空桩段工程桩混凝土浆面标高控制的施工方法与流程

本发明专利涉及标高设备的技术领域，具体而言，涉及空桩段工程桩混凝土浆面标高控制的施工方法。

背景技术：

随着高层建筑的发展，我国基坑工程的规模也迅速扩大，基坑开挖深度越来越深，混凝土浆钻孔灌注桩的空桩段也随之越来越长。

目前，钻孔灌注工程桩一般都是从地面开始，空桩段越来越长，由于钻孔灌注桩空桩段过长，灌注面上方有一定厚度的沉渣和大量的泥水浆，给灌注面高度的精准测量带来了极大难题。

现有技术中，传统的空桩段高度检测的方法是悬绳法，此方法检测精度极其依赖于人工经验，空桩较长的情况下，混凝土浆与泥浆交界面密度大，对测绳法手感影响较大，导致检测精度不高，有时候检测误差能达数米，而且空桩段高度的检测对于保证混凝土浆桩基质量是极其重要的，因此存在对空桩段工程桩混凝土浆面标高误差较大的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供空桩段工程桩混凝土浆面标高控制的施工方法，旨在解决现有技术中，对空桩段工程桩混凝土浆面标高误差较大的问题。

本发明是这样实现的，空桩段工程桩混凝土浆面标高控制的施工方法，包括以下施工步骤：

1)、下放钢筋笼，当将钢筋笼的笼顶下放到钻孔口时停止下放，选择所述钢筋笼上间的两条主筋，将空桩段工程桩混凝土浆面标高设备的探头固定在所述主筋上，所述探头可以通过在不同介质中传播速度不同的原理，可以对工程桩的空桩段做出及时准确地判断。

2)、保证测定位置为预定的桩顶标高。

3)、下放所述钢筋笼到指定位置。

4)、通过手持端启动所述探头，标定泥浆的声速；待混凝土浆到场后，另取一组所述探头连接至所述手持端，并标定混凝土浆的声速。

5)、开始混凝土浆浇筑，在浇筑到和理论方量相差一车混凝土浆时，启动所述探头，持续检测声速，待声速偏离泥浆声速接近混凝土浆声速一定比例时开始报警，即放缓混凝土浆浇筑速度，声速约为混凝土浆声速时，发出提示，即可停止浇筑，并关闭所述探头。

6)、回收所述探头，上提回收所述探头，清洗后即可留待下次使用。

在步骤2)中，把两个探头固定在钢筋笼上间距20至30cm的两条主筋上。

进一步地，所述空桩段工程桩混凝土浆面标高设备包括数据采集器、所述探头以及蓄电池，所述数据采集器与所述探头之间通过线缆电性连接；所述数据采集器的外周设置有固定支架，在所述固定支架上设置有可转动的转轴，所述蓄电池可驱动所述转轴正转或者反转，所述线缆缠绕在所述转轴上，所述蓄电池用于为所述数据采集器以及探头供电。

进一步地，在步骤3)中，在下放钢筋笼过程中，先提前下方一截线缆，之后再同时下方所述线缆以及所述钢筋笼，所述线缆从所述转轴上展开的速度与所述钢筋笼下方的速度一致，当所述钢筋笼停止下放时，所述转轴同时收到手持端的指令，停止转动并锁死。

进一步地，所述固定支架包括两个对立布置的支撑架，两个所述支撑架布置在所述转轴的两侧，两个所述支撑架的与转轴之间围合形成用于缠绕所述线缆的缠绕区域。

进一步地，所述固定支架包括两个支撑柱，两个所述支撑柱分别呈相向倾斜布置，两个所述支撑柱的上端连接交汇形成固定端，所述转轴与所述固定端转动连接。

进一步地，所述探头的侧壁朝内凹陷形成多个凹陷区，所述凹陷区上设置有多条滑槽条，所述滑槽条上封盖有滑槽挡板，所述滑槽挡板可沿所述滑槽条往复滑动；所述滑槽挡板的内部设置有电磁铁，所述电磁铁通过所述电缆与所述蓄电池电性连接。

进一步地，所述滑槽挡板延伸出所述探头的侧壁并呈空置布置。

进一步地，所述滑槽挡板包括第一滑槽挡板和第二滑槽挡板，所述第一滑槽挡板和第二滑槽挡板可沿所述滑槽条相向或背离方向往复移动；所述第一滑槽挡板与所述第二滑槽挡板对立布置，所述第一滑槽挡板的末端上设置有第一限位板，所述第二滑槽挡板的末端设置有第二限位板，所述第一限位板与所述第二限位板对立错位布置。

进一步地，沿所述探头的长度方向，多个所述凹陷区布置在所述探头的同一个侧壁上。

与现有技术相比，本发明提供的空桩段工程桩混凝土浆面标高控制的施工方法，通过将探头固定在钢筋笼上，并将钢筋笼下放到钻孔内部，在下放的过程中，探头与钢筋笼一并下放至指定位置，探头可以通过在不同介质中传播速度不同的原理，可以对工程桩的空桩段的状态做出及时准确地判断，这样，相比于传统的空桩段高度检测的方法来说，受泥浆以及混凝土浆的影响较小，且不依赖于人工经验，即使在桩较长的情况下、混凝土浆与泥浆交界面密度大的的测试状态下，也能够更加精准地测出空桩段的状态，具有更高的测量进度以及较小的误差。

附图说明

图1是本发明提供的空桩段工程桩混凝土浆面标高控制的施工方法的主视示意图；

图2是本发明提供的空桩段工程桩混凝土浆面标高控制的施工过程的剖面示意图；

图3是本发明提供的空桩段工程桩混凝土浆面标高控制的施工方法的空桩段工程桩混凝土浆面标高设备的主视示意图；

图4是本发明提供的空桩段工程桩混凝土浆面标高控制的施工方法的探头的主视示意图；

图5是本发明提供的空桩段工程桩混凝土浆面标高控制的施工方法的探头的俯视示意图；

图6是本发明提供的空桩段工程桩混凝土浆面标高控制的施工方法的手持端的主视示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参照图1至6所示，为本发明提供的较佳实施例。

空桩段工程桩混凝土浆面标高控制的施工方法，包括以下施工步骤：

1)、下放钢筋笼50，当将钢筋笼50的笼顶下放到钻孔20口时停止下放，选择钢筋笼50上间的两条主筋40，将空桩段工程桩混凝土浆面标高设备100的探头固定在主筋40上，探头10可以通过在不同介质中传播速度不同的原理，可以对工程桩的空桩段做出及时准确地判断。

2)、保证测定位置为预定的桩顶标高60。

3)、下放钢筋笼50到指定位置。

4)、通过手持端180启动探头10，标定泥浆210的声速；待混凝土浆到场后，另取一组探头10连接至手持端180，并标定混凝土浆的声速。

5)、开始混凝土浆浇筑，在浇筑到和理论方量相差一车混凝土浆时，启动探头10，持续检测声速，待声速偏离泥浆210声速接近混凝土浆声速一定比例时开始报警，即放缓混凝土浆浇筑速度，声速约为混凝土浆声速时，发出提示，即可停止浇筑，并关闭探头10。

6)、回收探头10，上提回收探头10，清洗后即可留待下次使用。

上述提供的空桩段工程桩混凝土浆面标高控制的施工方法，通过将探头10固定在钢筋笼50上，并将钢筋笼50下放到钻孔20内部，在下放的过程中，探头10与钢筋笼50一并下放至指定位置，探头10可以通过在不同介质中传播速度不同的原理，可以对工程桩的空桩段的状态做出及时准确地判断，这样，相比于传统的空桩段高度检测的方法来说，受泥浆210以及混凝土浆的影响较小，且不依赖于人工经验，即使在桩较长的情况下、混凝土浆与泥浆210交界面密度大的的测试状态下，也能够更加精准地测出空桩段的状态，具有更高的测量进度，测量误差小。

在步骤2)中，把两个探头10固定在钢筋笼50上间距20至30cm的两条主筋40上，这样，两个探头10之间的距离较紧，因此在检测过程中，二者所处的环境非常接近的，这样，两个探头10所测得的数据就更具有比较意义，同时也可以减小因两个探头10位置不同而导致测量数据之间出现不必要的误差，提高测试精准度。

当然，为了减小探头10测试的误差，也可以设置不仅限于两个探头10，也就是说，是在钢筋笼附近设置多个探头10，在钻孔20内设置多个深度值，多个探头10的深度由浅至深，并且，每个特定的深度值附近至少有两个探头10，在计算过程中，将两个探头10测得的数据取平均值。

探头10的形状优选为扁平状，这样的话，在灌注过程中，探头10不会遮挡住混凝土浆的灌注路径，避免探头的检测区域未与泥浆进行直接接触的情况，从而增加测试的精准度。

在步骤3)中，在下放钢筋笼50过程中，先提前下方一截线缆140，之后再同时下方线缆140以及钢筋笼50，线缆140从转轴152上展开的速度与钢筋笼50下方的速度一致，当钢筋笼50停止下放时，转轴152同时收到手持端180的指令，停止转动并锁死，也就是说，线缆140的长度始终是大于地面至钢筋笼50之间的长度的，这样，在下放过程中，不会造成由于线缆140长度不够而对线缆140造成牵扯拉拽，避免对线缆140造成不必要的损坏，增加设备的使用寿命。

再者，在钢筋笼50下放完成后，控制器可以控制转轴152反转，对线缆140收紧，这样，进一步增加测试的精度。

另外，在回收探头10过程中，和下放探头10过程中原理相同，也是控制器控制转轴152先行正转，再进行后续回收工作。

空桩段工程桩混凝土浆面标高设备100包括数据采集器、探头10以及蓄电池，数据采集器与探头10之间通过线缆140电性连接；数据采集器的外周设置有固定支架，固定支架上设置有可转动的转轴152，线缆140缠绕在转轴152上，蓄电池用于对数据采集器以及探头10供电。

空桩段工程桩混凝土浆面标高设备100包括数据采集器、探头10以及蓄电池，数据采集器的外周设置有固定支架，固定支架上设置有可转动的转轴152，线缆140缠绕在转轴152上，这样，当需要将探头10下放到基坑或是需要将探头10从基坑中取出时，只需要正转或是翻转上述转轴152，即可实现对线缆140的释放及回收，操作简单方便，相对直接用手提放来说，提升及下放速度均匀有序，更具有稳定性。

另一方面，通过探头10在不同介质中传播速度不同的原理，可以对工程桩的空桩段做出及时准确地判断，具体的，在泥浆210中声速约为1600m/s，在混凝土浆中，约为3500-4000m/s，两种介质中的声速差距足以成为区分两种介质的判据，在步骤4)中，如配合比未发生较大的变化，可以调用之前标定的混凝土浆的声速。

数据采集器，又称盘点机、掌上电脑。它是将条码扫描装置与数据终端一体化，带有电池可离线操作的终端电脑设备；具备实时采集、自动存储、即时显示、即时反馈、自动处理、自动传输功能。

探头10内具有感应器，感应器为超声波传感器，超声波传感器的型号为uk6a/hn-0aul，超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号(通常是电信号)的传感器。超声波是振动频率高于20khz的机械波。它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中。

超声波传感器主要为蓄电池，换能器，换能器是一种能实现电能、机械能或声能从一种形式的能量转换为另一种形式的能量的装置，也称有源传感器。换能器是超声波传感器的核心器件，其特性参数决定整个设备的性能。

空桩段工程桩混凝土浆面标高控制的施工方法还包括控制器，控制器的型号为nodic52832的主控芯片，但不限于上述主控芯片，控制器与数据采集器电性连接，可用于分析处理数据采集器所采集的信息。

在空桩段工程桩混凝土浆面标高设备100上还设置有电量指示灯、信号指示灯、固定指示灯、测量指示灯、距离测试器以及开关和天线170。

每个灯显示颜色均不一致，这样，通过不同颜色灯的亮度即可判断空桩段工程桩混凝土浆面标高设备100的检测状态。

空桩段工程桩混凝土浆面标高控制的施工方法还包括移动端，控制器电性连接有无线传输模块，无线传输模块型号为si4432模块，该模块的通讯距离可达八百米，移动端具有无线接收模块，移动端用于接收控制器处理过后并通过无线发射出的信息，移动端上具有显示屏181以及操作键182，可用于显示控制器所处理的数据信息，另一方面，移动端上具有第二控制器，第二控制器可通过无线传输模块对控制器进行操作指令。

固定支架包括两个对立布置的支撑架，两个支撑架布置在转轴152的两侧，两个支撑架的与转轴152之间围合形成用于缠绕线缆140的缠绕区域，两个支撑架分别从转轴152的两侧对环绕在转轴152上布置的线缆140进行支撑，同时还可以起到限制线缆140的缠绕空间的作用。

固定支架包括两个支撑柱150，两个支撑柱150分别呈相向倾斜布置，两个支撑柱150的上端连接交汇形成固定端，转轴152与固定端转动连接，这样，转轴152置于两个支撑柱150的顶部，因此在转轴152转动过程中，不会受到支撑柱150的干扰。

固定端朝上延伸并形成把手160，把手160呈空置布置，把手160相对远离线缆140的缠绕区域布置，便于对上述空桩段工程桩混凝土浆面标高控制的施工方法进行抓持携带。

再者，把手160朝向背离缠绕区域方向倾斜，这样，把手160收到线缆140的干扰更小，为操作者提供更大的抓持空间，方便抓持的同时，也扩大了线缆140的缠绕区域。

在探头10的侧壁朝内凹陷形成多个凹陷区，凹陷区上设置有多条滑槽条120，滑槽条120上封盖有滑槽挡板130，滑槽挡板130可沿滑槽条120往复滑动；滑槽挡板130的内部设置有电磁铁，电磁铁通过电缆与蓄电池以及控制器电性连接，这样，当探头10下放到自定区域内时，移动端可以监测到探头10的下放位置，此时，第二控制器通过无线模块向控制器发出指令，控制器控制蓄电池对电磁铁进行供电，电磁铁通电后吸附到基坑中的主筋40上。

滑槽挡板130延伸出探头10的侧壁并呈空置布置，便于与主筋40进行接触及吸附。

另外，滑槽挡板130包括第一滑槽挡板131和第二滑槽挡板132，第一滑槽挡板131和第二滑槽挡板132可沿滑槽条120相向或背离方向往复移动；第一滑槽挡板131与第二滑槽挡板132对立布置，第一滑槽挡板131的末端上设置有第一限位板1310，第二滑槽挡板132的末端设置有第二限位板1320，第一限位板1310与第二限位板1320对立错位布置，当探头10下放到指定位置后，第二控制器通过无线模块向控制器发出指令，控制器控制蓄电池对电磁铁进行供电，电磁铁通电后吸附到基坑中的主筋40上，此时控制器再控制第一滑槽挡板131和第二滑槽挡板132相向移动，并夹持在主筋40上，进而将探头10固定的更加稳固，从而保证所测得的数据的稳定性、准确性以及可靠性。

当测试为完成后，此时控制器首先控制蓄电池对电磁铁进行断电，此时电磁铁不具有吸附力，接着控制器再控制第一滑槽挡板131和第二滑槽挡板132沿相互背离方向移动，探头10与主筋40脱离，此时即可转动转轴152，将探头10进行回收，简单方便，便于使用。

沿探头10的长度方向，多个凹陷区布置在探头10的同一个侧壁上，单侧进行吸附，更具针对性。

滑槽挡板130的内侧设置有防滑垫，防滑垫可以增大与主筋40之间的摩擦力，进一步增加对探头10固定的稳定性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。