5.2　低應變法

5.2.1　本方法適用于檢測規則截面混凝土樁的樁身完整性，判定樁身缺陷的位置及程度。

5.2.2　本方法有效檢測樁長范圍應通過現場試驗，根據樁底反射信息確定。

5.2.3　瞬態激振設備應包括能激發低頻寬脈沖和高頻窄脈沖的力錘和錘墊。

5.2.4　受檢樁應符合下列規定：

1　樁身強度至少應達到設計強度的70％，且不得小于15MPa；

2　樁頭的材質、強度、截面尺寸應與樁身基本等同；

3　樁頂面應平整、密實，并與樁軸線基本垂直，其中灌注樁應鑿除上部疏松的混凝土，傳感器安裝點和激振點應磨平成光滑平面，并與樁軸線垂直；

4　預制樁應在相鄰樁打完以后進行。

5.2.5　測試參數設定應符合下列規定：

1　時域信號記錄的時間段長度應在2L/c時刻后延續不少于5ms，采樣時間間隔或采樣頻率應根據樁長、樁身波速和頻域分辨率合理選擇；時域信號采樣點數不宜少于1024點；幅頻信號分析的頻率范圍上限不應小于2000Hz；

2　傳感器的設定值應按檢定或校準結果設定；

3　設定樁長應為樁頂測點至樁底的施工樁長，設定樁身截面積應為施工截面積；

4　樁身波速可根據實測經驗初步設定。

5.2.6　測量傳感器安裝和激振操作應符合以下規定：

1　傳感器安裝應與樁頂面垂直；采用耦合劑粘結時應具有足夠的粘結強度，可采用牙膏、黃油等，不得采用手扶方式；

2　實心樁上的傳感器安裝點宜在距樁中心2/3半徑處，激振點位置應選擇在樁中心。當激振點不在樁頂中心時，傳感器安裝點與激振點的距離不宜小于樁半徑的1/2。空心樁上的傳感器安裝點與激振點宜在樁壁厚的1/2處，激振點和檢測點與樁中心連線形成的夾角宜為90°；

3　傳感器安裝位置和激振點均應避開鋼筋籠主筋的影響，激振方向應沿樁軸線方向；

4　瞬態激振應通過現場敲擊試驗，選擇合適的激振設備以更改錘擊脈沖寬度，從而準確查明樁身完整性；

5　穩態激振應在每一個設定頻率下獲得穩定響應信號，并應根據樁徑、樁長及樁周土約束情況調整激振力大小。

5.2.7　信號采集和篩選應符合下列規定：

1　各檢測點記錄的有效信號不宜少于3個，且波形具有良好的一致性；

2　檢查判斷實測信號反映的樁身完整性情況，據此決定是否需要進一步增加檢測點數量或變換激振點和檢測點位置；

3　不同檢測點多次實測時域信號一致性較差時，應分析原因，增加檢測點數量；

4　信號不應失真和產生零漂，信號幅值不應超過測量系統的量程。

5.2.8　樁身完整性分析宜以時域分析為主，頻域分析為輔，并結合地質資料、施工資料和波形特征等因素綜合分析判定。

5.2.9　樁身波速平均值的確定應符合以下規定：

1　當樁長已知，樁底反射信號明顯時，在地質、設計、施工工藝相同的條件下，選取不少于5根Ⅰ類樁的樁身波速，應按下列公式計算樁身平均波速：

式中：cm——樁身波速平均值（m/s）；

ci——參與統計的第i根樁的樁身波速值（m/s），且|ci-cm|/cm≤5％；

L——測點下樁長；

ΔT——時域信號第一峰與樁底反射波峰間的時間差（ms）；

Δf——頻域曲線上樁底相鄰諧振峰間的頻差（Hz）；

n——參與波速平均值計算的基樁數，n≥5。

2　當無法按上款確定時，樁身波速平均值可根據本地區相同樁型及成樁工藝的其他樁基工程的實測值，結合樁身混凝土的骨料品種和強度等級綜合確定。

樁身第一個缺陷位置應按下列公式計算：

式中：x——樁身缺陷至傳感器安裝點的距離（m）；

Δtx——速度波第一峰與缺陷反射波峰間的時間差（ms）；

c——受檢樁的樁身波速（m/s），無法確定時用cm代替；

Δf′——幅頻曲線上缺陷相鄰諧振峰間的頻差（Hz）。

5.2.10　樁身完整性類別應結合缺陷出現的深度、測試信號衰減特性以及設計樁型、成樁工藝、地質條件、施工情況，按本標準表3.1.7和表5.2.10所列時域或者幅頻信號特征進行綜合評定。

5.2.11　對于混凝土灌注樁，采用時域信號分析時應區分樁身截面漸變后恢復至原樁徑并在該阻抗突變處的一次反射，或擴徑突變處的二次反射，結合成樁工藝和地質條件綜合分析判定受檢樁的完整性類別。必要時，可采用實測曲線擬合法輔助判定樁身完整性或借助實測導納值、動剛度的相對高低輔助判定樁身完整性。

5.2.12　對于嵌巖樁，樁底時域反射信號為單一反射波且與錘擊脈沖信號同向時，應采取其他方法核驗樁端嵌巖情況。

5.2.13　當出現下列情況之一時，樁身完整性判定宜結合其他檢測方法進行：

1　實測信號復雜，無規律，無法對其進行準確評價；

2　樁身波速明顯異常；

3　樁身截面漸變或多變，且變化幅度較大的混凝土灌注樁；

4　預制樁在2L/c前出現異常反射，但又不能判斷是否屬于正常接樁反射時，可按照本標準第3.3.9條的規定進行驗證檢測。