中正常工作 ３个月以上 ， 理论上的适用 范围更广 。４ 光 纤光栅传 ） 感器的引出光缆可以选用具 有优异 机械性 能的全介 质 自承式 光
缆或铠装光缆。
范》 规定 ，单桩的竖 向承载力宜 通过现 场静载荷 试验 确定 ， “ 在统
一
条件下桩数量不宜少于总桩数的 １ ， ％ 并不少 于 ３ ” ） 根 。２ 检验
１ 钻孔 灌 注桩 的 结 构 特点 及 力 学 分 析 ， 注 桩 抗 压试 灌
桩 的力学分析主要 包括桩 基极 限承载力 、 Ｑ—ｓ曲线 、 力 、 轴
验 目的
侧阻应力和端阻应力 的力学分析 ， 以及桩 身缺陷的力学反演 分析
该方法也存在 以下不足 ： 实测应变值不能直接用于摩阻力和
它适合在现浇 混凝 土中应用。 由 滑动测微计法是一种 新 的桩身应力应 变测 试方法 。采 用滑 件 。由于光栅外面有铠装设备 ，
用光栅传感器 测量得 到的结果 规律性很 好 ， 感器 在强 传 动测 微 计 进 行 静 载试 桩 内力 监 测 ， 测 试 精 度 及 连 续 性 将 大 大 优 此看出 ， 其 于传统钢筋计。相对 于传统试 桩 中的钢筋计 等点法 固定式仪 器 冲击等恶劣环境下仍然 能够正 常工作 。用光 栅传感器 测量 的费
施工工艺是否能够 满足工程 要求 。３ 反分析 桩与地基 相互作 用 ） 条件下的地基承载力 。４ 反分析桩的工程质量 。 ）
Ｆ Ｇ传感器在传感 网络应用 中具有非常明显的技术优势 ， Ｂ 主 要包 括 ：） １ 可靠 性好 、 抗干 扰能力 强。由于光纤 光栅对被 测信息
用波长编码 ， 不受光 源功率波动和光纤 弯曲等因素引起的系统损
几 种 桩 身 内 力 测 试 方 法 的 比 较
孙 庆安
摘
湛 川
张 磊
要： 根据钻孔 灌注桩 的结构特 点以及进行 抗压试 验的意义， 介绍 了几种 常用 的内力测试方 法， 对各种方法的优缺点
以及 适 用 范 围作 了分 析 ， 实现 对 桩 身 的应 变 测 试 及 分 析 工作 ， 而达 到优 化 设 计 的 目的。 以 从
载下 总摩 阻力和端 阻力 的 比值 ， 并评价桩 身质量 。具体来讲 ， 进 行钻孔灌 注桩 的抗压试验有以下几个方 面的工程意义 ： １为设计提供合理 的单 桩承 载能力 ， 建筑桩基 检测技 术规 ） 《
要特点 ：） １ 技术成 熟 、 可靠性 高。２ 光纤 光栅应 变传感器 在几百 ） 个微应 变范 围内反复拉压 ， 经过 ２０ ０万次疲 劳试验 ， ０ 零偏值仅变 化 三四个微应变 。３ 实践 中光 纤光栅传 感器可在 ０ ５ＭＰ ） ． ａ水压
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９ ・ ４
第３ ６卷 第 ２ Ｏ期 ２０ １０年 ７月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＤ ＵＲＥ
Ｖｏ ＿ ６ Ｎｏ． ０ Ｉ３ ２
Ｊ１ ２ １ ｕ． ００
文 章 编号 ：０ ９６ ２ ｛００Ｊ００ ９ —２ １ ０ ．８ ５ ２ １ ．０ ４０ ２
计的成 活率 ， 测试结果 的可靠性和精度直 接造成影响 。 对
由于体积很小 ， 对桩身 的实际应 力分 布没有影 响 ， 可以对 既 试桩 进行监测 ， 也可 以对承载桩 进行监测 。当前 ， 光纤光栅 传感 器被普遍认为是实现“ 光纤 灵巧结 构” 光纤机 敏材料” “ 的理 想器
２ ２ 滑动测 微计 法 ．
耗的影响。２ 测量精度高。精确 的透射 和反射 特征 （ 误差 ） ） 小 使 其更加准确的反映 了应 力和温 度的变化 。３ 单路 光纤上 可以制 ）
２ 常用 的测量方 法
２ １ 钢 筋计 法 ．
可以对大 型工程 进行分 布式测量 ， 其测量 点 目前 我 国对 桩 身 的 应 力 应 变 检 测 一 般 采 用 钢 筋 计 。钢 筋 计 作多个光栅的能力 ，
） １探头和介质之间无法做到理想匹配 ， ） 电测元 件易产生零点 且具有准确 的测点 空间定位 能力。７ 系统安装 及长期 使用过程 漂移 ， 实测结果与实际结果误 差较 大 ； ） ２ 钢筋计 靠焊接 依附 于桩 中无需定标 。
身与桩底 ， 同时信号线的埋设 以及成桩 等过 程都将直接影响钢筋
关键词 ： 灌注桩 ， 桩基 内力测试 ， 钢筋计 ， 滑动测微计 ， 光栅传感器 ： Ａ
Ｏ 引 言
点 漂移无法修 正。与传 统的多点 伸长计 比较 ， 具测点 多、 精度 高
并 钻孔灌注桩有承载力大 、 工噪声低 、 施 对相 邻建筑影响小 、 施 的优 势 ， 且 填 补 了多 点 仲 长 计 不 适 用 于 爆 破 开 挖 区 测 试 的缺 陷。提供静力 试桩所需 的摩 阻力 、 端阻力 等参数 ， 各级荷载下摩 工安全性好等诸多优 点 ， 质量控 制直观 性差 ， 工工 艺较为 复 但 施 阻力随不 同深度变化 的连续分布曲线 ， 阻力与端阻力随荷载变 摩 杂， 水下混凝土施工要 求严格 ， 出现孔底沉渣 、 易 夹泥 、 颈 、 析 缩 离 化 的增长 曲线 。全面评估混凝 土质量 、 确定等级 ， 计算桩 身平均 等缺陷。因此工程上对桩主要性能监测的要求较高。 弹性模量及其随荷载水平 的变化规律 。
端阻力 的计算 ， 必须对其进行平滑处理 ， 增加了人为因素 。 ２ ３ 光 栅 传 感 器 法 ．
光栅传 感器法不仅具有光纤监测的一般优点 ， 它还有 以下 主
等 。试验 目的是通过对试桩桩身应变测试及分析工 作 ， 以便确定 垂直静载条件 下， 各级荷载 时摩 阻力沿桩 身分布曲线 以及各级荷
测 ） 尺 适 根据地层结构埋设于桩身主筋上 ， 监测桩身某 一截面和桩底 的应 多 ， 量 范 围 大 。４ 传 感 头 结 构 简 单 、 寸 小 ， 于 各 种 应 用 场 尤其适合于埋人材料 内部构成所谓 的智能材料或 结构。５ 抗 ） 力应变。这种测试方法其优点是原理简单 ， 测试元件易于安装 ， 成 合 ， 电磁 干扰 、 抗腐蚀 、 能于恶 劣的化学 环境下 工作。６ 测 量精度 高 ） 本相对较低 ， 在我国得到了普遍的应用 。但 同时具有 以下缺点 ：