5　單樁動力檢測

5.1　高應變法

5.1.1　本方法適用于判定單樁豎向抗壓承載力和檢測樁身完整性，監測預制樁打樁過程。

5.1.2　進行灌注樁的豎向抗壓承載力檢測時，應具有現場實測經驗和本地區相近條件下的可靠對比驗證資料。

5.1.3　在沒有動靜對比資料或該地區工程經驗時，對于大直徑的擴底樁、大直徑的嵌巖樁、超長的灌注樁和Q-s曲線具有緩變型特征的大直徑灌注樁，不宜采用本方法進行豎向抗壓承載力檢測。

5.1.4　存在嚴重缺陷的樁，采用本方法進行檢測時不應提供樁的承載力。

5.1.5　檢測前的準備工作應符合下列規定：

1　樁頂露出的高度應滿足傳感器安裝和錘擊裝置架設的要求，重錘及樁頭的縱軸線應與樁身中軸線重合，樁頂面應平整；

2　對不能承受重錘沖擊的樁頭，應在檢測前進行加固處理。混凝土樁的樁頭處理應按本標準附錄A的規定執行；

3　傳感器的安裝應符合本標準附錄C的規定；

4　樁頭頂部應設置樁墊，樁墊宜采用10mm～30mm厚的木板或膠合板等材質均勻的材料，墊面宜略大于樁頂面積，樁墊受沖擊損壞、變形后及時更換。

5.1.6　參數設定和計算應符合下列規定：

1　采樣時間間隔宜為50μs～200μs，信號采樣點數不宜少于1024點；

2　傳感器的設定值應按計量檢定或校準結果設定；

3　測點處的樁截面尺寸應按實際測量確定；

4　樁身波速可根據樁身混凝土強度等級及實測經驗等綜合設定，并應用實測樁底反射信號進行校核；

5　質量密度和彈性模量應按實際情況設定；

6　測點以下樁長可采用設計文件或施工記錄提供的數據作為設定值，并應用實測時間和合理波速進行校核；

7　樁身材料質量密度應按表5.1.6的規定取值；

8　樁身材料彈性模量應按下式計算：

式中：E——樁身材料彈性模量（kPa）；

c——樁身應力波傳播速度（m/s）；

ρ——樁身材料質量密度（t/m3）。

5.1.7　現場檢測應符合下列要求：

1　檢測前應對儀器、電源系統、傳感器、連線、接地情況及設定參數等進行全面檢查，確認無誤后方可進行檢測。檢測時整個測試系統應處于正常工作狀態；

2　采用自由落錘為錘擊設備時，應重錘低擊，最大錘擊落距不宜大于2.5m；

3　試驗目的為確定預制樁打樁過程中的樁身應力、沉樁設備匹配能力和選擇樁長時，應按本標準附錄D的規定執行；

4　預制樁承載力的時間效應應通過初打、復打確定。

5.1.8　檢測時根據采集數據的質量分析原因，進行檢查、調整、改正，當出現下列情況之一時，應重新試驗或停止檢測：

1　測試波形紊亂，信號異常；

2　同一根樁多錘測試信號無規律；

3　兩側力信號幅值相差超過一倍；

4　一側力信號呈現明顯的受拉特征；

5　力信號未歸零；

6　樁身有明顯缺陷不閉合或缺陷程度加劇；

7　四通道數據不全。

5.1.9　承載力檢測前的休止時間宜滿足最短休止期。

5.1.10　承載力分析計算前，應結合地質條件、設計參數，對所有實測信號進行定性檢查分析，觀察各實測波形特征反映出的樁的承載性狀和樁身缺陷程度和位置，連續錘擊時缺陷的擴大或逐步閉合情況，選取錘擊能量較大的擊次的信號進行分析計算。

5.1.11　出現下列情況之一時，錘擊信號不得作為承載力分析計算的依據：

1　傳感器安裝處混凝土開裂或出現嚴重塑性變形使力曲線最終未歸零；

2　嚴重錘擊偏心，兩側力信號幅值相差超過1倍；

3　四通道測試數據不全。

5.1.12　樁底反射明顯時，樁身波速可根據速度波第一峰起升沿的起點到速度反射峰起升（下降）沿的起點之間的時差與已知樁長值確定（圖5.1.12）；樁底反射信號不明顯時，可根據樁長、混凝土波速的合理取值范圍以及鄰近樁的樁身波速值綜合確定。

5.1.13　采用實測曲線擬合法判定樁承載力應符合下列規定：

1　所采用的力學模型應明確合理，樁和土的力學模型應能分別反映樁和土的實際力學性狀，模型參數的取值范圍應能限定；

2　擬合分析選用的參數應在相應巖土層性狀的合理范圍內，同一場地相似條件下的各樁，其同一參數不宜相差太大；

3　曲線擬合時間段長度在t1+2L/c時刻后延續時間不應小于30ms；

4　各單元所選用的土的最大彈性位移值不應超過相應樁單元的最大計算位移值；

5　擬合完成時，土阻力響應區段的計算曲線與實測曲線應吻合，其他區段的曲線應基本吻合；

6　貫入度的計算值應與實測值接近。

5.1.14　單樁豎向抗壓承載力特征值Ra應按本方法得到的單樁承載力檢測值的一半取值。

5.1.15　樁身完整性判定應采用以下方法進行：

1　采用實測曲線擬合法判定時，擬合時所選用的樁土參數應符合本標準第5.1.13條第1款、第2款的規定；根據樁的成樁工藝，擬合時可采用樁身阻抗擬合或樁身裂隙、包括混凝土預制樁的接樁縫隙擬合；

2　對于等截面樁且缺陷深度x以上部位的土阻力Rx未出現卸載回彈時，樁身完整性系數β和樁身缺陷位置x應分別按式（5.1.15-1）和式（5.1.15-2）計算，樁身完整性可按表5.1.15的規定并結合經驗判定。

式中：β——樁身完整性系數，其值等于缺陷x處樁身截面阻抗與x以上樁身截面阻抗的比值；

tx——缺陷反射峰對應的時刻（ms）；

x——樁身缺陷至傳感器安裝點的距離（m）；

Rx——缺陷以上部位土阻力的估計值，等于缺陷反射波起始點的力與速度乘以樁身截面力學阻抗之差值（圖5.1.15）。

5.1.16　當出現下列情況之一時，樁身完整性判定宜按工程地質條件和施工工藝，結合實測曲線擬合法或其他檢測方法綜合進行：

1　樁身有擴徑的樁；

2　樁身截面漸變或多變的混凝土灌注樁；

3　力和速度曲線在峰值附近比例失調，樁身淺部有缺陷的樁；

4　錘擊力波上升緩慢，力與速度曲線比例失調的樁；

5　對于等截面樁且缺陷深度x以上部位的土阻力Rx出現卸載回彈。

5.1.17　樁身最大錘擊拉、壓應力和樁錘實際傳遞給樁的能量應按本標準附錄D中相應公式計算。