大應變檢測

大應變檢測是用重錘衝擊樁頂，實測樁頂部的速度和力時程曲線，通過波動理論分析，對單樁豎向抗壓承載力和樁身完整性進行判定的檢測方法，可用於斷樁檢測，為建築業構造物下部結構樁基類質量檢測術語

系地基檢測規範GB50202-2002-5.1.5條規定工程樁應進行承載力檢驗。5.1.6、5.1.8規定應做那些試驗的依據。

基本介紹

• 中文名：大應變檢測
• 用：重錘衝擊樁頂
• 實測：樁頂部的速度
• 通過：波動理論分析

作用原理

在建築工程中，對各種不同方式成樁且承載上部荷載的樁基礎的樁所進行的質量檢測方法；大應變檢測（也叫高應變檢測）的目的與作用是測出樁的樁身完整性和承載力。

大應變檢測試樁的基本原理：用重錘衝擊樁頂(見右圖)，使樁-土產生足夠的相對位移，以充分激發樁周土阻力和樁端支承力，通過安裝在樁頂以下樁身兩側的加速度感測器和安裝在重錘上的加速度感測器接收樁和錘的應力波信號，套用應力波理論分析處理力和速度時程曲線，從而判定樁的承載力和評價樁身質量完整性。

懸落重锺衝擊試驗

大應變檢測相對而言有小應變檢測，小應變檢測樁身結構完整性的基本原理是：通過在樁頂施加激振信號產生應力波，該應力波沿樁身傳播過程中，遇到不連續界面（如蜂窩、夾泥、斷裂、孔洞等缺陷）和樁底面時，將產生反射波，檢測分析反射波的傳播時間、幅值和波形特徵，就能判斷樁的完整性。

樁基其他的檢測方法還有：單樁豎向抗壓靜載試驗，單樁豎向抗拔靜載試驗，單樁水平靜載試驗，鑽芯法，聲波透射法。

有關用例

“大應變”和“小應變”兩者的區別：

1.試驗的方法不同。大應變需用吊車吊重錘配合(一般我們在現場看見搭個棚子，檢測24小時左右，那就是大應變);小應變用儀器配合手錘敲擊即可(弄個儀器在樁頭處敲一下那是小應變).

PAX 大應變打樁分析儀

2.檢測時間性:大應變需待砼達到設計強度時方可做,小應變則砼達7天強度時便可做.

3.兩者得出的檢測數據不同：大應變測出樁的樁身完整性和承載力.，而小應變（也叫低應變）則能測樁身完整性。

4.大小應變的能量不同,大應變可以檢測出樁身較深處的缺陷，而小應變只能檢測出樁頂部分的缺陷。二者都是通過打擊樁身，通過返回的信號的連續性來判斷樁身的材料的連續性，並以此來判斷樁身的質量。

樁基檢測規範籍

注意事項

工程檢測中的注意事項

樁頭的處理

①先鑿掉樁頂部的破碎層和軟弱混凝土，對灌注樁、樁頭嚴重破損的混凝土預製樁和樁頭已出現屈服變形的鋼樁，試驗前應對樁頭進行修復或加固處理。
②樁頭頂面應水平、平整，樁頭中軸線與樁身中軸線應重至樁頂混凝土保護層之下，各主筋應在同一高度上。
③ 距樁頂上1倍樁徑範圍內，宜用3mm～5mm鋼板圍裹或距樁頂1．5倍樁徑範圍內設箍筋，間距不宜大於150mm。樁頂應設定鋼筋網片2～3層，間距60mm～100mm，樁頭混凝土強度等級宜比樁身混凝土提高1~2級，且不得低於C30。
④樁頭應高出樁周土2～3倍樁徑，樁周1．2m以內應平整夯實。
⑤樁頭混凝土強度等級宜比樁身混凝土提高1～2級，且不得低於C30。

錘擊設備的選擇與錘擊能量

高應變檢測所用重錘應材質均勻、形狀對稱、錘底平穩，高徑(寬)比不得小於1，並採用鑄鐵或鑄鋼製作。採用這種重錘整體性能好，下落時平穩性好且容易導向，可避免造成嚴重錘擊偏心而影響測試質量。錘的重量應大於預估單樁極限承載力的1%～1．5%（《建築基樁檢測技術規範JGJ106-2014》已修改為2%），混凝土樁的樁徑大於600mm或樁長大於30 m時取高值。現場實測時，應先用較小的落距試擊一錘，如樁已被打動，則再增大落距。作用在樁上的能量足夠大，應力水平接近或達到工程樁的水平，能使樁土間產生相對塑性位移，使土阻力充分發揮出來。如果用錘過小或落距過低，則很難將樁打動，一般會使承載力偏低。

錘墊的選用

錘擊脈衝的寬度與錘墊的厚薄、軟厚程度、錘頭的硬度以及錘重等因素有關。錘墊的作用為：一是使錘擊力分布均勻，調整錘擊過程的持續時間，將錘擊能量更有效地傳遞給樁；二是緩衝錘體的衝擊力，使打樁壓應力不超過容許值。若樁墊過軟，
會降低錘擊能量的傳遞，使樁貫入困難；若樁墊過硬，錘擊力峰值過高，易擊碎樁頂。可採用木墊、紙墊、草墊以及工業毛氈等錘墊。

感測器的安裝

感測器直接測到的信號是檢測面上的應變和加速度的信號，要根據其他參數設定值計算後才能得到力和速度信號。檢測截面選擇不當，如感測器過分靠近樁頂或在變截面附近，實測的應變不具代表性；感測器安裝處局部混凝土質量差，不利感測器的固定，在錘擊力作用下還可能產生嚴重的非彈性變形，同時截面的阻抗也估算不準等，都會影響承載力的計算結果。尤其對於灌注樁感測器的安裝應符合以下幾點。①感測器不得安裝在變截面附近，因為該截面應力集中，所測的力不準。安裝點也不該離樁頂太近，一般為1．5D～2．0D為佳，這樣就可以減少應力集中的偏心的影響。②應變感測器與加速度感測器的中心應位於同一水平線上；同側的應變感測器和速度感測器間的水平距離不宜大於80mm，感測器的中心軸應與樁中心軸保持平行，這樣安裝可以對量測的信號進行平均，以消除錘擊偏心的影響。③感測器的安裝面材質應均勻、密實、平穩，並與樁軸線平行，否則套用磨光機磨平。若安裝點附近有裂縫或塑性變形，易使波形峰值處速度大於力'力波尾部不歸零。④ 安裝螺栓的鑽孔與樁側表面垂直，安裝完畢後的感測器應緊貼樁身表面，不能由於錘擊振動引起鬆動或接觸不良，以保證感測器和樁身一起變形。安裝應變式感測器時應對其初始應變值進行監視，安裝完畢其初始變形值不超過測試儀器規定的±1000bue。

落距對中

錘擊偏心對信號的影響較大，嚴重的偏心會使樁身一側受拉'由於混凝土的抗拉強度較低，受拉後產生裂縫和塑性變形，使力感測器受損，特別是灌注樁，使樁頭開裂。力信號對偏心敏感，偏心會使應變包含塑性變形分量，力信號中也應包含虛假成份，所以落錘必須對中。

測試人員技術要求

對於每一個動測人員，僅掌握動測儀器的操作是遠遠不夠的，必須具備較高的理論水平和豐富的實踐經驗，因為高應變動力試樁法結果的可靠性和試驗者有很大關係。這就要求動測人員在實際工作中要認真積累各種實測與對比資料，對動測法的原理、方法及誤差來源有較深入的理解，再加上認真試驗和分析才可以在很大程度上消除和減少誤差。