8.1.1 本方法適用于檢測(cè)混凝土樁的樁身完整性，判定樁身缺陷的程度及位置。樁的有效檢測(cè)樁長(zhǎng)范圍應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。
8.1.2 對(duì)樁身截面多變且變化幅度較大的灌注樁，應(yīng)采用其他方法輔助驗(yàn)證低應(yīng)變法檢測(cè)的有效性。
條文說明
8.1 一般規(guī)定
8.1.1 目前國(guó)內(nèi)外普遍采用瞬態(tài)沖擊方式，通過實(shí)測(cè)樁頂加速度或速度響應(yīng)時(shí)域曲線，籍一維波動(dòng)理論分析來判定基樁的樁身完整性，這種方法稱之為反射波法(或瞬態(tài)時(shí)域分析法)。目前國(guó)內(nèi)幾乎所有檢測(cè)機(jī)構(gòu)采用這種方法，所用動(dòng)測(cè)儀器一般都具有傅立葉變換功能，可通過速度幅頻曲線輔助分析判定樁身完整性，即所謂瞬態(tài)頻域分析法；也有些動(dòng)測(cè)儀器還具備實(shí)測(cè)錘擊力并對(duì)其進(jìn)行傅立葉變換的功能，進(jìn)而得到導(dǎo)納曲線，這稱之為瞬態(tài)機(jī)械阻抗法。當(dāng)然，采用穩(wěn)態(tài)激振方式直接測(cè)得導(dǎo)納曲線，則稱之為穩(wěn)態(tài)機(jī)械阻抗法。無論瞬態(tài)激振的時(shí)域分析還是瞬態(tài)或穩(wěn)態(tài)激振的頻域分析，只是習(xí)慣上從波動(dòng)理論或振動(dòng)理論兩個(gè)不同角度去分析，數(shù)學(xué)上忽略截?cái)嗪托孤┱`差時(shí)，時(shí)域信號(hào)和頻域信號(hào)可通過傅立葉變換建立對(duì)應(yīng)關(guān)系。所以，當(dāng)樁的邊界和初始條件相同時(shí)，時(shí)域和頻域分析結(jié)果應(yīng)殊途同歸。綜上所述，考慮到目前國(guó)內(nèi)外使用方法的普遍程度和可操作性，本規(guī)范將上述方法合并編寫并統(tǒng)稱為低應(yīng)變(動(dòng)測(cè))法。
一維線彈性桿件模型是低應(yīng)變法的理論基礎(chǔ)。有別于靜力學(xué)意義下按長(zhǎng)細(xì)比大小來劃分桿件，考慮波傳播時(shí)滿足一維桿平截面假設(shè)成立的前提是：瞬態(tài)激勵(lì)脈沖有效高頻分量的波長(zhǎng)與桿的橫向尺寸之比不宜小于10。另外，基于平截面假設(shè)成立的要求，設(shè)計(jì)樁身橫截面宜基本規(guī)則。對(duì)于薄壁鋼管樁、大直徑現(xiàn)澆薄壁混凝土管樁和類似于H型鋼樁的異型樁，若激勵(lì)響應(yīng)在樁頂面接收時(shí)，本方法不適用。鋼樁樁身質(zhì)量檢驗(yàn)以焊縫檢查和焊縫探傷為主。
本方法對(duì)樁身缺陷程度不做定量判定，盡管利用實(shí)測(cè)曲線擬合法分析能給出定量的結(jié)果，但由于樁的尺寸效應(yīng)、測(cè)試系統(tǒng)的幅頻與相頻響應(yīng)、高頻波的彌散、濾波等造成的實(shí)測(cè)波形畸變，以及樁側(cè)土阻尼、土阻力和樁身阻尼的耦合影響，曲線擬合法還不能達(dá)到精確定量的程度。
對(duì)于樁身不同類型的缺陷，低應(yīng)變測(cè)試信號(hào)中主要反映樁身阻抗減小，缺陷性質(zhì)往往較難區(qū)分。例如，混凝土灌注樁出現(xiàn)的縮頸與局部松散、夾泥、空洞等，只憑測(cè)試信號(hào)就很難區(qū)分。因此，對(duì)缺陷類型進(jìn)行判定，應(yīng)結(jié)合地質(zhì)、施工情況綜合分析，或采取開挖、鉆芯、聲波透射等其他方法驗(yàn)證。
由于受樁周土約束、激振能量、樁身材料阻尼和樁身截面阻抗變化等因素的影響，應(yīng)力波從樁頂傳至樁底再?gòu)臉兜追瓷浠貥俄數(shù)膫鞑橐荒芰亢头抵饾u衰減過程。若樁過長(zhǎng)(或長(zhǎng)徑比較大)或樁身截面阻抗多變或變幅較大，往往應(yīng)力波尚未反射回樁頂甚至尚未傳到樁底，其能量已完全衰減或提前反射，致使儀器測(cè)不到樁底反射信號(hào)，而無法評(píng)定整根樁的完整性。在我國(guó)，若排除其他條件差異而只考慮各地區(qū)地基條件差異時(shí)，樁的有效檢測(cè)長(zhǎng)度主要受樁土剛度比大小的制約。因各地提出的有效檢測(cè)范圍變化很大，如長(zhǎng)徑比30～50、樁長(zhǎng)30m～50m不等，故本條未規(guī)定有效檢測(cè)長(zhǎng)度的控制范圍；具體工程的有效檢測(cè)樁長(zhǎng)，應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，依據(jù)能否識(shí)別樁底反射信號(hào)，確定該方法是否適用。
對(duì)于最大有效檢測(cè)深度小于實(shí)際樁長(zhǎng)的長(zhǎng)樁、超長(zhǎng)樁檢測(cè)，盡管測(cè)不到樁底反射信號(hào)，但若有效檢測(cè)長(zhǎng)度范圍內(nèi)存在缺陷，則實(shí)測(cè)信號(hào)中必有缺陷反射信號(hào)。因此，低應(yīng)變方法仍可用于查明有效檢測(cè)長(zhǎng)度范圍內(nèi)是否存在缺陷。
8.1.2 本條要求對(duì)樁身截面多變且變化幅度較大的灌注樁的檢測(cè)有效性進(jìn)行輔助驗(yàn)證，主要考慮以下幾點(diǎn)：
1. 阻抗變化會(huì)引起應(yīng)力波多次反射，且阻抗變化截面離樁頂越近，反射越強(qiáng)，當(dāng)多個(gè)阻抗變化截面的一次或多次反射相互疊加時(shí)，造成波形難于識(shí)別；
2. 阻抗變化對(duì)應(yīng)力波向下傳播有衰減，截面變化幅度越大引起的衰減越嚴(yán)重；
3. 大直徑灌注樁的橫向尺寸效應(yīng)，樁徑越大，短波長(zhǎng)窄脈沖激勵(lì)造成響應(yīng)波形的失真就越嚴(yán)重，難以采用；
4. 樁身阻抗變化范圍的縱向尺度與激勵(lì)脈沖波長(zhǎng)相比越小，阻抗變化的反射就越弱，即所謂偏離一維桿波動(dòng)理論的“縱向尺寸效應(yīng)”越顯著。
因此，承接這類灌注樁檢測(cè)前，應(yīng)在積累本地區(qū)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，了解工藝和施工情況(例如充盈系數(shù)、護(hù)壁尺寸、何種土層采用何種施工工藝更容易出現(xiàn)塌孔等)，使所選用的驗(yàn)證方法切實(shí)可行，降低誤判幾率。
另外，應(yīng)用機(jī)械嚙合接頭等施工工藝的預(yù)制樁，接縫明顯，也會(huì)造成檢測(cè)結(jié)果判斷不準(zhǔn)確。
鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 GB149
