一种深基坑围护结构超长桩基质量检测装置及方法与流程

本发明涉及土木工程桩基质量检测领域，尤其涉及一种深基坑围护结构超长桩基质量检测装置及方法。

背景技术：

1、桩基础作为一种深基础结构形式，在土木工程领域已得到了广泛应用。桩基础能够将上部结构的自重和承受的荷载传递到与桩基础所接触的稳定土层中去，因此很大程度的减小了基础的沉降及建筑物的不均匀沉降。桩基础具有承载力高、沉降量小、抗震能力强等优点，在一些地质条件复杂、土质松软、多地震的地区被大量应用，并已获得可观的效果。桩基础按制作工艺可分为灌注桩和预制桩，其中灌注桩的使用是较为广泛的，如：桥梁、公路、铁路、高层建筑等工程。但是桩基在施工制作过程中，因施工技术、人员操作、外界条件及材料质量等因素的影响，极易出现断桩、扩颈、缩径、离析、夹泥、沉渣、空洞等缺陷，这些缺陷就是建筑物的潜在隐患，极大地影响了建筑物的质量，一旦缺陷处负荷不了上部结构的质量，就会造成建筑物坍塌，损失极为严重。因此，桩基检测就显得尤为重要，只有及时的检测出缺陷桩，采取有效防治措施，才能极大的提高建筑物质量。目前存在的桩基质量检测的方法有静载试验法、钻芯法、低应变法、高应变法、自平衡法以及声波透射法。其中，超声波透射法检测混凝土质量的原理是事先在桩内预埋若干个声测管，作为超声波接收和发射换能器的通道。检测时在一个管内放入发射超声波的发射探头在另一个管内放入接收超声波的接收探头。两个探头由底部往上同步提升，仪器记录超声波在由二管组成的砼测面内传播的声学特征。根据波的到达时间，幅度大小，频率变化及波形畸变程度，经过分析处理，从而判定出砼质量状况，存在缺陷的性质、大小及空间位置、砼匀质性。

2、然而，在现有采用声波透射法的过程中，存在着一些问题。比如在预埋声测管时需要保证几根声测管平行，否则会影响最后的检测结果的准确性。而且，在现有的一些加固声测管的方法中，会采取在几根声测管之间放置支架来保证声测管的稳定，可是，由于声波在混凝土中的传播速度和在用来加固的支架中的传播速度是不一样的，所以这样也会导致最后的结果不准确，进而影响桩身完整性的判断。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种深基坑围护结构超长桩基质量检测装置及方法，解决上述背景技术中所提出的问题，提高桩基质量检测的准确性。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

3、本发明一种深基坑围护结构超长桩基质量检测装置，包括多根相互平行的竖直设置于桩基的钢筋笼上的声测管道，多根所述声测管道两两相对设置并且底端通过连接支架相连接，每两个相对的声测管道中分别设置有声波发生器和接收换能器，所述声波发生器和所述接收换能器分别通过电缆与设置于所述桩基外部的声波检测仪相连接。

4、进一步的，各所述声测管道由多节声测管首尾顺次连接，并且相邻的声测管之间的连接处通过套筒包裹固定。

5、进一步的，所述连接支架上设置有多个与各所述声测管道的端部套接配合的密封盖。

6、进一步的，各所述声波发生器和各所述接收换能器上分别套设有与所述声测管道的内壁滑动配合的嵌套。

7、进一步的，各所述声测管道的内壁上对称设置有两个限位滑凸，所述嵌套的外壁上对称设置有两个分别与两个所述限位滑凸相适配的限位凹槽。

8、另外本发明还公开了一种深基坑围护结构超长桩基质量检测方法，应用上述检测装置，包括如下步骤：

9、s1、施工前对桩基施工场地进行清理，平整压实，进行施工场地布置，对泥浆池、钢筋笼和施工机械的存放区域做出科学详细规划；

10、s2、用全站仪进行桩位放样，然后埋设钢护筒，护筒强度应符合刚度和强度要求，护筒外侧用粘土填满、夯实；

11、s3、使用钻机进行钻孔，当钻孔深度达到设计孔深时，对孔位、孔径、孔深和倾斜度等进行检查，确保满足规范要求，然后进行清孔；

12、s4、制作钢筋笼，在钢筋笼中安置四根声测管道，各所述声测管道两两之间距离相等；

13、s5、将钢筋笼下放到事先挖好的桩基中，放置钢筋笼时注意保持钢筋笼呈竖直状态，避免钢筋笼倾斜。

14、s6、浇筑混凝土，等待混凝土凝固。

15、s7、在混凝土凝固几天后，在桩基外部架设声波检测仪，在预先安置的声测管道中放置声波发射器和换能器，开始检测；根据接收到的声波参数来确定桩身完整性。

16、进一步的，在步骤s4中，安置声测管道时要求声测管道设置于钢筋笼对应的竖向钢筋旁并与该竖向钢筋相切，然后用箍筋来箍住声测管和相邻的钢筋，沿着声测管长度，每间隔1米用箍筋进行一次绑扎。

17、进一步的，在步骤s4中，声测管安置完成后，通过连接支架的多个密封盖对各所述声测管道的底部管口进行密封。然后将钢筋笼下放到事先挖好的桩基中，放置钢筋笼时注意保持钢筋笼呈竖直状态，避免钢筋笼倾斜，然后在各所述声测管中灌满清水，并在各所述声测管道的顶部管口用连接支架的密封盖进行密封。

18、进一步的，在所述步骤s4中，声测管道的安置数量根据桩径来确定，当桩径小于等于800毫米时，声测管道数量不能少于两根；当桩径在800毫米和1600毫米之间时，声测管道数量不能少于三根；当桩径大于1600毫米时，声测管数量不能少于四根。

19、进一步的，在所述步骤s7中，在开始测量前，需将多个所述声测管道顶部的连接支架取下。

20、与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

21、本发明的深基坑围护结构超长桩基质量检测装置通过在声测管道内部的限位滑凸与声波发射器和声波换能器上的嵌套的限位凹槽契合，使得声波发射器和声波换能器上在声测管道升降时始终保持在声测管道的中心位置，让测量精确度更高，对桩基的完整性结果判断更准确。

22、另外，本发明的的深基坑围护结构超长桩基质量检测方法中通过将声测管道置于相邻两根竖向钢筋中间，与两根钢筋相切，四根声测管的底部和顶部用十字支架的密封盖进行密封连接，可以保证四根声测管保持平行，使得在使用声波测量时得到的声波参数更准确，让桩身完整性的判断更为准确。

技术特征：

1.一种深基坑围护结构超长桩基质量检测装置，其特征在于：包括多根相互平行的竖直设置于桩基的钢筋笼上的声测管道，多根所述声测管道两两相对设置并且底端通过连接支架相连接，每两个相对的声测管道中分别设置有声波发生器和接收换能器，所述声波发生器和所述接收换能器分别通过电缆与设置于所述桩基外部的声波检测仪相连接。

2.根据权利要求1所述的深基坑围护结构超长桩基质量检测装置，其特征在于：各所述声测管道由多节声测管首尾顺次连接，并且相邻的声测管之间的连接处通过套筒包裹固定。

3.根据权利要求1所述的深基坑围护结构超长桩基质量检测装置，其特征在于：所述连接支架上设置有多个与各所述声测管道的端部套接配合的密封盖。

4.根据权利要求1所述的深基坑围护结构超长桩基质量检测装置，其特征在于：各所述声波发生器和各所述接收换能器上分别套设有与所述声测管道的内壁滑动配合的嵌套。

5.根据权利要求4所述的深基坑围护结构超长桩基质量检测装置，其特征在于：各所述声测管道的内壁上对称设置有两个限位滑凸，所述嵌套的外壁上对称设置有两个分别与两个所述限位滑凸相适配的限位凹槽。

6.根据权利要求1-5任一项所述的深基坑围护结构超长桩基质量检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的深基坑围护结构超长桩基质量检测装置及方法，其特征在于：在步骤s4中，安置声测管道时要求声测管道设置于钢筋笼对应的竖向钢筋旁并与该竖向钢筋相切，然后用箍筋来箍住声测管和相邻的钢筋，沿着声测管长度，每间隔1米用箍筋进行一次绑扎。

8.根据权利要求6所述的深坑深基坑围护结构超长桩基质量检测装置及方法，其特征在于：在步骤s5中，声测管安置完成后，通过连接支架的多个密封盖对各所述声测管道的底部管口进行密封。然后将钢筋笼下放到事先挖好的桩基中，放置钢筋笼时注意保持钢筋笼呈竖直状态，避免钢筋笼倾斜，然后在各所述声测管中灌满清水，并在各所述声测管道的顶部管口用连接支架的密封盖进行密封。

9.根据权利要求6所述的深坑深基坑围护结构超长桩基质量检测装置及方法，其特征在于：在所述步骤s4中，声测管道的安置数量根据桩径来确定，当桩径小于等于800毫米时，声测管道数量不能少于两根；当桩径在800毫米和1600毫米之间时，声测管道数量不能少于三根；当桩径大于1600毫米时，声测管数量不能少于四根。

10.根据权利要求6所述的深坑深基坑围护结构超长桩基质量检测装置及方法，其特征在于：在所述步骤s7中，在开始测量前，需将多个所述声测管道顶部的连接支架取下。

技术总结
本发明公开了一种深基坑围护结构超长桩基质量检测装置，包括多根相互平行的竖直设置于桩基的钢筋笼上的声测管道，多根所述声测管道两两相对设置并且底端通过连接支架相连接，每两个相对的声测管道中分别设置有声波发生器和接收换能器，所述声波发生器和所述接收换能器分别通过电缆与设置于所述桩基外部的声波检测仪相连接。本发明的深基坑围护结构超长桩基质量检测装置通过在声测管道内部的限位滑凸与声波发射器和声波换能器上的嵌套的限位凹槽契合，使得声波发射器和声波换能器上在声测管道升降时始终保持在声测管道的中心位置，让测量精确度更高，对桩基的完整性结果判断更准确。

技术研发人员：郭磊磊,许再兴,曹瑞雪,白义汉,汪亦显,徐豹,郭盼盼,宋满荣,张桂友,汪伽宏,高媛,刘永丽,胡劲辉,彭雪龙
受保护的技术使用者：中铁四局集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15