灌注桩声测管埋设规范

一、灌注桩声测管埋设规范

灌注桩声测管埋设规范对桩身的内力测试适用于桩身横截面尺寸基本恒定或已知的桩，其内力测试宜根据测试目的、试验桩型及施工工艺选用电阻应变式传感器、灌注桩声测管、振弦式传感器、滑动测微计或光纤式应变传感器，传感器测量断面应设置在两种不同性质土层的界面处，且距桩顶和桩底的距离不宜小于1倍桩径。在地面处或地面以上应设置一个测量断面作为传感器标定断面。传感器标定断面处应对称设置4个传感器，其他测量断面处可对称埋设2-4个传感器，当桩径较大或试验要求较高时取高值；采用滑动测微计时，可在桩身内通长埋设1根或1根以上的声测管，声测管内宜每隔1m设测标或测量断面一个。

在灌注桩声测管埋设规范中的应变传感器安装可根据不同桩型选择下列方式：钢桩可将电阻应变计直接粘贴在桩身上，振弦式和光纤式传感器可采用焊接或螺栓连接固定在桩身上；混凝土桩可采用焊接或绑焊工艺将传感器固定在钢筋笼上；对采用蒸汽养护或高压蒸养的混凝土预制桩，应选用耐高温的电阻应变计、粘贴剂和导线。

灌注桩声测管埋设规范中要求桩身电阻应变式传感器及其连接电缆，应有可靠的防潮绝缘防护措施；正式测试前，传感器及电缆的系统绝缘电阻不得低于200MΩ。应变测量所用的仪器，宜具有多点自动测量功能，仪器的分辨力应优于或等于1με。弦式钢筋计应按主筋直径大小选择，并采用与之匹配的频率仪进行测量。频率仪的分辨力应优于或等于1Hz，仪器的可测频率范围应大于桩在较大加载时的频率的1.2倍。使用前，应对钢筋计逐个标定，得出压力(拉力)与频率之间的关系。带有接长杆的弦式钢筋计宜焊接在主筋上，不宜采用螺纹连接。

滑动测微计声测管的埋设应确保测标同桩身位移协调一致，并保持测标清洁。灌注桩声测管埋设安装可根据下列情况采用不同的方法：对灌注桩，可通过安装在声测管上的测标与灌注桩的焊接，将声测管固定在桩壁内侧；对非高温养护预制桩，可将声测管预埋在预制桩中；管桩可在沉桩后将声测管放入中心孔中，用含膨润土的水泥浆充填声测管与桩壁间的空隙；对灌注桩，可在浇筑混凝土前将声测管绑扎在主筋上，并应采取防止钢筋笼扭曲的措施。滑动测微计测试前后，应进行仪器标定，获得仪器零点和标定系数，当桩身应变与桩身位移需要同时测量时，桩身位移测试应与桩身应变测试同步。

二、灌注桩声测管数据整理：

1、灌注桩声测管埋设规范中要求采用电阻应变式传感器测量，但未采用六线制长线补偿时，应按下列公式对实测应变值进行导线电阻修正：

式中：ε——修正后的应变值；

ε＇——修正前的应变值；

r——导线电阻(Ω)；

R——应变计电阻(Ω)。

2、采用弦式灌注桩声测管计测量时，应根据率定系数将钢筋计的实测频率换算成力值，再将力值换算成与声测管计断面处混凝土应变相等的钢筋应变量。

3、灌注桩声测管采用滑动测微计测量时，应按下列公式计算应变值：

式中：e——仪器读数修正值；

e＇——仪器读数；

z0——仪器零点；

K——率定系数；

ε——应变值；

e0——初始测试仪器读数修正值。

4、对灌注桩声测管进行数据处理时，应删除异常测点数据，求出同一断面有效测点的应变平均值，并应按下式计算该断面处的桩身轴力：

式中：Qi——桩身第i断面处轴力(kN)；

——第i断面处应变平均值，长期监测时应消除桩身徐变影响；

Ei——第i断面处桩身材料弹性模量(kPa)；当混凝土桩桩身测量断面与标定断面两者的材质、配筋一致时，应按标定断面处的应力与应变的比值确定；

Ai——第i断面处桩身截面面积(m2)。

5、每级试验荷载下，应将灌注桩桩身不同断面处的轴力值制成表格，并绘制轴力分布图。灌注桩桩侧土的分层侧阻力和桩端阻力应分别按下列公式计算：

式中：qsi——桩第i断面与i+1断面间侧阻力(kPa)；

qp——桩的端阻力(kPa)；

i——桩检测断面顺序号，i＝1，2，……，n，并自桩顶以下从小到大排列；

u——桩身周长(m)；

li——第i断面与第i+1断面之间的桩长(m)；

Qn——桩端的轴力(kN)；

A0——桩端面积(m2)。

6、灌注桩桩身第i断面处的声测管应力应按下式计算：

式中：σsi——桩身第i断面处的钢筋应力(kPa)；

Es——钢筋弹性模量(kPa)；

εsi--桩身第i断面处的钢筋应变。

指定灌注桩埋设断面的沉降以及两个指定桩身断面之间的沉降差，可采用位移杆测量。位移杆应具有一定的刚度，宜采用内外声测管形式：外管固定在桩身，内管下端固定在需测试断面，顶端高出外管100mm～200mm，并能与测试断面同步位移。测量位移杆位移的检测仪器应符合灌注桩声测管埋设规范的规定，数据的测读应与灌注桩桩顶位移测量同步。