CN109537652A - 灌注桩混凝土密实度检测取样装置及质量检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种灌注桩混凝土密实度检测取样装置及质量检测方法，取样装置包括取样主筒体，取样主筒体由沿其轴向剖分的两个半筒体扣合而成，两个半筒体可分离以便于取样后的检测；任一半筒体的外壁上凸起设有连接部，穿过连接部并可转动设有联动杆；取样主筒体的一端设有封盖，另一端设有操作把手，封盖和操作把手分别固连在联动杆的两端以在转动操作把手时通过联动杆带动封盖同步转动从而实现对取样主筒体对应端的开闭。本发明的取样装置用于灌注桩桩顶标高的混凝土取样，操作简单方便；通过取样检测密实混凝土的界面情况，可直观判断桩顶标高的混凝土密实度是否满足设计要求，从而保证成桩后桩顶标高的强度、质量符合设计要求。

Description

灌注桩混凝土密实度检测取样装置及质量检测方法

技术领域

本发明属于固定建筑物基础工程构件技术领域，具体涉及一种灌注桩混凝土密实度检测取样装置及质量检测方法。

背景技术

长螺旋钻孔灌注桩，利用长螺旋钻机将长螺旋钻杆钻进至设计桩底标高，停钻后在提钻的同时通过钻头活门（钻杆内管上的混凝土孔）向孔内连续泵注超流态混凝土，灌注至设计的桩顶标高以上后停止泵送混凝土，移开钻杆后压入钢筋笼形成桩体；在灌注混凝土到桩顶时，灌入的混凝土通常要超出桩顶标高500mm，以保证桩顶标高的强度，后续凿除浮浆后桩顶标高处能符合设计要求。

目前，在压入钢筋笼之前，灌注的桩顶标高处的质量控制通常凭工人施工经验控制停止泵入混凝土时间点，灌注完成后通过插入一根长钢筋棍来检查是否满足超灌500mm的要求，满足超灌500mm即判定桩顶标高位置的混凝土密实度满足要求，成桩之后桩顶标高处能符合设计要求，但这种检测方式误差较大，且不严谨，容易导致出现实际成桩的桩顶标高处达不到设计要求的情况。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种灌注桩混凝土密实度检测取样装置及质量检测方法，方便桩顶标高的混凝土取样，通过取样检测出密实混凝土的界面情况，直观判断桩顶标高的混凝土密实度是否满足设计要求，从而保证成桩后桩顶标高的强度、质量符合设计要求。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

灌注桩混凝土密实度检测取样装置，包括取样主筒体，所述取样主筒体由沿其轴向剖分的两个半筒体扣合而成，所述两个半筒体可分离以便于取样后的检测；任一半筒体的外壁上凸起设有连接部，穿过所述连接部并可转动设有联动杆，所述联动杆与取样主筒体的轴向同向；所述取样主筒体的一端设有封盖，另一端设有操作把手，所述封盖和操作把手分别固连在联动杆的两端以在转动操作把手时通过联动杆带动封盖同步转动从而实现对取样主筒体对应端的开闭。

本发明的取样装置用于伸入桩孔中进行桩顶标高的混凝土取样，操作简单方便。使用时，使取样主筒体呈竖直状态，封盖位于下端，操作把手位于上端，封盖相对取样主筒体下端呈敞开状态，将取样主筒体插入灌注混凝土后的桩孔中；取样主筒体的下端应伸入至桩顶标高以下，此时封盖及联动杆的下部已没入混凝土中，转动位于上端的操作把手，通过联动杆带动封盖同步转动实现对取样主筒体下端的封闭，关住取样主筒体内的混凝土，提升取样主筒体完成取样；将两个半筒体分离，可检测取样主筒体内的混凝土，得出密实混凝土的界面情况，判断桩顶标高的混凝土密实度是否满足设计要求，如桩顶标高的混凝土密实度合格，因越往下压力越大，则桩顶标高以下的混凝土密实度也合格。将两个半筒体分离的好处是保证检测结果的准确性，无需将取样主筒体内的混凝土推出或挤出，避免造成混凝土密实度的二次变化、影响检测结果。其中，保持两个半筒体扣合成型取样主筒体，可以选择在取样主筒体外圆周上采用铁丝箍紧以保持使两个半筒体的扣合连接，也可以选择在取样主筒体外壁上设置紧固件以用于使两个半筒体保持扣合连接，或是选择其它扣合连接方式，本发明不作具体限制；对应的，取样后，解开铁丝或松开紧固件，以便将两个半筒体分离，进行内部混凝土的检测。

本取样装置可以在试桩时使用，通常正式施工之前要进行试桩，确定提钻的速度、泵注混凝土的泵压和超灌的高度等，试桩灌注之后，通过本取样装置进行取样检测，判断桩顶标高的混凝土密实度是否满足设计要求，通过检测结果，反馈修正提钻的速度、泵注混凝土的泵压和超灌的高度等施工参数，相关施工参数确定之后，在正式施工的成桩过程中，也可以采用本取样装置对各灌注桩进行桩顶标高的质量抽检或全检，从而保证成桩后桩顶标高的强度、质量符合设计要求。

进一步完善上述技术方案，两个半筒体的一条扣合边通过沿取样主筒体的轴向间隔设置的若干合页连接，合页的两个相对可转动的活动板分别对应连接于一个半筒体的外壁上。

这样，整体性更好，方便操作，方便取样后打开两个半筒体以便检测；对应的保持两个半筒体扣合成型取样主筒体仍可以选择上述的铁丝箍紧、紧固件方式。

进一步地，两个半筒体的另一条扣合边通过沿取样主筒体的轴向间隔设置的若干锁扣装置连接以在锁扣时使两个半筒体扣合形成取样主筒体，在脱扣时让两个半筒体可分离。

进一步地，所述锁扣装置包括可转动设于一个半筒体外壁上的锁勾和固定设于另一个半筒体外壁上的锁柱，所述锁柱与锁勾功能配对以实现两个半筒体的可分离式连接。

这样，与合页的应用对应，使用锁扣装置来保证两个半筒体扣合成型取样主筒体并可分离，操作更加简单方便。

进一步地，所述连接部包括沿取样主筒体的轴向间隔设置的至少两个穿环，所述联动杆穿过所有穿环并相对穿环可转动，在取样主筒体的轴向上位于最外侧的两个穿环分别与取样主筒体的两端面平齐。

这样，保证联动杆可转动连接的稳定性，减小摆动，使用更可靠，也保证封盖对取样主筒体对应端的封闭效果。

进一步地，所述联动杆为圆钢，所述圆钢的两端垂直折弯形成两折弯段并通过一个折弯段连接所述封盖，另一个折弯段形成为所述操作把手；两个折弯段的朝向相同；两个折弯段之间的垂直距离与取样主筒体的长度对应。

这样，材料成本低，制造方便，一体的联动杆和操作把手整体性更好，使用更可靠；通过具有一定长度的折弯段来连接封盖，也方便封盖的连接并提高了连接可靠性。两个折弯段的朝向相同可以方便目视判断；实际操作中，转动操作把手并通过联动杆带动封盖同步转动来实现取样主筒体下端的封闭时，封盖及联动杆的下部已没入混凝土中，只能通过操作把手来判断下端封闭状态，而操作把手与封盖的朝向一致，同开同闭，就可以通过操作把手来目视直观判断封盖的转动位置和状态。结合最外侧两个穿环的位置，两个折弯段位于该两穿环外侧，可减小联动杆在取样主筒体的轴向上的窜动，保证封盖对取样主筒体下端的封闭效果。

进一步地，操作把手所在端的取样主筒体的端面上凸起设有限位柱体，操作把手转动至与限位柱体相抵接时封盖将取样主筒体的对应端完全封闭。

这样，进一步保证封盖对取样主筒体下端的封闭效果，使用更方便，通过结构定位避免目视判断，更准确。

进一步地，所述两个半筒体由一整段钢管对半剖分而成。

这样，材料成本低，制造方便，适合建筑施工实际应用场景，取一段符合设计长度的钢管，对半剖开就可以应用，剖开方式可以选择火焰切割、机械加工、线切割等，都很方便。

本发明还涉及一种灌注桩质量检测方法，本方法基于上述的灌注桩混凝土密实度检测取样装置而进行，包括如下步骤：

1）通过钻机钻出深度符合设计要求的桩孔，向桩孔内灌注混凝土；

2）使取样主筒体呈竖直状态，封盖位于下端，操作把手位于上端，封盖相对取样主筒体下端呈完全敞开状态；

3）将取样主筒体竖直插入灌注混凝土后的桩孔中，插入深度应保证取样主筒体的下端面低于桩顶标高；

4）转动操作把手，通过联动杆带动封盖同步转动，使取样主筒体的下端被封盖完全封闭；

5）提升取样主筒体，完成取样；

6）将两个半筒体分离，检测取样的混凝土密实度，如果对应于桩顶标高位置处的混凝土段的密实度满足设计要求，则判定整个灌注桩的混凝土密实度合格。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、本发明的取样装置用于灌注桩桩顶标高的混凝土取样，操作简单方便；方法简单可靠，通过取样检测密实混凝土的界面情况，可直观判断桩顶标高的混凝土密实度是否满足设计要求，从而保证成桩后桩顶标高的强度、质量符合设计要求，进而保证整个灌注桩的质量。

2、本发明取样装置适用性强，可以在试桩时应用，便于确定提钻的速度、泵注混凝土的泵压和超灌的高度等施工参数，方便后续施工开展；也可以在正式施工的成桩过程中，采用本取样装置对各灌注桩进行桩顶标高的质量抽检或全检，保障施工质量。

3、本发明的装置构造简单，整体性好，扣合、分离的操作方便，便于取样和后续检测；分离后以供检测的方式，可保证检测结果的准确性，无需将取样主筒体内的混凝土推出或挤出，避免造成混凝土密实度的二次变化、影响检测结果。

附图说明

图1-具体实施例一的灌注桩混凝土密实度检测取样装置的结构示意图；

图2-具体实施例二的灌注桩混凝土密实度检测取样装置的结构示意图；

图3-具体实施例三的灌注桩混凝土密实度检测取样装置的结构示意图；

图4-具体实施例四介绍的另一种可实施的半筒体扣合连接的结构示意图；

其中，取样主筒体1，半筒体11，导轨槽111，导轨112，穿环2，联动杆3，折弯段31，封盖4，操作把手5，操作段51，合页6，锁扣装置7，锁勾71，锁柱72，限位柱体8，铁丝9。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

实施例一

参见图1，具体实施例的灌注桩混凝土密实度检测取样装置，包括取样主筒体1，所述取样主筒体1由沿其轴向剖分的两个半筒体11扣合而成，所述两个半筒体11可分离以便于取样后的检测；沿取样主筒体1的轴向在任一半筒体11的外壁上间隔设有五个穿环2，最外侧的两个穿环2分别与取样主筒体1的两端面平齐，穿过所有穿环2并相对穿环2可转动设有联动杆3，联动杆3的长度方向自然也与取样主筒体1的轴向同向，所述取样主筒体1的一端设有用于封闭该端面的封盖4，另一端设有操作把手5，所述封盖4和操作把手5通过联动杆3相连，具体为分别固连在联动杆3的两端以实现联动，在以联动杆3为回转轴转动操作把手5时就可以通过联动杆3带动封盖4同步转动从而实现对取样主筒体1对应端的开闭，对应的，要求封盖4与联动杆3的连接是可以满足在其以联动杆3为回转轴转动时能够使取样主筒体1对应端完全敞开或完全密封的。

实施时，取φ60，壁厚5mm，长度1.5m的钢管制作取样主筒体1，沿轴向从中间对半剖开，形成两个半筒体11，两个半筒体11相对扣合连接成型为取样主筒体1，两个半筒体11的一条扣合边位置处通过沿取样主筒体1的轴向间隔设置的三个合页6（铰链）可转动连接，合页6的两个相对可转动的活动板分别对应连接于一个半筒体11的外壁上，优选点焊连接；所述联动杆3选用φ12的光圆钢筋制作，所述穿环2为M16的螺母，M16螺母的底径是大于φ12的，光圆钢筋可以转过所有穿环2并可转动，光圆钢筋的两端垂直折弯形成两折弯段31并通过一个折弯段31连接封盖4，另一个折弯段31形成为所述操作把手5，两个折弯段31的朝向相同，封盖4为一块圆形的钢板，厚4mm，φ80，封盖4的直径大于取样主筒体1；用于连接封盖4的折弯段31长度优选80mm，封盖4连接在该折弯段31朝向操作把手5的一侧，优选点焊连接，该折弯段31应过封盖4的圆心位置，封盖4的边沿与联动杆3相抵接，连接时注意保持封盖4与取样主筒体1端面平行，封盖4至操作把手5的垂直距离也为1.5m或略大于1.5m（制作公差），限制联动杆3在取样主筒体1的轴向上的窜动，也可保证封盖4对取样主筒体1对应端的封闭效果。

实施例的取样装置用于伸入桩孔中进行桩顶标高的混凝土取样，操作简单方便。使用时，参见图1，在取样主筒体1外圆周上采用铁丝9箍紧以保持使两个半筒体11的扣合连接，将取样主筒体1竖直，封盖4位于下端，操作把手5位于上端，封盖4相对取样主筒体1下端呈完全敞开状态，将取样主筒体1插入灌注混凝土后的桩孔中；取样主筒体1的下端应伸入至桩顶标高以下，此时封盖4及联动杆3的下部已没入混凝土中，转动位于上端的操作把手5，通过联动杆3带动封盖4同步转动实现对取样主筒体1下端的封闭，关住已进入取样主筒体1内的混凝土，提升取样主筒体1完成取样；解开铁丝9，将两个半筒体11沿合页6打开，可检测取样主筒体1内的混凝土，观察混凝土粗骨料分布情况，得出密实混凝土的界面情况，直接判断桩顶标高的混凝土密实度是否满足设计要求，如桩顶标高的混凝土密实度合格，因越往下压力越大，则桩顶标高以下的混凝土密实度也合格。将两个半筒体11分离的好处是保证检测结果的准确性，无需将取样主筒体1内的混凝土推出或挤出，避免造成混凝土密实度的二次变化、影响检测结果。本取样装置可以在试桩时使用，通常正式施工之前要进行试桩，确定提钻的速度、泵注混凝土的泵压和超灌的高度等，试桩灌注之后，通过本取样装置进行取样检测，判断桩顶标高的混凝土密实度是否满足设计要求，通过检测结果，反馈修正提钻的速度、泵注混凝土的泵压和超灌的高度等施工参数，相关施工参数确定之后，在正式施工的成桩过程中，也可以采用本取样装置对各灌注桩进行桩顶标高的质量抽检或全检，从而保证成桩后桩顶标高的强度、质量符合设计要求。

实施例二

参见图2，在实施例一构造的基础上，在两个半筒体11的另一条扣合边位置处通过沿取样主筒体1的轴向间隔设置的三个锁扣装置7连接以在锁扣时使两个半筒体11扣合形成取样主筒体1，在脱扣时让两个半筒体11可打开分离，锁扣装置7包括可转动设于一个半筒体11外壁上的锁勾71和固定设于另一个半筒体11外壁上的锁柱72，所述锁柱72与锁勾71功能配对以实现两个半筒体11的可分离式连接，功能配对即通过锁勾71转动可扣住或脱开对应的锁柱72，为现有技术，此处不再赘述；锁扣装置7与合页6的配合应用，保证两个半筒体11可扣合成型取样主筒体1并可打开分离。在使用时，就不需要用铁丝9箍紧和解开的操作了，操作更方便。

实施例三

参见图3，在实施例二构造的基础上，操作把手5所在端的取样主筒体1的端面上凸起设有限位柱体8，操作把手5转动至与限位柱体8相抵接时封盖4将取样主筒体1的对应端完全封闭；限位柱体8设在取样主筒体1上与联动杆3相对的一侧，形成为操作把手5的折弯段31长度优选80mm，大于取样主筒体1的直径以便能够与限位柱体8相抵接。这样，转动操作把手5确定封盖4对取样主筒体1下端的完全密封的状态位置通过结构定位，更准确。

实施时，还可以在形成为操作把手5的折弯段31的自由端再连接一段沿取样主筒体1的轴向延伸的操作段51，具体为向远离取样主筒体1的方向延伸，使操作把手5呈“L”形，进一步方便操作。

实施例四

参见图4，主要介绍两个半筒体11扣合连接可选择的另一种方式，制作时，选用厚度较薄的钢管制作取样主筒体1，沿轴向从中间对半剖开，形成两个半筒体11，分别将两个半筒体11的扣合边弯形成导轨槽111和导轨112的形式，使用时将带一个半筒体11的导轨112插入另一个半筒体11的导轨槽111，实现扣合成型取样主筒体1，取样之后滑出，实现分离以便于后续检测，同样实现两个半筒体11的可分离式扣合连接。

本发明还提供一种灌注桩质量检测方法，本方法可基于上述实施例一到三中任一个所述的灌注桩混凝土密实度检测取样装置而进行，包括如下步骤：

1）通过钻机钻出深度符合设计要求的桩孔，向桩孔内灌注混凝土；

2）使取样主筒体1呈竖直状态，封盖4位于下端，操作把手5位于上端，封盖4相对取样主筒体1下端呈完全敞开状态；

3）将取样主筒体1竖直插入灌注混凝土后的桩孔中，插入深度应保证取样主筒体1的下端面低于桩顶标高；

4）转动操作把手5，通过联动杆3带动封盖4同步转动，使取样主筒体1的下端被封盖4完全封闭；

5）提升取样主筒体1，完成取样；

6）将两个半筒体11分离，检测取样的混凝土密实度，如果对应于桩顶标高位置处的混凝土段的密实度满足设计要求，则判定整个灌注桩的混凝土密实度合格。

以20m的灌注桩为例，长螺旋钻机控制钻孔深度21m，桩孔孔径600mm，灌注混凝土高度20.5m，即超灌0.5m；将取样装置伸入桩孔，假设伸入桩孔长度1.2m，即取样主筒体的下端面伸入至桩顶标高以下0.2m，取样之后检测，取样主筒体内下端0.2m长度内的混凝土密实度应符合设计要求，对应可判定整个灌注桩的混凝土密实度合格。同时还可以检查超灌高度是否合格，即取样主筒体1内的混凝土取样长度应有0.7m以上，才符合超灌0.5m的要求。其中，检测混凝土密实度的方式为现有技术，本发明不再赘述。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.灌注桩混凝土密实度检测取样装置，其特征在于：包括取样主筒体（1），所述取样主筒体（1）由沿其轴向剖分的两个半筒体（11）扣合而成，所述两个半筒体（11）可分离以便于取样后的检测；任一半筒体（11）的外壁上凸起设有连接部，穿过所述连接部并可转动设有联动杆（3），所述联动杆（3）与取样主筒体（1）的轴向同向；所述取样主筒体（1）的一端设有封盖（4），另一端设有操作把手（5），所述封盖（4）和操作把手（5）分别固连在联动杆（3）的两端以在转动操作把手（5）时通过联动杆（3）带动封盖（4）同步转动从而实现对取样主筒体（1）对应端的开闭。

2.根据权利要求1所述灌注桩混凝土密实度检测取样装置，其特征在于：两个半筒体（11）的一条扣合边通过沿取样主筒体（1）的轴向间隔设置的若干合页（6）连接，合页（6）的两个相对可转动的活动板分别对应连接于一个半筒体（11）的外壁上。

3.根据权利要求2所述灌注桩混凝土密实度检测取样装置，其特征在于：两个半筒体（11）的另一条扣合边通过沿取样主筒体（1）的轴向间隔设置的若干锁扣装置（7）连接以在锁扣时使两个半筒体（11）扣合形成取样主筒体（1），在脱扣时让两个半筒体（11）可分离。

4.根据权利要求3所述灌注桩混凝土密实度检测取样装置，其特征在于：所述锁扣装置（7）包括可转动设于一个半筒体（11）外壁上的锁勾（71）和固定设于另一个半筒体（11）外壁上的锁柱（72），所述锁柱（72）与锁勾（71）功能配对以实现两个半筒体（11）的可分离式连接。

5.根据权利要求1所述灌注桩混凝土密实度检测取样装置，其特征在于：所述连接部包括沿取样主筒体（1）的轴向间隔设置的至少两个穿环（2），所述联动杆（3）穿过所有穿环（2）并相对穿环（2）可转动，在取样主筒体（1）的轴向上位于最外侧的两个穿环（2）分别与取样主筒体（1）的两端面平齐。

6.根据权利要求5所述灌注桩混凝土密实度检测取样装置，其特征在于：所述联动杆（3）为圆钢，所述圆钢的两端垂直折弯形成两折弯段（31）并通过一个折弯段（31）连接所述封盖（4），另一个折弯段（31）形成为所述操作把手（5）；两个折弯段（31）的朝向相同；两个折弯段（31）之间的垂直距离与取样主筒体（1）的长度对应。

7.根据权利要求1-6任一项所述灌注桩混凝土密实度检测取样装置，其特征在于：操作把手（5）所在端的取样主筒体（1）的端面上凸起设有限位柱体（8），操作把手（5）转动至与限位柱体（8）相抵接时封盖（4）将取样主筒体（1）的对应端完全封闭。

8.根据权利要求1所述灌注桩混凝土密实度检测取样装置，其特征在于：所述两个半筒体（11）由一整段钢管对半剖分而成。

9.灌注桩质量检测方法，其特征在于：本方法基于权利要求1-8中任一项所述的灌注桩混凝土密实度检测取样装置而进行，包括如下步骤：

1）通过钻机钻出深度符合设计要求的桩孔，向桩孔内灌注混凝土；

2）使取样主筒体（1）呈竖直状态，封盖（4）位于下端，操作把手（5）位于上端，封盖（4）相对取样主筒体（1）下端呈完全敞开状态；

3）将取样主筒体（1）竖直插入灌注混凝土后的桩孔中，插入深度应保证取样主筒体（1）的下端面低于桩顶标高；

4）转动操作把手（5），通过联动杆（3）带动封盖（4）同步转动，使取样主筒体（1）的下端被封盖（4）完全封闭；

5）提升取样主筒体（1），完成取样；

6）将两个半筒体（11）分离，检测取样的混凝土密实度，如果对应于桩顶标高位置处的混凝土段的密实度满足设计要求，则判定整个灌注桩的混凝土密实度合格。