对钻孔灌注桩成桩质量和承载性能的评价,已有多种标准的现场测试方法,但目前在这些现场测试方法中普遍使用的灌注桩测试仪器和设备仍然存在需要改进的地方。对于工程测试中常见的测量项目,现有的钻孔灌注桩的桩身应变、应力传感器、钢筋笼长度测试装置和基桩动态测试仪各自存在不足之处:大量的应变、应力测点会使传感器导线束过于臃肿,导致安装作业和数据采集工作变得困难和低效,甚至可能影响基桩的结构完整性;钢筋笼端部的总磁化强度垂直分量过小可能导致钢筋笼长度测量误差过大;低应变反射波法检测和旁孔透射波法检测一般需要分别配备专门的仪器。本文主要针对这些不足之处,研制了串行轴向应变传感器、基于三维磁场测量的钢筋笼长度检测装置和基桩无线动态测试仪,并分别进行了现场试验。主要工作和成果如下:(1)根据电阻应变测量原理,设计研制了一种基于串行通信总线、适用于钻孔灌注桩轴向应变、应力测量的传感器。该传感器输出的是数字信号,具有良好的抗干扰能力。试桩上的所有同类传感器可共用同一条电缆,且试桩的桩长不受限制。传感器安装简便,能够提高施工效率。研制过程包括传感器的主体结构设计、防水密封保护结构的设计、制作物料的选择和电子元器件的选型、硬件电路及其配套程序的设计与调试。对装配完成的传感器进行了室内标定试验,标定结果表明了传感器功能的有效性和可靠性。(2)在基桩静荷载试验工程现场环境中,对所研制的串行轴向应变传感器分别进行传感器后埋式现场试验和传感器预埋式现场试验。对两种现场试验数据处理和分析的结果初步验证了所设计的串行轴向应变传感器在不同实际工况中应用的可行性,且其性能表现与振弦式钢筋应力计相当。(3)串行轴向应变传感器的后埋式试验方式无需在灌注桩施工阶段进行作业,若灌注桩施工时预埋有其他用途的管,当预埋管使用完毕后可以加以利用,这种方式具有一定的优势。对试验结果分析表明,使用后埋式试验方式要确保水泥砂浆灌注的施工质量以使传感器能够正常受力。(4)基于钢筋笼长度磁测井法的原理,分析了影响钢筋笼总磁化强度的多种因素和传统钢筋笼长度测量方法的不足,提出了基于三维磁场测量的钢筋笼长度检测方法以应对当钢筋笼端部垂直方向的总磁化强度较弱时磁场垂直分量曲线在钢筋笼端部的特征有可能会不够显著的情形,然后根据工程检测需求设计了一套基于三维磁场测量的钢筋笼长度检测装置,包括磁场探头主体结构的设计、材料和电子元器件的选择、三维磁场测量探头电路、磁场检测控制器电路以及相关软件的设计与调试。现场试验表明所研制的基于三维磁场测量的钢筋笼长度检测装置是有效的。(5)根据低应变反射波法和旁孔透射波法的检测原理和要求,研制了一种能同时适用于两者功能的基桩无线动态测试仪,并在混凝土灌注桩试验场地分别进行了试验,试验结果表明其功能符合工程测试需求。