码头桩基结构受力特性研究试验

发布时间:2022-10-20浏览次数:588

前修课程:结构力学、材料力学、水运工程模型理论及试验技术

开课对象:港口航道及海岸工程专业

一、实验目的

理解低应变法检测桩基完整性的原理与方法;认识各类缺陷桩的波形特征;学习仪器的操作与试验步骤;理解CASE法检测桩竖向抗压承载力的原理与方法;熟悉仪器的操作与试验过程;高应变法判定单桩竖向抗压承载力(简称单桩承载力)。

二、试验设备

1、RS系列桩基动测仪;

2、激振设备:手锤、锤击系统;

3、传感器:加速度传感器与速度传感器、测力传感器;

4、桩基模型。

三、实验步骤

(一)低应变法试验步骤

1、桩头处理:

a)凿去桩头的浮浆,露出密试的混凝土,打磨平整,使桩头干净干燥;

b)激振点及传感器安装位置应凿成大小合适的平面,平面应平整并基本与桩身轴线垂直;激振点及传感器安装位置应远离钢筋笼主筋,以便减少外露主筋对测试信号产生干扰,若外露主筋过长,影响正常测试时,应将其割短。

2、传感器的安装及激振:

a)实心桩的激振点宜选择在桩头中心部位,传感器应粘贴在距桩中心的处,空心的激振点及传感器安装位置应选在桩壁厚的处且应在同一水平面上,与桩中中心的连线形成的夹角宜为

b)桩径较大时,若桩身存在局部缺陷,则在不同测点(传感器安装位置)获得的速度波形有差异,因此应视桩径大小,选择24个测点,测点按圆周均匀分布,建议:d>0.8m,取不少于2个测点,d>1.2m,取不少于3个测点,d>2.0m,不少于4个测点。

3、现场信号采集

设定信号采集参数,确定合适的激振源进行测试,测试时锤头应垂直激振点方向击打,同时在仪器上记录并保存测试曲线。同一桩头至少应测试两个测点。一般要求获得3条重复性较好的测试曲线。

(二)高应变法桩基检测的试验步骤

1、桩身处理:

   清理桩侧杂土,剔除过于出露的骨料和深陷的杂土。预制桩桩头较平整,在桩头垫上合适的桩垫即可;灌注桩桩身处理较复杂,须在桩顶上安置桩帽。

2、安装传感器

   首先将安装面凿平,传感器紧贴桩壁,传感器的安装是检测中的关键技术,安装完毕后联机测试,仪器不能自平衡时必须重新安装。桩径800mm,对称安装在2处的桩侧表面;800mm,对称安装在1处桩侧表面;加速度和速度传感器距离不大于80mm,传感器中心轴和桩中心轴保持平行。

3、锤击系统的选择

锤大体可分为两大类,组合锤与整体锤,一般有2t4t8t10t12t等多种。起吊装置选择吊车起吊,脱钩的可分为有力矩和无力矩两种,锤体下落时一般需要导向架配合,使锤体下落时没有偏心,导向架由门字架与矩形架两种。桩垫可选择1~2cm厚的木板。

4、信号采集

   通过接地处理排除交流电干扰,高应变加速度参数一般为102g量级,应变幅值一般为102με量级,仪器采样间隔一般设为100μs,仪器滤波档低频应自5Hz以下,高频超过3000Hz

四、注意事项

1、低应变测桩基完整性时,传感器应粘贴牢固,保证有足够的粘结强度。传感器的耦合剂可采用橡皮泥,黄油、口香糖等,必要时可采用冲击钻打孔安装传感器;

2、高应变测桩基承载力时,锤击系统要有导向架配合;试验过程中要注意安全。