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
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2~4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
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2t,4t,8t,10t,12t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。