单桩静载荷试验检测方法

桩的静载试验，一般和试桩同时进行，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3根，当总桩数少于50根时，不应少于2根。试验内容有：单桩垂直静载荷试验、单桩抗拔载荷试验、单桩浸水静载荷试验和单桩水平静载荷试验等。

1单桩垂直静载荷试验

日的为求得单桩承载力标准值Rk。单桩垂静载荷试验设备同地基上现场载荷试验一样，包括加荷与稳压系统、测量系统和反力系统。加载反力装置有压重平台、桩横梁和锚桩压重联合反力装置等，可依工程实际条件选用。

2.单桩抗拔载荷试验

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；一是桩身强度不够，桩身被拉裂或拉断。抗拔载荷试验方法与压桩试验相同，只是施加荷载力的方向相反。3单桩浸水静载荷试验

目的是确定湿陷性黄土场地上单桩容许承载力，宜按现场浸水静载荷试验并结合地区建筑经验确定。

4.单桩水平静载荷试验

目的是采用接近于单桩的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，求得桩身弯距分布图。

5.单桩静载荷试验步骤：

(1) 结合实际条件和试验内容，选定试验设备；

(2) 规定载荷试验条件，一般应通过试桩进行验证后再修订试验条件；

(3) 加荷与卸荷；

(4) 资料整理：试验原始记录表、试验概况、绘制有关曲线等；

(5)成果分析与应用：单桩极限承载力Pu 的确定，单桩承载力标准值 Pk 的确定， Pk=Pu/K， K 为安全系数，通常取2。并求出桩侧平均极限摩阻力和极限端承力等。

三、 单桩动测试验

采用各种动测方法求得单桩承载力及检验桩的质量是一种简便经济的方法。但由于动测的可靠程度还受设备、操作、环境等影响，所以，在采用各种动测法时，均应满足下列原则：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(误差在一定范围内)，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。因各种动测法本身有一定的测试误差，所以试桩数量不宜少于总桩数的20%，并不少于4根。

目前国内已用于工程检验的动测法根据桩基激振后桩土的相对位移或桩身所产生的应变量大小，分为高应变和低应变两大类。

1.高应变动测

高应变动测是指采用锤冲击桩顶，使桩周土产生塑性变形，实测桩顶附近所受力和速度随时间变化的规律，通过应力波理论分析得到桩土体系的有关参数。

(1) 检测目的

  确定单桩竖向承载力，采用实测曲线拟合分析时，可以得到桩侧与桩端土阻力分布，模拟静载荷试验的p- s曲线；检测桩身结构完整性，判断桩身质量及缺陷位置；打桩时检测桩身应力和进行桩锤效率的监测，选择沉桩设备与工艺参数，选择合理的桩型和桩长。(2) 检测数量

高应变动测数量，在地质条件相近、桩型和施工条件相同时，不宜少于总桩数2%，并不应少于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，对非一柱一桩时，当工程地质条件复杂，或对桩基施工质量有疑问时，应由设计方按有关规范决定增加试桩数量。

  检测方法

(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)对需要进行检测的混凝上灌注桩，桩身混凝上强度满足大于等于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倍桩经处，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≥C30。同吋在锤与桩顶之间设置；有效垫层。VVVV

  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倍桩经。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。为使桩周土产生塑性变形，单击贯入度不宜小于 2.0mm。应力和加速度必须随时间连续测定和采样。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，应立即停捶检查。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

一般情况下 t1-t2时间段(速度曲线)在F(t)(力曲线)的下方

4信号前沿， Z.·V(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、最大的动位移超过 2~5mm、信号无交流震荡干扰、桩底反射明显、信号不削顶

用拟合法时，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%11用拟合法时，计算与实测的锤击数(贯入度)接近

(5) 报告审核

  波形及有关参数是否符合上述结果评定的要求

②报告中有部分或全部采用拟合法计算承载力

③实测承载力应与设计承载力对照

④高应变动测可用与部分验收，不宜作为设计依据；宜进行静载荷试验作为设计依据2、低应变动测

  低应变动测主要采用弹性反射法。它是将桩视为一维的弹性杆件，在桩顶施加一冲击力，产生应力波。应力波沿桩身传播，当遇到波阻抗存在差异的界面，就会产生反射信号，反射信号由旋转于桩顶的传感器所接收，再对反射信号进行分析以判断桩的质量情况。(1) 检测目的

主要对各类灌注桩进行质量普查，检查桩身完整性，是否有断桩、夹泥、离析、缩颈等缺陷存在并基本定位。对钢筋混凝土预制桩、预应力混凝土桩、钢管桩等桩，主要用于检查桩身完整性。

52) 检测数量

采用随机采样的方式抽检，进行低应变动测的桩数，不应少于总桩数的30%，且不得少于10根，对于独立承台形式的桩基础工程必须增加检测比例直到100%检测。

动测后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。

对同一工程中的同一批桩中有疑异的桩，宜采用多种方法同时进行检测，并进行综合分析(3) 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，安装传感器放人器、数据采集装置、记录显示器(日前常用的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。

4) 结果评定

(1根据时域波形，比较入射波于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=pVA，p为密度、V为速度、A为截面积，很显然，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、断桩等。波阻抗差异越大，反射信号就越强烈。

②完整性良好的单桩具有下列特征：桩底反射明显，无缺陷反射波存在(需要说明，无桩底反射的不一定是坏桩，有桩底反射的一定是好桩)

6波形规则，波列清晰，完整桩之间波形特征相似

  桩身混凝土平均波速较高

③完整性存在缺陷的桩具有下列情况：

a.桩的界面反射明显，反射信号到达要小于桩底反射时刻

 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

 低应变动测桩身质量评定等级宜为四类(重点)：

 缺陷的完整桩

b.有轻度缺陷，但基本不影响原设计桩身结构强度的桩

C.有明显缺陷，影响原设计桩身结构强度的桩(可部分利用或降级使用)；

d.有严重缺陷的桩(废桩)。

(5) 报告审核

    审核报告结论是否符合规范要求

②审看波形图

    无缺陷波形图，有桩底反射；有浅部缺陷波形图；有两次反射的波形图

3.目前有关常用的动测法介绍如下：

 (1)打桩分析仪法

  是采用大应变打桩分析仪检测桩的承载力，大应变PDA 是根据 CASE 法原理设计的专用仪器，试验时用锤锤击桩顶，然后根据桩顶实测到的力和速度随时间变化的规律，通过简单计算确定壮的承载力和断桩结构的完整性，包括缺陷程度和缺陷位置。分析、显示、记录由打桩分析仪及配套仪器自行完成

 (2)水电效应法

  由激振系统电路放电，每次以模拟信号变成一组数据信号，然后输入到信号处理机中，经过变换得出频谱图。是利用测出的波形曲线和频谱曲线的形态来判断断桩的位置。

 (3)应力波反射法

  当应力波在一根均匀的杆件中传播时，其大小不发生变化，波的传播方向与压缩波中质点运动方向相同，于拉伸波中质点运动方向相反，应力波反射法检测桩的完整性就是利用应力波的这种特征。当桩身某截面出现扩颈、缩颈、断裂或有泥饼等情况时，就引起阻抗的变化，从而使一部分波产生反射并到达桩顶，由在桩顶安装的拾振器测试并记录下来，则可判出桩的结构完整程度。

 (4)声波透射法

  此法是利用波幅比卢速对缺陷反应更灵敏，使用接受信号能量平均值的一半作为判定缺陷临界值。此法适用于检测桩经大于0.6m 的混凝土灌注桩的完整性。

 (5)机械阻抗法

  本方法有稳态激振和瞬态激振两种方式，适用于检测桩身混凝土的完整性，推定缺陷类型及其在桩身中的部位。