CN110258666A - 灌注桩桩底沉渣和桩端地基检测装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种灌注桩桩底沉渣和桩端地基检测装置及方法，涉及灌注桩施工质量检测的技术领域，装置包括连接于钢筋笼上的预埋管、螺纹连接于预埋管内的取样杆、带有声波测试探头的声波测试仪，预埋管的长度大于钢筋笼的长度，预埋管的管壁上设有若干探测口；取样杆下端侧壁上设有若干取样仓，取样仓倾斜设置于取样杆的侧壁上，取样仓的开口设于取样仓的斜上方且凸出取样杆的外壁；方法包括如下步骤：粘设隔离膜、连接取样杆‑连接预埋管‑钻进取样杆‑拿出取样杆‑土壤取样‑捅开隔离膜‑声波测试仪探测‑填灌混凝土。本发明具有无需使用钻机等设备即可实现桩底土壤的取样，并可通过探测口而直接对灌注桩桩身整个范围内进行直接探测的有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及灌注桩施工质量检测的技术领域，尤其是涉及一种灌注桩桩底沉渣和桩端地基检测装置和方法。
背景技术
为了检测混凝土灌注桩质量，评价灌注桩桩身质量、桩底沉渣、桩端持力层是否满足规范要求，在混凝土浇筑后往往要对旋挖桩浇筑质量进行检测，检测方法包括低应变法、超声波法、钻芯法，其中钻芯法是通过在桩身钻芯来检测桩身浇筑质量、桩底沉渣和桩端持力层等性状。但这样的检测方法存在的问题为：沿整桩钻芯导致检测施工复杂，检测时间较长，施工效率低，并且，其对灌注桩整体结构造成了破坏，降低了灌注桩的结构强度。
为解决上述问题，公告号为CN104532886B的发明公开了一种灌注桩桩底沉渣和桩端地基检测装置和方法，检测装置包括灌注桩钢筋笼、预埋声波测管、声波测试仪及其声波测试探头，所述预埋声波测管沿灌注桩深度方向固定于钢筋笼上，其前端距桩端留有距离，沿预埋声波测管方向还设有钻孔至桩端以下2～3倍桩径深度。检测方法结合超声波测试结果和钻孔取芯结果检测混凝土桩身、桩底沉渣和桩端持力层。
该装置和方法拓展了超声波检测法的适用范围，改进钻芯法对桩底沉渣的检测，使二者能相互验证，提高了检测精度。
但上述中的现有技术方案存在以下缺陷：虽然在钢筋笼上设置了预埋声波测管，但为了桩底取样，预埋声波测管并未完全贯穿灌注桩，由于灌注桩桩身处的混凝土较硬，因此在取样的过程中不得不使用钻机继续钻进和取样，而钻机在开始施工前需要进行安装、定位等步骤，过程繁琐，这给灌注桩的检测带来不便，同时还增加了检测成本。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种灌注桩桩底沉渣和桩端地基检测装置，其具有无需使用钻机等设备即可实现桩底土壤的取样，并可通过探测口而直接对灌注桩桩身整个范围内进行直接探测的有益效果。
本发明的上述发明目的之一是通过以下技术方案得以实现的：
一种灌注桩桩底沉渣和桩端地基检测装置，包括连接于钢筋笼上的预埋管、螺纹连接于所述预埋管内的取样杆、带有声波测试探头的声波测试仪，所述预埋管的长度大于钢筋笼的长度，所述预埋管的下端低于灌注桩或与灌注桩桩底同高，所述预埋管的管壁上设有若干探测口；所述取样杆下端侧壁上设有若干取样仓，所述取样仓沿螺旋路径间隔的倾斜设置于所述取样杆的侧壁上，取样仓的开口设于取样仓的斜上方且凸出所述取样杆的外壁。
通过采用上述技术方案，预埋管预浇筑于灌注桩内，且其下端低于灌注桩或与灌注桩桩底同高，因此当向预埋管内拧进取样杆时，取样杆无需破开灌注桩内的混凝土，而只需破开桩底的土壤钻入，因此钻入简单省力，可无需借助钻机钻进，使用更加方便，取样杆逐渐钻入土壤中后，反转取样杆，取样杆上的取样仓的开口会刮擦孔壁，使得孔壁上的土壤被刮入取样仓内，最后将取样杆完全拿出，实现对桩端土壤的取样，以供在桩外检测。探测口分布于预埋管的不同高度上，当取样杆拿出时，可通过取样口对灌注桩桩身进行取样检测，也可直接将声波测试探头伸入到预埋管内，在对应的探测口处，以及在桩端的孔内进行声波探测，从而在不现场破坏桩身结构的前提下对灌注桩不同高度上的浇筑质量及桩端的地基情况均进行检测，得出灌注桩的桩身浇筑质量、桩底沉渣的相关参数，检测成本低。
本发明进一步设置为：所述预埋管与所述取样杆之间夹设有隔离膜，所述隔离膜设于所述探测口所在位置且隔离膜的面积大于所述探测口的面积。
通过采用上述技术方案，在将取样杆通过螺纹拧入预埋管之前，可将隔离膜预先固定于预埋管的探测口处，然后将取样杆拧入，当预埋管埋设于混凝土桩体中时，由于隔离膜的隔离作用，探测口外侧的混凝土不会直接与取样杆接触，从而不会在凝固后粘附于取样杆上，因此取样杆可以方便的从取样杆中拧出和拧入而不会额外受到探测口处的混凝土的阻力。当取样杆拧出后，可用任意带有尖刺的杆将隔离膜捅开，露出探测口处的混凝土以方便检测。
本发明进一步设置为：所述预埋管内的螺纹间隔设置。
通过采用上述技术方案，螺纹段间隔的将取样杆连接于预埋管内，不仅能够固定取样杆，而且与预埋管内孔整端均设螺纹的方式相比较，间隔设置螺纹的方式更有利于取样杆的旋出，使取样杆旋出过程中所承受的扭矩更小。
本发明进一步设置为：所述取样杆下端设为锥尖状的钻进端、上端设为截面呈正方形或六边形的旋拧端。
通过采用上述技术方案，锥尖状的钻进端使得取样杆的钻进阻力更小，钻入更加省力；截面呈正方形或六边形的旋拧端使得人员在旋拧取样杆的过程中可使用扳手等辅助工具进行施力，进一步方便了取样杆的钻入和旋出。
本发明进一步设置为：每个所述取样仓从下到上渐变的突出所述取样杆侧壁，所述取样仓依据的螺旋旋向与取样杆上的螺纹旋向相同。
通过采用上述技术方案，取样仓在取样杆旋入过程中对取样杆的阻力较小，在取样杆旋出过程中再通过取样仓的开口刮擦孔壁而实现土壤取样。
本发明进一步设置为：所述探测口开设于所述预埋管靠近灌注桩中心的方向上。
通过采用上述技术方案，声波测试仪探测到的部分为灌注桩的中心附近，因此探测到的灌注桩的桩身质量相关指标更加准确可靠。
本发明的目的之二是提供一种灌注桩桩底沉渣和桩端地基检测方法，其具有无需使用钻机等设备即可实现桩底土壤的取样，并可通过探测口而直接对灌注桩桩身整个范围内进行直接探测的有益效果。
本发明的上述发明目的之二是通过以下技术方案得以实现的：
一种利用上述灌注桩桩底沉渣和桩端地基检测装置的检测方法，包括如下步骤：
S1：在预埋管内的探测口处粘设隔离膜，将取样杆螺纹连接于预埋管内，使得取样杆的钻进端突出但不完全暴露于预埋管的底部。
S2：将预埋管绑扎或焊接于钢筋笼内侧，并按照常规成桩方法浇筑灌注桩；
S3：从取样杆的旋拧端旋转取样杆，使取样杆向灌注桩的桩底方向钻进；
S4：反转取样杆，使取样杆向灌注桩的桩顶方向移动而拿出取样杆；
S5：倒出取样仓内的桩底土壤样品进行检测；
S6：捅开预埋管侧壁上的隔离膜；
S7：将声波测试仪的声波测试探头从预埋管内伸入，在逐个探测口处停留进行探测，在桩底土壤孔处停留探测。
通过采用上述技术方案，预埋管预浇筑于灌注桩内，且其下端低于灌注桩或与灌注桩桩底同高，因此当向预埋管内拧进取样杆时，取样杆无需破开灌注桩内的混凝土，而只需破开桩底的土壤钻入，因此钻入简单省力，可无需借助钻机钻进，使用更加方便；利用取样杆上的取样仓，实现对桩端土壤的取样，以供人员在桩外探测，取样更方便；直接将声波测试探头伸入到预埋管内，在对应的探测口处，以及在桩端的孔内进行声波探测，从而在不现场破坏桩身结构的前提下对灌注桩不同高度上的浇筑质量及桩端的地基情况均进行检测，得出灌注桩的桩身浇筑质量、桩底沉渣的相关参数，检测成本低。
本发明进一步设置为：所述S4步骤中拿出取样杆的过程中首先将取样杆反转，再正转，至少反复三次，最后再持续反转使取样杆从预埋管中退出。
通过采用上述技术方案，取样仓的开口在反复旋转取样杆的过程中反复刮擦桩底孔壁，以确保进入到取样仓内的土壤的量，从而保证桩底土壤的检测数据的准确性。
本发明进一步设置为：所述S7之后还包括S8：在预埋管内灌入混凝土或水泥浆。
通过采用上述技术方案，使用混凝土将或水泥浆对预埋管及桩端孔进行封堵，避免雨水进入到灌注桩内，进一步保证了灌注桩的质量。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1.将预埋管预浇筑于灌注桩内，且其下端低于灌注桩或与灌注桩桩底同高，因此当向预埋管内拧进取样杆时，取样杆无需破开灌注桩内的混凝土，而只需破开桩底的土壤钻入，因此钻入简单省力，可无需借助钻机钻进，使用更加方便；
2.利用取样杆上的取样仓，实现对桩端土壤的取样，以供人员在桩外探测，取样更方便；
3.直接将声波测试探头伸入到预埋管内，在对应的探测口处，以及在桩端的孔内进行声波探测，提高了声波测试仪的探测范围。
附图说明
图1是本发明披露的一种灌注桩桩底沉渣和桩端地基检测装置中的预埋管的结构示意图。
图2是取样杆的结构示意图。
图3是声波测试仪探测过程的示意图。
图中，1、预埋管；11、探测口；2、取样杆；21、旋拧端；22、钻进端；3、声波测试仪；31、声波测试探头；4、取样仓。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1、图2、图3，本发明公开的一种灌注桩桩底沉渣和桩端地基检测装置，包括连接于钢筋笼上的预埋管1（钢筋笼未示出）、螺纹连接于预埋管1内的取样杆2、带有声波测试探头31的声波测试仪3。预埋管1的长度大于钢筋笼的长度，预埋管1的下端与灌注桩的桩底同高，预埋管1的管壁靠近灌注桩的中心一侧开设有若干探测口11以供声波测试仪3探测；取样杆2下端为锥尖状的钻进端22、上端为截面呈正方形的旋拧端21，且取样杆2下端侧壁上1m范围内设置有若干取样仓4，取样仓4沿螺旋路径间隔的倾斜设置于取样杆2的侧壁上，每个取样仓4从下到上渐变的突出取样杆2侧壁，取样仓4的开口设于取样仓4的斜上方，取样仓4依据的螺旋旋向与取样杆2上的螺纹旋向相同。
为了避免灌注桩在浇筑过程中，探测口11外侧的混凝土直接与取样杆2接触，而在混凝土凝固后粘附于取样杆2上，导致取样杆2的拧出和拧入受阻，本发明此实施例中在预埋管1与取样杆2之间夹设有隔离膜（图中未示出），隔离膜设置于探测口11所在位置且隔离膜的面积大于探测口11的面积，另外，参照图3，预埋管1内的螺纹间隔设置，螺纹位置对应于隔离膜的位置。螺纹段间隔的将取样杆2连接于预埋管1内，不仅能够固定取样杆2，而且与预埋管1内孔整端均设螺纹的方式相比较，间隔设置螺纹的方式更有利于取样杆2的旋出，使取样杆2旋出过程中所承受的扭矩更小。
利用上述灌注桩桩底沉渣和桩端地基检测装置的检测方法如下：
S1：在预埋管1内的探测口11处粘设隔离膜，将取样杆2螺纹连接于预埋管1内，使得取样杆2的钻进端22突出但不完全暴露于预埋管1的底部以下。
S2：将预埋管1采用先绑扎后电焊的方式固定于钢筋笼内侧，并按照常规成桩方法浇筑灌注桩。
S3：从取样杆2的旋拧端21旋转取样杆2，使取样杆2向灌注桩的桩底方向钻进，旋拧过程中为了施力方便起见可使用扳手，将扳手卡设于取样杆2的旋拧端21，然后转动扳手，从而实现取样杆2的钻进，直到取样杆2的钻进距离为1m。
S4：将取样杆2反转，再正转，至少反复三次，取样杆2在正转的过程中向土壤中钻进，在反转的过程中，取样杆2上的取样仓4的开口会刮擦孔壁，使得孔壁上的土壤被刮入取样仓4内，反复旋转取样杆2的过程中，取样仓4的开口会反复刮擦桩底孔壁，以确保进入到取样仓4内的土壤的量，从而保证桩底土壤的检测数据的准确性。最后再持续反转取样杆2，使取样杆2从预埋管1中退出。
S5：倒出取样仓4内的桩底土壤样品进行检测。
S6：使用任意尖刺状工具捅开预埋管1侧壁上的隔离膜。
S7：将声波测试仪3的声波测试探头31从预埋管1内伸入，在逐个探测口11处及桩底土壤孔处停留探测；取出声波测试探头31。
S8：在预埋管1内灌入混凝土或水泥浆进行封堵，避免雨水进入到灌注桩内，进一步保证了灌注桩的质量。
该装置在不现场破坏桩身结构的前提下对灌注桩不同高度上的浇筑质量及桩端的地基情况均进行检测，得出灌注桩的桩身浇筑质量、桩底沉渣的相关参数，检测成本低。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种灌注桩桩底沉渣和桩端地基检测装置，其特征在于：包括连接于钢筋笼上的预埋管(1)、螺纹连接于所述预埋管(1)内的取样杆(2)、带有声波测试探头(31)的声波测试仪(3)，所述预埋管(1)的长度大于钢筋笼的长度，所述预埋管(1)的下端低于灌注桩或与灌注桩桩底同高，所述预埋管(1)的管壁上设有若干探测口(11)；所述取样杆(2)下端侧壁上设有若干取样仓(4)，所述取样仓(4)沿螺旋路径间隔的倾斜设置于所述取样杆(2)的侧壁上，取样仓(4)的开口设于取样仓(4)的斜上方且凸出所述取样杆(2)的外壁。
2.根据权利要求1所述的灌注桩桩底沉渣和桩端地基检测装置，其特征在于：所述预埋管(1)与所述取样杆(2)之间夹设有隔离膜，所述隔离膜设于所述探测口(11)所在位置且隔离膜的面积大于所述探测口(11)的面积。
3.根据权利要求1所述的灌注桩桩底沉渣和桩端地基检测装置，其特征在于：所述预埋管(1)内的螺纹间隔设置。
4.根据权利要求2所述的灌注桩桩底沉渣和桩端地基检测装置，其特征在于：所述取样杆(2)下端设为锥尖状的钻进端(22)、上端设为截面呈正方形或六边形的旋拧端(21)。
5.根据权利要求4所述的灌注桩桩底沉渣和桩端地基检测装置，其特征在于：每个所述取样仓(4)从下到上渐变的突出所述取样杆(2)侧壁，所述取样仓(4)依据的螺旋旋向与取样杆(2)上的螺纹旋向相同。
6.根据权利要求1所述的灌注桩桩底沉渣和桩端地基检测装置，其特征在于：所述探测口(11)开设于所述预埋管(1)靠近灌注桩中心的方向上。
7.利用权利要求5所述的灌注桩桩底沉渣和桩端地基检测装置的检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：在预埋管(1)内的探测口(11)处粘设隔离膜，将取样杆(2)螺纹连接于预埋管(1)内，使得取样杆(2)的钻进端(22)突出但不完全暴露于预埋管(1)的底部；
S2：将预埋管(1)绑扎或焊接于钢筋笼内侧，并按照常规成桩方法浇筑灌注桩；
S3：从取样杆(2)的旋拧端(21)旋转取样杆(2)，使取样杆(2)向灌注桩的桩底方向钻进；
S4：反转取样杆(2)，使取样杆(2)向灌注桩的桩顶方向移动而拿出取样杆(2)；
S5：倒出取样仓(4)内的桩底土壤样品进行检测；
S6：捅开预埋管(1)侧壁上的隔离膜；
S7：将声波测试仪(3)的声波测试探头(31)从预埋管(1)内伸入，在逐个探测口(11)处停留进行探测，在桩底土壤孔处停留探测。
8.根据权利要求7所述的灌注桩桩底沉渣和桩端地基检测方法，其特征在于：所述S4步骤中拿出取样杆(2)的过程中首先将取样杆(2)反转，再正转，至少反复三次，最后再持续反转使取样杆(2)从预埋管(1)中退出。
9.根据权利要求7所述的灌注桩桩底沉渣和桩端地基检测方法，其特征在于：所述S7之后还包括S8：在预埋管(1)内灌入混凝土或水泥浆。
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