測—低應(yīng)變反射波法法三、信號處理樁身完整性檢測測—低應(yīng)變反射波法法四、波形分析1、摩擦樁的樁頂與樁底反反射波同向,波速3800m/s。2、嵌巖樁的樁頂與樁底反反射波反向,波速3800m/s。樁身完整性檢測測—低應(yīng)變反射波法法四、波形分析基樁反射波形““同摩異嵌”的的原因？？樁頂與樁底反射波同相摩擦樁樁底為自自由端嵌巖樁樁底為固固定端樁身完整性檢測測—低應(yīng)變反射波法法四、波形分析TVL樁頂與樁底反射波反相樁身完整性檢測測—低應(yīng)變反射波法法四、波形分析3、縮頸截面反射波與樁樁頂反射波同向,波速3800m/s。4、擴(kuò)徑截面反射波與樁樁頂反射波反向,波速3800m/s?？s頸截面減小TVL入射波與反射波同相樁身完整性檢測測—低應(yīng)變反射波法法四、波形分析基樁反射波形““同縮異擴(kuò)”的的原因？？擴(kuò)徑截面增大TVL擴(kuò)徑反射，與入射波反相樁身完整性檢測測—低應(yīng)變反射波法法四、波形分析樁身完整性檢測測—低應(yīng)變反射波法法四、波形分析5、夾泥、離析截面反射波與樁樁頂反射波同向,當(dāng)缺陷較嚴(yán)重時(shí)時(shí)，波速小于正常波波速。6、斷樁截面反射波與樁樁頂反射波同向，波速3800m/s,斷樁較淺時(shí)，應(yīng)應(yīng)力波在斷面多次反射，形成多個(gè)同向向反射波。波速3400m/s不同混凝土強(qiáng)度等級的反射波波速經(jīng)驗(yàn)值3900~4100C403700~3900C303400~3700C253000~3400C20應(yīng)力波波速范圍混凝土強(qiáng)度等級式中：X—樁身缺陷至傳感感器安裝點(diǎn)的距距離（m）；△tx—速度波第一峰與與缺陷反射波峰峰間的時(shí)間差（（ms）；C—受檢樁的樁身波波速（m/s)；△fx—幅頻曲線上缺陷陷相鄰振峰間的的頻差樁身完整性檢測測—低應(yīng)變反射波法法四、波形分析——樁身缺陷位置確確定原理某工地樁身平均均縱波速度為4000m/s，現(xiàn)有一試樁，，其波形分析可可能出現(xiàn)缺陷，，其缺陷處波形形反射時(shí)間為4.5×103μs，求可能出現(xiàn)缺缺陷距樁頂?shù)木嗑嚯x。解：根據(jù)缺陷部部位距樁頂距離離計(jì)算公式1X=-----------△t*C20001=-------------*4.5*4000=9(m)2000樁身完整性檢測測—低應(yīng)變反射波法法四、波形分析——樁身缺陷位置確確定練習(xí)樁身完整性類別別劃分樁身完整性類別主要特征Ⅰ類樁樁身完整，可正常使用。Ⅱ類樁樁身基本完整，有輕度缺陷，不影響正常使用。Ⅲ類樁樁身有明顯缺陷，對樁身結(jié)構(gòu)承載力有影響。Ⅳ類樁樁身有嚴(yán)重缺陷，對樁身結(jié)構(gòu)承載力有嚴(yán)重影響。樁身完整性檢測測—低應(yīng)變反射波法法五、檢測結(jié)果評評價(jià)樁身完整性檢測測—低應(yīng)變反射波法法五、檢測結(jié)果評評價(jià)樁身完整性類別別判定原則1、Ⅰ類樁：樁底反射射較明顯，無缺缺陷反射波，振振幅譜線分布正正常，混凝土波波速處于正常范范圍；2、Ⅱ類樁：樁底反射射較明顯，但又又局部缺陷所產(chǎn)產(chǎn)生的反射信號號，混凝土波速速處于正常范圍圍；3、Ⅲ類樁：樁底反射射不明顯，可見見缺陷二次反射射波信號，有樁樁端反射但波速速明顯偏低；4、無樁端反射信信號，可見因缺缺陷引起的多次次強(qiáng)反射信號，，或按平均波速速計(jì)算的樁長明明顯短于設(shè)計(jì)樁樁長。課后小結(jié)1、通過波速判斷斷樁底反射波位位置（C25混凝土）水下灌筑樁，設(shè)設(shè)計(jì)樁長50m，可見明顯的直直達(dá)波和樁底反反射波。如按設(shè)設(shè)計(jì)樁長50m計(jì)算，聲速為4413m/s，聲速偏高。水下灌注樁的聲聲速應(yīng)在3300-3600m/s，將聲速按3500m/s計(jì)算實(shí)際樁長只只有39.7m，顯然施工存在在問題。課后小結(jié)2、由正確的樁身身混凝土聲速確確定實(shí)際樁長（1）由于樁較長，，聲波傳播過程程高頻衰減較多多，低頻豐富，，選用0.5KHz低通濾波。（2）用指數(shù)放大后后可見明顯的樁樁底反射波。課后小結(jié)3、通過信號處理理尋找樁底反射射波在26.8m處有一與直達(dá)波波同相位反射，，應(yīng)為縮徑類缺缺陷，有多種可可能，如縮徑、、蜂窩、空洞、、離析、二次澆澆灌面、夾泥、、斷裂?！粢话阍?6m處斷裂不大可能能，可以排除；；◆如果26m處的地層是黏土土，且塑性指數(shù)數(shù)較大，成孔后后間隔時(shí)間較長長才澆灌混土，，那么有可能是是縮徑；◆如果不是縮徑，，那么有可能是是蜂窩、離析、、二次澆灌面、、夾泥、斷裂裂。課后小結(jié)4、判斷缺陷類型型圖中是斷樁的反反射波記錄，