一、监测目的及原理
1、静载荷试验
静载荷试验是确定桩基承载力最直接的方法，它直接模拟将来桩基受力条件，旨在检测试桩的极限承载力是否满足。试验时，利用反力装置，采用油压千斤顶加载，用连于千斤顶的压力表测定油压，根据千斤顶率定系数换算荷载，试验桩的沉降采用百分表测量。
2、低应变试验
低应变桩基动测技术以应力波理论为基础，利用低能量的瞬态或稳态激振法，在桩身顶部进行竖向激振产生弹性波，弹性波沿桩身向下传播，当桩身阻抗存在明显差异的界面（如桩底、断桩和严重离析等）或桩身截面积变化（如缩径或扩径）部位，将发生反射波，经接收放大、滤波和数据处理可以识别来自桩身不同部位的反射信息，据桩长计算桩身波速，以判断桩身完整性及估计砼强度等级并校核桩的实际长度。
3、声波透射法
利用混凝土强度（f）和声速（c）之间的相关性
f=acb （ a、b均为回归系数）
检测混凝土质量。
4、高应变试验
高应变动测是以应力波理论为基础发展起来的。此方法是采用瞬态激振，使桩土发生相对位移，利用波动理论揭示桩土体系在接近极限阶段时的工作性能，评价桩身质量，分析桩的极限承载力。
二、监测意义
建筑工程事业的蓬勃发展，使得桩基在地基基础中的运用越来越广泛。桩基工程质量对建筑结构的安全性与可靠性有至关重要的作用，它是房屋质量的根本。在桩基础施工过程中，重视桩基检测是十分重要的一项工作。合理的应用桩基质量检测方法，是不断提高桩基检测质量水平的重要保证，这样才能确保桩基工程质量。
在工程建设过程中，桩是将上部结构的荷载传到深层稳定的土层中的中间桥梁，它能够大大减少基础的沉降和建筑的不均匀沉降，所以桩基被广泛的应用在住宅、高层建筑、重型厂房、桥梁等工程中。桩基工程作为隐蔽工程,其质量的好坏直接关系到整个建筑的安全问题。若桩基发生事故，那么它的加固处理难度就会大大增加，若处理不当就会使整个建筑坍塌，造成严重的损失。因此,桩基检测就成了桩基工程中的一个重要环节，研究它的检测方法就显得十分重要。
三、监测规范
1、静载荷试验
试验参照按中华人民共和国行业标准《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）中第4节“单桩竖向抗压静载试验”进行。
试验采用慢速维持荷载法加载，即按一定要求将荷载分级加到试桩上，每级荷载维持不变至试桩顶部下沉量达到某一规定的相对稳定标准，然后继续加载，当达到规定的试验终止条件时，便停止加载，再分级卸载至零。
a.试桩的最大堆载不小于预估最大试验荷载的1.2倍。
b.试验分级：采用逐级加载，每级加载量为极限承载力1/10。
c.沉降观测：每级加载施加后按第5、15、30、45、60min测读桩顶沉降量，以后每隔30min测读一次。
d.沉降相对稳定标准：每一小时内的桩顶沉降量不超过0.1mm,并连续出现两次（从分级荷载施加后第30min开始，按1.5h连续三次每30min的沉降观测值计算）。
e.当桩顶沉降速率达到相对稳定标准时，再施加下一级荷载。
f.终止加载条件：
（1） 某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的5倍。
注：当桩顶沉降能相对稳定且总沉降量小于40mm时，宜加载至桩顶总沉降量超过40mm。
（2） 某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的2倍,且经24h尚未达到相对稳定标准。
（3）已达到设计要求的最大加载量。
（4）当荷载-沉降曲线呈缓变型时，可加载至桩顶总沉降量60～80mm；在特殊情况下，可根据具体要求加载至桩顶累计沉降量超过80mm。
g.卸载及其观测：每级卸载值为每级加载值的两倍，每级荷载维持1h，按第15、30、60min测读桩顶沉降量后，即可卸下一级荷载。卸载至零后，应测读桩顶残余沉降量，维持时间为3h，测读时间为第15、30min，以后每隔30min测读一次。
h.加、卸载时应使荷载传递均匀、连续、无冲击，每级荷载在维持过程中的变化幅度不得超过分级荷载的±10%。
2、低应变试验
试验参照中华人民共和国行业标准《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）中第8节“低应变法”进行。
3、声波透射法
试验参照中华人民共和国行业标准《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2003）中第10节“声波透射法”进行。
声测管的安装埋设：
（1）声测管一般采用钢管，其内径比径向换能器外径大10～20mm，一般宜为50～60mm。钢管段与段之间用螺纹联结法（或用套筒联结法）联结。联结钢套管约10cm长。联结处要保证联结牢靠不脱开，密封良好不漏水，联结平整不打折，管内无异物保证通畅。螺纹口应缠生胶带或带漆麻丝。
（2）声测管安装数量遵循： 每桩埋设2-3根声测管。其布置如下：
管与管之间上下应平行等距布置安装，一般采用一组3根等长的钢筋将声测管点焊固定，上下每隔2-3m加焊一组。声测管底部预先焊死，上端加盖，且上端口应高出桩顶300-500mm。
现场检测：
检测时，以每两根声测管为一组，三根以上以顺时针方向，两两一组。将收、发换能器分置于两个声测管中，从管顶（或管底）开始，以一定间距进行等高度的逐点对测，测试间距不宜大于250mm。
4、高应变试验
试验按中华人民共和国行业标准《建筑基桩检测技术规程》（JGJ106-2003）中“高应变法”进行。
（1）测试方法：
在离桩顶1D～3D桩身处对称安装一对力传感器和一对加速度传感器，重锤以自由下落方式垂直打击桩顶，瞬时冲击产生的加速度和力信号通过RS-1616K型桩基动测系统放大和A/D转换，变成数字信号传给微机，信号经过计算机软件的处理后存入磁盘，同时显示实测波形。
（2）分析方法：
实测曲线拟合法（CCWAPC）是根据采集的实测曲线，在室内通过CCWAPC程序求解波动方程,得出桩的结构完整性、桩的极限承载力以及荷载与沉降关系的Q～s曲线。其计算的基本要点是通过对实测信号进行拟合实现的。分析时，先结合实际情况、资料、经验等，假定桩各单元参数、建立土阻力模型；然后以一根实测的曲线[Z*V(t)]作为桩顶边界条件输入，通过求解波动方程，反算出桩顶的另一根曲线结果[用Fc(t)表示]，完成一次拟合。若计算曲线[用Fc(t)表示]和实测曲线[用Fm(t)表示]不符，则调整桩单元参数和土模型的各种参数，重新进行计算，完成下一拟合。整个拟合计算过程成为一种“实测→设定→计算→比较”的循环，直至计算曲线和实测曲线的符合程度不能进一步改善为止，此时各参数认为是最佳估算值，最终得到单桩承载力及其它桩土参数。CCWAPC法采用了连续的数学模型，它能为每一段桩身设定不同的阻力、阻尼和弹限，至于向上运动和向下运动时的土阻力和刚度也可以不等，甚至可以考虑桩身任意截面处的缺陷、桩底处的辐射阻尼以及连续锤击时的残余应力影响等。CCWAPC程序还可以将拟合完毕的总阻力划分成静阻力和动阻力两部分，然后绘制模拟试验的Q～s曲线和桩周摩阻力分布图。
CCWAPC分析软件输出的结果内容包括：
①应力和速度曲线；
②计算阻力分布和桩基受极限载荷作用下的应力分布；
③最佳的各种拟合曲线；
④模拟静荷载试验的桩顶沉降～荷载曲线和桩底沉降～荷载曲线。
四、监测内容及设备
监测项 | 设备名称 | 设备型号 | 技术指标 | 设备图片 |
桩顶沉降监测 | 硅压式静力水准仪 | SCE0627G | 量程：0～1000mm...5000mm （特殊规格可定制）； 精度：±0.1mm； 分辨率：0.01mm； 测温精度：±0.1℃； 供电电压：DC 9～36v |
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桩底压力监测 | 振弦式应变计 | RCE0350 | 测量范围：±3000με； 分辨率：≤0.05%FS； 综合误差：≤1.5 %FS； 测温范围：-35℃～+85℃（可定制）； 测温精度：±0.5℃ |
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钢筋应力计 | MCE0180 | 测量范围：最大压应力 100MPa，最大拉应力 200MPa； 分辨力：≤0.05%FS； 综合误差：≤1.0 %FS； 测温范围：-35℃～+85℃； 测温精度：±0.5℃ |
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桩体内力监测 | 土压力盒 | PCE0270 | 分辨力：≤0.05%FS； 综合误差：≤1.0 %FS； 测温范围：-35℃～+85℃（可定制）； 测温精度：±0.5℃ |
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锚索测力计 | MCE0190 | 测量范围：200~10000KN； 分辨率：≤0.2%FS； 防渗压力：≥0.3MPa； 测温精度：+0.1℃ |
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桩体水平位移监测 | 固定式测斜仪 | ICE0920 | 测量范围：±30°； 测量精度：±0.01°； 分辨率：0.002°； 输出频率：5~100Hz可选； |
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GNSS位移沉降测量系统 | SCE0680G | 单点定位精度：<1.5m； 信号跟踪时间：冷启动<50s 温启动<30s 热启动<15s； 信号重捕获：<2s |
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五、监测前准备工作
（一）委托方的准备和配合工作
1、资料收集
在开始检测前，委托方应向监测单位提供：工程名称及建设、设计、施工单位名称；工程地质勘察报告；桩基施工记录。
2、道路畅通，具备380伏电源。
3、桩头处理要求：桩头应与地面相平（不得高于地面300mm）；
桩头面应平整。
（二）监测方的准备工作
1.现场察看，确定监测顺序，拟定进退场办法
2.静载测试前低应变测试，以确定桩身完整性
3.试验设备进场
4.安装反力装置
六、现场监测
试验工作准备就绪后，即可起表检测，起表前应取得委托方（或监理方）同意。现场检测人员轮流值班，按时抄表。压力表油压下降时，要及时补载。
七、监测报告内容
1．报告采用江苏省桩基检测专用格式，报告一式五份。
2．检测报告包括以下内容：
（1）一般概况
包括工程名称；工程地点；测试目的；测试日期；勘察、设计及施工单位等。
（2）工程地质概况
（3）测试仪器、原理、方法
（4）检测数量及检测位置平面图
（5）实测曲线（带标注值）及相关说明
（6）检测成果汇总及分析意见
全部试验结束后，第4天提交正式报告，报告中测试分析、复核、技术负责人栏目均由本人签名，以示负责。
八、质量保证措施
试验严格按照规范进行，原始记录真实可靠不得随意涂改。现场检测人员必须持有省建设厅颁发的《桩基检测上岗证》。严禁检测人员向施工单位提不合理要求。
九、安全保证措施
1、施工前所有参加施工人员集中进行行业技术及安全学习，施工期间严格执行本中心的安全管理规定。
2、项目经理对现场的安全负责，技术人员负责当天的安全。
3、起重指挥、司索工、吊车驾驶员的岗位责任。
1） 严格遵守各项规章制度、岗位责任制及岗位安全技术操作规程。
2）树立良好的职业道德，统一指挥，团结协作。
3）当班起重、司索人员应坚守工作岗位，不擅自离开工作场所。
4）起重人员要认真钻研业务技术，懂得起重设备、工具、吊车的基本构造原理和操作方法，做到熟练操作，作业前对吊索具和设备进行检查。吊车司机必须持证上岗。
5）作业人员发现设备和吊索具有较大隐患，危及人身安全时，应停止起重作业 。
6）作业人员应注意起重机的运行和吊装状况，若发现机件、零件、吊索具安全装置等故障或异常现象，应及时设法排除或进行维护保养，必要时应向单位领导或检修人员报告，待查清原因排除故障后方可继续作业。
4、堆卸载过程中的注意要求
1）作业者应按指挥信号进行，对紧急停车信号，不论何人发出，都应立即执行。
2）不准在高处抛材料、工具或工件，工作结束应将高处坠落物件清理收拾好，吊装物体必须稳定平衡。
3）吊桩作业应戴好安全帽，系好颈带。认真穿好防护用品。
4）在任何情况下，作业人员不准在吊运物的下面，吊臂下方也不得有人。吊物下方严禁站人。
5）吊起的重物在空中运行时不准碰撞任何其它设备或物件；禁止物体快速吊运冲击式落地；吊物不得长时间在空中停留。
6）指挥人员发出：“预备”信号时，要目视司机，司机接到信号在开始工作前应回答“明白”信号；当指挥人员听到回答信号后，方可进行指挥。
5、吊车司机严格执行特种作业规范中的十个不准吊
1）指挥信号不明或乱指挥不吊。
2）体重量不清或超重负荷不吊。
3）斜拉物体不吊。
4）重物上站人或浮置物不吊。
5）工作场地昏暗，无法看清场地、被吊物及指挥信号不吊。
6）工件埋在地下不吊。
7）重物棱角处与吊绳之间未加垫衬不吊。
8）吊索具达到报废标准或安全装置失灵不吊。
9）靠近电线、高压线不吊。
10）工件捆绑、吊挂不牢不吊。
6、汽车驾驶员应持照开车，倒车时车后应派专人指挥。
7、由安全员进行检查，有违规行为的给予警告或进行处罚，情节严重的汇报到总公司。
