CN110306607A - 一种检测桩及其施工方法及使用该检测桩的检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种检测桩及其施工方法及使用该检测桩的检测方法,其中,检测桩的施工方法包括如下步骤:S1,准备纵筋、箍筋、声测管和连接件;S2,取纵筋和箍筋进行绑扎,并在绑扎的同时,将第一套环板套接于纵筋外部;绑扎后形成钢筋笼,将声测管插入到第二套环板内部,并移动第一套环板使其抵紧于设计的箍筋上;对第一套环板和纵筋、第一套环板和箍筋、第二套环板和声测管进行焊接;S3,在水中插入钢护筒,抽离钢护筒内部水;并对钢护筒内部进行钻孔,形成桩孔;下放钢筋笼,并在桩孔内浇筑混凝土。本发明具有方便桩体检测的效果。

Description

一种检测桩及其施工方法及使用该检测桩的检测方法
技术领域
本发明涉及桥梁水下基础施工检测的技术领域,尤其是涉及一种检测桩及其施工方法及使用该检测桩的检测方法。
背景技术
既有桥梁水中桩基由于施工质量缺陷、河床冲刷、船舶撞击等原因,经常出现桩基损坏的情况。而桩基是桥梁结构安全的基础,水中桩基由于其隐蔽性,检测与加固不方便,行业对水中桩基的检测与加固方法日益重视。
目前水中桩基检测通常采用水中目测、录像技术或者取芯的方式。水中目测和录像是通过潜水员目测或携带摄像设备到目标位置检测,桩身缺陷比较直观。但其缺点也较为明显,水中作业安全风险较大,水质浑浊的区域检测结果不清晰,检测结果复核困难,作业成本高,工作效率低。而取芯是需要再桩基上截取圆柱形的芯样,会对桩基结构造成破坏。
需要提供一种检测桩及其检测方式,能够防止人员下水检测,液不需要对桩基进行破坏。
发明内容
本发明的目的一是提供一种检测桩,达到了方便后期检测桩体的效果。
本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的:
一种检测桩,包括桩体和嵌设于所述桩体内部的钢筋笼;所述钢筋笼上固定有沿着桩体长度方向的声测管,所述声测管嵌设于所述桩体内部,且所述声测管设置有至少两根;所述声测管的一端为封闭设置,另一端延伸至桩体外部,且声测管该端为开口设置。
通过采用上述技术方案,声测管是一种测量桩体结构的测量工具,可以通过超声波来检测桩体对应两根声测管之间位置的结构整体性,如果波形出现强烈变化,说明桩体内部出现了断裂或者孔洞。利用声测管进行检查可以避免施工人员下水,也不需要对桩体进行破坏,具有检测方便的优点。再者,声测管是金属管体,能够降低对桩体本体结构强度的影响。
本发明进一步设置为:所述钢筋笼包括沿着桩体长度方向依次设置的底部笼体、中间笼体和顶部笼体;所述声测管包括固定于底部笼体外部的底管、固定于中间笼体外部的中间管和固定于顶部笼体外部的顶管;所述底管的一端设置有尖部,所述底管的另一端的外壁上设置有螺纹形成插入端;所述中间管的一端设置有套筒,另一端设置有螺纹端;所述插入端插入到套筒中并与套筒螺纹配合,且所述螺纹端插入到套筒中并与套筒螺纹配合;所述顶管的一端呈开口设置,形成检测端,所述顶管的另一端上设置有螺套,所述螺套套接于螺纹端外部并与其螺纹配合。
通过采用上述技术方案,由于运输以及工厂制作的限制,纵筋的长度是有一定范围的,而检测桩的桩长通常有十数米甚至数十米,所以需要将纵筋进行接长。同时进行绑扎,形成底部笼体、中间笼体和顶部笼体,既可以加快钢筋笼的加工效率,也可以方便声测管的接长。将声测管对应底部笼体、中间笼体和顶部笼体划分为底段、中间段和顶段,便于运输和接长,也能够根据不同桩长进行现场的调整,可适性更强。由于声测管需要浇筑到混凝土内部,而混凝土内部存在有水,水具有一定的张力,插入端和套筒、螺纹端和套筒、螺纹端和螺套之间的螺纹配合会由于水的存在而实现密封,所以混凝土不会进入到声测管内部。
本发明进一步设置为:所述钢筋笼包括多根间隔且相互平行设置的纵筋和套接于所有纵筋外部的箍筋;所述声测管和钢筋笼之间间隔设置,且声测管和钢筋笼之间增设有连接件;所述连接件包括连接杆、第一套环板和第二套环板,所述第一套环板和第二套环板分别固定于连接杆的两端;所述第一套环板套接于所述纵筋外部,所述第二套环板固定于所述声测管的外部。
通过采用上述技术方案,连接件的设置使得声测管和钢筋笼之间形成一定距离,从而避免检测时声测管的震动对钢筋笼的影响。再者,连接杆的设置拉大了声测管和钢筋笼的同时,也扩大了桩体的实际保护层厚度,从而增强了桩体的整体强度,避免了由于其中若干根声测管的损坏导致桩体强度不足的情况发生。其次,第一套环板和第二套环板能够很好地对声测管和纵筋的相对位置进行限定,避免了声测管与钢筋笼轴线之间产生角度的情况发生,从而更好地对桩体内部的进行检测。
本发明进一步设置为:所述第一套环板搁置于箍筋上,且第一套环板和箍筋之间焊接固。
通过采用上述技术方案,便于对第一套环板的位置进行锁定,并且提高了第一套环板和钢筋笼之间的整体连接强度,从而保证了声测管和钢筋笼之间的连接强度。
本发明的目的二是提供一种检测桩的施工方法。
本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的:
一种检测桩的施工方法,包括如下步骤;
S1,准备纵筋、箍筋、声测管和连接件;所述连接件包括连接杆、第一套环板和第二套环板,所述第一套环板和第二套环板分别固定于连接杆的两端;所述连接杆的长度大于桩体的设计保护层厚度;
S2,根据设计确定纵筋和箍筋的数量、纵筋的间距和箍筋的间距,并确定连接件在纵筋上的位置以及与连接件对应的箍筋的位置;取纵筋和箍筋进行绑扎,并在绑扎的同时,将第一套环板套接于纵筋外部;绑扎后形成钢筋笼,将声测管插入到第二套环板内部,并移动第一套环板使其抵紧于设计的箍筋上;对第一套环板和纵筋、第一套环板和箍筋、第二套环板和声测管进行焊接;
S3,在水中插入钢护筒,抽离钢护筒内部水;并对钢护筒内部进行钻孔,形成桩孔;下放钢筋笼,并在桩孔内浇筑混凝土。
通过采用上述技术方案,保护层厚度是指箍筋的边缘到桩体外侧的垂直距离。将连接杆的长度设置的较长,可以保证桩体本身的设计强度,从而保证其使用。其次,能够便于将混凝土浇筑到钢筋笼和声测管之间的间隙中,降低声测管和钢筋笼之间出现孔洞的概率,也能够提高成型后桩体的整体强度。先进行钢筋笼的绑扎,再安装和固定声测管,能够便于声测管的定位,提高加工效率。
本发明进一步设置为:在S1中,所述声测管包括底管、中间管和顶管;所述底管的一端设置有尖部,另一端的外壁上设置有螺纹并形成插入端;所述中间管的一端设置有套筒,另一端的外壁上设置有螺纹并形成螺纹端;所述顶管的一端设置有螺套,另一端呈开口设置并形成检测端;所述螺套与螺纹端螺纹配合,所述套筒和螺纹端螺纹配合,所述套筒和插入端螺纹配合;在S2中,纵筋和箍筋绑扎后形成一个底部笼体、若干个中间笼体和一个顶部笼体,将底管插入到底部笼体的第二套环板内,将中间管插入到中间笼体的第二套环板内,将顶管插入到顶部笼体的第二套环板内;移动底部笼体、中间笼体和顶部笼体形成设计的钢筋笼,对底部笼体的纵筋和中间笼体的纵筋进行焊接、对中间笼体的纵筋和中间笼体的纵筋进行焊接,对中间笼体的纵筋和顶部笼体的纵筋进行焊接;移动中间管,并转动中间管使得中间管上的套筒套接于插入端的外部,使得相邻中间管上的套筒和螺纹端相互固定;移动并转动顶管,使得螺套套接于螺纹端外部并固定;底管、中间管和顶管拼合形成声测管;移动声测管到设计位置,并移动每一个连接杆,使得第一套环板抵紧于设计的箍筋上,对第一套环板和纵筋、第一套环板和箍筋、第二套环板和声测管进行焊接。
通过采用上述技术方案,先将底部笼体、中间笼体和顶部笼体焊接形成钢筋笼,能够防止声测管的移动对钢筋笼位置造成的影响。由于第一套环板套接于纵筋外部,可以通过转动第一套环板,使得第二套环板的位置能够适应由于纵筋直接的搭接长度造成的中间笼体或者顶部笼体的偏位,使得底管、中间管和顶管始终位于同一直线上,便于声测管的连接。由于底管、中间管和顶管均可以沿着第二套环板移动,给底管、中间管和顶管之间的连接提供了操作空间,也能够在连接形成完整的声测管后,对声测管的位置进行移动。
本发明进一步设置为:在S2中,在拼接形成整体后的声测管外壁上粘贴应变片,并在图纸上标记应变片的位置。
通过采用上述技术方案,应变片能够检测到声测管外壁上的拉应力和压应力,从而确定声测管上的应力是否超过桩体的承载力,从而判定桩体内部结构是否损坏。
本发明进一步设置为:在S2中,在声测管上对应应变片的位置包裹防水膜,应变片位于声测管外壁和防水膜之间。
通过采用上述技术方案,防水膜可以选用保鲜膜。保鲜膜具有耐高温、强吸附和防水等优点,可以降低混凝土中的水对应变片的伤害,也能够降低混凝土中水泥水化产生的热量对应变片的伤害。在实际使用过程中,应变片可以选用无线应变片,如公布号为CN109724729A中公开的无线应变片。可以避免电缆在混凝土内部的预埋,从而保证了桩体的结构强度,也能够保证应变片的正常使用。
本发明的目的三是提供一种水中检测桩施工方法。
本发明的上述发明目的三是通过以下技术方案得以实现的:
一种水中检测桩施工方法,包括如下步骤;选取桩体中的其中一根声测管,从该声测管顶部开口的一端放入声波发射探头;选取桩体中的其中一根声测管,从该声测管顶部开口的一端放入声波接收探头;声波接收探头电连有显示屏,从显示屏中显示出桩体对应声波发射探头和声波接收探头之间部分的声波信号。
通过采用上述技术方案,通过声波检测声测管是否断裂,假如声测管断裂,通常桩体边缘也会出现较为严重的损坏。同时能够检测声测管之间桩体内部结构的声波信号是否出现剧烈的跳动,如果出现剧烈的跳动,说明桩体内部结构发生损坏。
本发明进一步设置为:所述声测管的外壁上粘贴有应变片,所述应变片电连有应力显示器。
通过采用上述技术方案,应变片检测声测管外壁的应力情况,假如应力超过了桩体的设计强度,说明桩体损坏的概率非常大。再结合声波检测出来的结果,能够提高检测结果的精确性,再制定相应的加固方案。
综上所述,本发明的有益技术效果为:
1.通过设置声测管,来检测声测管的强度和声测管之间桩体的情况,来判定桩体内部结构是否损坏;不需要施工人员下水进行检查,也不需要对桩体进行取芯,能够在保证桩体完整性的前提下,对桩体的强度进行检测;
2.在声测管和钢筋笼之间设置连接件,能够保证桩体本身的结构强度,也能够提高桩体内部混凝土的密实性;
3.在声测管外壁上粘贴应变片,通过应变片检测到的应力,再结合声波信号,从而判定桩体是否损坏以及损坏的程度,能够提高检测精度,并且更为针对性的制定加固方案。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是图1的A-A剖面图。
图3是声测管的竖向剖面图。
图中,1、纵筋;2、箍筋;3、连接件;31、连接杆;32、第一套环板;33、第二套环板;4、声测管;41、底管;411、尖部;412、插入端;42、中间管;421、套筒;422、螺纹端;43、顶管;431、螺套;432、检测端;5、钢筋笼;51、底部笼体;52、中间笼体;53、顶部笼体;6、桩体;7、钢护筒。
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,为本发明公开的一种检测桩的施工方法,包括如下步骤;
S1,准备纵筋1、箍筋2、声测管4(见图3)和连接件3(见图2)。结合图1和图2,连接件3包括连接杆31、第一套环板32和第二套环板33,第一套环板32和第二套环板33分别焊接于连接杆31的两端,且第一套环板32和第二套环板33处于同一平面上。并且,连接杆31的长度大于检测桩的设计保护层厚度。
结合图1和图3,声测管4包括中空设置的底管41、中间管42和顶管43。底管41的一端设置有圆锥形的尖部411,另一端的外壁上设置有螺纹并形成插入端412。中间管42的一端设置有套筒421,套筒421内部设置有内螺纹;中间管42的另一端的外壁上设置有螺纹并形成螺纹端422。顶管43的一端设置有螺套431,螺套431的内壁设置有内螺纹;顶管43的另一端呈开口设置并形成检测端432。螺套431可以套接于螺纹端422外部,且螺套431与螺纹端422螺纹配合;套筒421可以套接于螺纹端422外部,且套筒421和螺纹端422螺纹配合;套筒421可以套接于插入端412外部,且套筒421和插入端412螺纹配合。
S2,结合图1-3,根据设计确定纵筋1和箍筋2的数量、纵筋1的间距和箍筋2的间距,并确定连接件3在纵筋1上的位置以及与连接件3对应的箍筋2的位置。同一根箍筋2对应四个第一套环板32,且第一套环板32均匀沿箍筋2的圆周方向均匀分布。
取纵筋1和箍筋2进行绑扎,并在绑扎的同时,将第一套环板32套接于对应的纵筋1外部。绑扎后形成一个底部笼体51、若干个中间笼体52和一个顶部笼体53。根据检测桩的设计长度确定中间笼体52的数量。将底管41插入到底部笼体51的第二套环板33内,将中间管42插入到中间笼体52的第二套环板33内,将顶管43插入到顶部笼体53的第二套环板33内。移动底部笼体51、中间笼体52和顶部笼体53,将底部笼体51、中间笼体52和顶部笼体53搁置于高度大于连接件3的支架(图中未示出)上,使得所有的连接件3均位于支架覆盖的范围外。按照钢筋笼5的设计位置进行摆放。对底部笼体51的纵筋1和中间笼体52的纵筋1进行焊接、对中间笼体52的纵筋1和中间笼体52的纵筋1进行焊接,对中间笼体52的纵筋1和顶部笼体53的纵筋1进行焊接,使得底部笼体51、中间笼体52和顶部笼体53形成完整的钢筋笼5。
移动与底管41相邻的中间管42,并转动套接于中间管42外部的第二套环板33使得中间管42和底管41位于同一之间上,转动中间管42使得中间管42上的套筒421螺纹套接于插入端412的外部。移动其余的中间管42和套接于中间管42外部的第二套环板33,使得套筒421套接于螺纹端422外部。移动并转动顶管43,使得螺套431套接于螺纹端422外部并固定。底管41、中间管42和顶管43拼合形成声测管4。
移动声测管4到设计位置,并移动每一个连接杆31,使得第一套环板32抵紧于设计的箍筋2上。对第一套环板32和纵筋1、第一套环板32和箍筋2、第二套环板33和声测管4进行焊接。根据检测桩设计长度以及测量需求,在拼接形成整体后的声测管4外壁上粘贴应变片(图中未示出),并在图纸上标记应变片的位置。应变片可以选用无线应变片,避免电线在桩体6内部的预埋,且应变片会根据声测管4上应力的变化而产生数据信号并传递到应力显示器上,便于施工人员观测。在声测管4上对应应变片的位置包裹防水膜(图中未示出),应变片位于声测管4外壁和防水膜之间,防水膜包裹至少两圈,且防水膜的边缘完全吸附于声测管4的外壁上。防水膜选用保鲜膜。
S3,在水中插入钢护筒7,抽离钢护筒7内部水。并对钢护筒7内部进行钻孔,形成桩孔。下放钢筋笼5至设计标高,并在桩孔内浇筑混凝土,混凝土上表面不超过声测管4的顶部。待混凝土凝固后,形成桩体6。
当需要对桩体6的结构进行检测时,先读取应力显示器上的数据记性记录,跟桩体6的强度设计值进行对比,初步判定桩体6损坏的位置。
然后,选取桩体6中的其中两根相邻的声测管4,从这两根声测管4顶部开口的一端放入声波发射探头。声波发射探头电连于声波发生器上。在桩体6中的另外两根声测管4顶部开口的一端放入声波接收探头。声波接收探头电连有声波显示屏,从显示屏中显示出桩体6对应声波发射探头和声波接收探头之间部分的声波信号。将相对的两根内部分别插入有声波发射探头和声波接收探头的声测管4称为一对声测管4。检测时,两对声测管4分开检测,避免桩体6内部的声波相互干扰。当声波信号出现明显的跳动或者波峰波谷出现巨变时,说明桩体6内部结构出现损坏。
结合应力显示器上显示的应力得出的结果以及声波显示屏上显示的声波情况,来判定桩体6损坏的位置以及情况,并根据规范要求制定加固方案。
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 (10)

1.一种检测桩,其特征在于:包括桩体(6)和嵌设于所述桩体(6)内部的钢筋笼(5);所述钢筋笼(5)上固定有沿着桩体(6)长度方向的声测管(4),所述声测管(4)嵌设于所述桩体(6)内部,且所述声测管(4)设置有至少两根;所述声测管(4)的一端为封闭设置,另一端延伸至桩体(6)外部,且声测管(4)该端为开口设置。
2.根据权利要求1所述的一种检测桩,其特征在于:所述钢筋笼(5)包括沿着桩体(6)长度方向依次设置的底部笼体(51)、中间笼体(52)和顶部笼体(53);所述声测管(4)包括固定于底部笼体(51)外部的底管(41)、固定于中间笼体(52)外部的中间管(42)和固定于顶部笼体(53)外部的顶管(43);所述底管(41)的一端设置有尖部(411),所述底管(41)的另一端的外壁上设置有螺纹形成插入端(412);所述中间管(42)的一端设置有套筒(421),另一端设置有螺纹端(422);所述插入端(412)插入到套筒(421)中并与套筒(421)螺纹配合,且所述螺纹端(422)插入到套筒(421)中并与套筒(421)螺纹配合;所述顶管(43)的一端呈开口设置,形成检测端(432),所述顶管(43)的另一端上设置有螺套(431),所述螺套(431)套接于螺纹端(422)外部并与其螺纹配合。
3.根据权利要求1所述的一种检测桩,其特征在于:所述钢筋笼(5)包括多根间隔且相互平行设置的纵筋(1)和套接于所有纵筋(1)外部的箍筋(2);所述声测管(4)和钢筋笼(5)之间间隔设置,且声测管(4)和钢筋笼(5)之间增设有连接件(3);所述连接件(3)包括连接杆(31)、第一套环板(32)和第二套环板(33),所述第一套环板(32)和第二套环板(33)分别固定于连接杆(31)的两端;所述第一套环板(32)套接于所述纵筋(1)外部,所述第二套环板(33)固定于所述声测管(4)的外部。
4.根据权利要求3所述的一种检测桩,其特征在于:所述第一套环板(32)搁置于箍筋(2)上,且第一套环板(32)和箍筋(2)之间焊接固定。
5.一种根据权利要求1-4任一项所述的检测桩的施工方法,其特征在于:包括如下步骤;
S1,准备纵筋(1)、箍筋(2)、声测管(4)和连接件(3);所述连接件(3)包括连接杆(31)、第一套环板(32)和第二套环板(33),所述第一套环板(32)和第二套环板(33)分别固定于连接杆(31)的两端;所述连接杆(31)的长度大于桩体(6)的设计保护层厚度;
S2,根据设计确定纵筋(1)和箍筋(2)的数量、纵筋(1)的间距和箍筋(2)的间距,并确定连接件(3)在纵筋(1)上的位置以及与连接件(3)对应的箍筋(2)的位置;取纵筋(1)和箍筋(2)进行绑扎,并在绑扎的同时,将第一套环板(32)套接于纵筋(1)外部;绑扎后形成钢筋笼(5),将声测管(4)插入到第二套环板(33)内部,并移动第一套环板(32)使其抵紧于设计的箍筋(2)上;对第一套环板(32)和纵筋(1)、第一套环板(32)和箍筋(2)、第二套环板(33)和声测管(4)进行焊接;
S3,在水中插入钢护筒(7),抽离钢护筒(7)内部水;并对钢护筒(7)内部进行钻孔,形成桩孔;下放钢筋笼(5),并在桩孔内浇筑混凝土。
6.根据权利要求5所述的一种检测桩的施工方法,其特征在于:在S1中,所述声测管(4)包括底管(41)、中间管(42)和顶管(43);所述底管(41)的一端设置有尖部(411),另一端的外壁上设置有螺纹并形成插入端(412);所述中间管(42)的一端设置有套筒(421),另一端的外壁上设置有螺纹并形成螺纹端(422);所述顶管(43)的一端设置有螺套(431),另一端呈开口设置并形成检测端(432);所述螺套(431)与螺纹端(422)螺纹配合,所述套筒(421)和螺纹端(422)螺纹配合,所述套筒(421)和插入端(412)螺纹配合;在S2中,纵筋(1)和箍筋(2)绑扎后形成一个底部笼体(51)、若干个中间笼体(52)和一个顶部笼体(53),将底管(41)插入到底部笼体(51)的第二套环板(33)内,将中间管(42)插入到中间笼体(52)的第二套环板(33)内,将顶管(43)插入到顶部笼体(53)的第二套环板(33)内;移动底部笼体(51)、中间笼体(52)和顶部笼体(53)形成设计的钢筋笼(5),对底部笼体(51)的纵筋(1)和中间笼体(52)的纵筋(1)进行焊接、对中间笼体(52)的纵筋(1)和中间笼体(52)的纵筋(1)进行焊接,对中间笼体(52)的纵筋(1)和顶部笼体(53)的纵筋(1)进行焊接;移动中间管(42),并转动中间管(42)使得中间管(42)上的套筒(421)套接于插入端(412)的外部,使得相邻中间管(42)上的套筒(421)和螺纹端(422)相互固定;移动并转动顶管(43),使得螺套(431)套接于螺纹端(422)外部并固定;底管(41)、中间管(42)和顶管(43)拼合形成声测管(4);移动声测管(4)到设计位置,并移动每一个连接杆(31),使得第一套环板(32)抵紧于设计的箍筋(2)上,对第一套环板(32)和纵筋(1)、第一套环板(32)和箍筋(2)、第二套环板(33)和声测管(4)进行焊接。
7.根据权利要求6所述的一种检测桩的施工方法,其特征在于:在S2中,在拼接形成整体后的声测管(4)外壁上粘贴应变片,并在图纸上标记应变片的位置。
8.根据权利要求7所述的一种检测桩的施工方法,其特征在于:在S2中,在声测管(4)上对应应变片的位置包裹防水膜,应变片位于声测管(4)外壁和防水膜之间。
9.一种使用如权利要求1-4任一项所述的检测桩的水中桩基检测方法,其特征在于:包括如下步骤;选取桩体(6)中的其中一根声测管(4),从该声测管(4)顶部开口的一端放入声波发射探头;选取桩体(6)中的其中一根声测管(4),从该声测管(4)顶部开口的一端放入声波接收探头;声波接收探头电连有显示屏,从显示屏中显示出桩体(6)对应声波发射探头和声波接收探头之间部分的声波信号。
10.根据权利要求9所述的一种水中桩基检测方法,其特征在于:所述声测管(4)的外壁上粘贴有应变片,所述应变片电连有应力显示器。
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