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什么是基桩低应变检测【中】设备与检测

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什么是基桩低应变检测【中】设备与检测

发布日期:2018-05-13 作者: 点击:

仪器设备


在检定期内使用

环境条件符合设备要求(包括温度、湿度、电压波动、电磁干扰、振动冲击等)


动测仪

应在《基桩动测仪》JG/T3055-1999   2级标准以上:

采样频率:≥20kHz

A/D转换:≥12位

采样点数:≥1024

频率响应:3~3000Hz内幅频误差≤±5%, 2~5000Hz内幅频误差≤±10%

幅值非线性: ≤5% 

传感器安装谐振频率:≥10kHz


传感器

将非电量转化为电量,指标:灵敏度,线性度,频响,迟滞,重复性等

一般采用压电式加速度传感器

压电传感器优点:体积小、重量轻、结构坚固、频带宽、稳定性好、适应场合广


激振设备

瞬态激振设备:手锤和力棒

脉冲宽窄:锤越重,锤头或锤垫材料越软,力脉冲作用时间越长,表现为宽脉冲,反之则为窄脉冲。

锤头材料依软硬不同依次为:钢、铝、尼龙、硬塑料、聚四氟乙烯、硬橡胶等。

锤垫:一般用1~2mm厚薄层加筋或不加筋橡胶带。  


稳态激振设备

主要由电磁式激振器、信号发生器、功率放大器和悬挂装置等组成。要求激振器出力在5~1500Hz频率范围内恒定,常用的电磁激振器出力为100N或200N,有条件时可选用出力400~600N的激振器。 


fH ≈ 2000/Tp

Tp:力脉冲宽度,ms

fH:高端截止频率,Hz

一般情况下,瞬态激振力谱宽可以提高速度响应的测量精度。


现场检测


抽样规则与抽检数量

柱下三桩或三桩以下承台抽检桩数不得少于1根;

30%且不得少于20根;一般项目20%且不少于10根; 

地下水位以上终孔且持力层通过核验的人工挖孔桩、单节混凝土预制桩,不少于总桩数的10%且不应少于10根。 

《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-1999,砼灌注桩10%,不少于5根。

《建筑地基检测技术规程》DBJ/T13-146-2012,复合地基竖向增强体10%,不少于10根,柱下承台不少于1根。


检测时间

混凝土强度大于设计强度的70%且不低于15MPa 


桩头处理

受检桩桩顶的混凝土质量、截面尺寸应与桩身设计条件基本等同。

灌注桩应凿去桩顶浮浆或松散、破损部分,并露出坚硬的混凝土表面桩顶表面应平整干净且无积水;

应将敲击点和响应测量传感器安装点部位磨平;

妨碍正常测试的桩顶外露主筋应割掉。

对于预应力管桩,法兰盘与桩身混凝土之间结合不紧密时,应采用电锯将桩头锯平。

如对测试有影响,桩头应与混凝土承台或垫层断开。


激振设备选择

应通过现场试验选择不同材质的锤头或锤垫,以获得低频宽脉冲或高频窄脉冲。宜用宽脉冲获取桩底或桩身下部缺陷反射信号,宜用窄脉冲获取桩身上部缺陷反射信号。

目的:控制激励脉冲的宽窄以获得清晰的桩身阻抗变化反射或桩底反射,同时又不明显产生波形失真或高频干扰;获得较大的信号动态范围而不超载。


传感器安装及激振点选择

传感器用耦合剂粘结时,粘结层应尽可能薄;必要时可采用冲击钻打孔安装方式,但传感器底安装面应与桩顶面紧密接触。激振以及传感器安装均应沿桩的轴线方向。

实心桩的激振点位置应选择在桩中心,测量传感器安装位置宜为距桩中心2/3半径处;空心桩的激振点与测量传感器安装位置宜在同一水平面上,且与桩中心连线形成的夹角宜为90°,激振点和测量传感器安装位置宜为桩壁厚的1/2处。


锤击点和安装点示意图


特征波速

C20:3200

C25:3600

C30~C35:3800

C40以上:3800以上

PHC管桩(C80):4000左右

钢桩:5120


信号采集和筛选

根据桩径大小,桩心对称布置2~4个检测点;每个检测点记录的有效信号数不宜少于3个。

时域信号2L/c后延5ms,幅频信号频率上限不小于2000Hz。

检查判断实测信号是否反映桩身完整性特征。 

不同检测点及多次实测时域信号一致性较差,应分析原因,增加检测点数量。各条测试曲线反应应基本一致,有助于对桩身缺陷的准确把握和判断。

信号不应失真和产生零漂,信号幅值不应超过测量系统的量程。

应去除场地周边环境电磁干扰、耦合剂、导线、桩头处理对曲线不一致的影响


频域分析

信号频率上限,由采样定理:fmax=1/(2Δt)

采样时间:T= nΔt

频率分辨率:Δf= 1/(nΔt)

Δt:采样时间间隔

n:采样点数

时域精度要求:采样频率≥20kHz,而频域为提高分辨率一般≤4kHz


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