CN110487589A - 桩基取芯检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种桩基取芯检测方法，包括如下步骤：S1，取芯位置放样；放样桩基顶部并标记取芯位置。S2，安装定位装置；定位装置包括多个抗拔架和位于抗拔架之间的定位套筒；定位套筒位于桩基顶部标记的正上方。S3，取芯机就位；安装取芯机，下放钻筒并穿过定位套筒。S4，安装测偏装置；取杆件，安装两个间距为H的红外线测距仪；固定杆件令两个红外线测距仪朝向钻筒。S5，取芯；启动取芯机进行取芯；过程中间隔记录两个红外线测距仪的数据，记为L1和L2；计算（L1‑L2）/H并根据需要对钻筒纠偏；钻筒钻进完成后上升钻筒并取出芯样；S6，钻孔位置修复；搅拌混凝土并浇筑到桩基中。本发明提高了钻筒取芯过程中的路线准确性。

Description

桩基取芯检测方法

技术领域

本发明涉及桩基混凝土强度检测的技术领域，尤其是涉及一种桩基取芯检测方法。

背景技术

为了检测桩基中的混凝土强度，通常在钻孔灌注桩施工完成后，需要利用取芯机对桩基取芯，然后对取得的芯样进行检测。

由于桩基内部浇筑有钢筋笼，在取芯之前需要对钢筋位置进行检测并避开桩基内部钢筋进行取芯，且对桩基取芯所得的芯样需要贯穿桩基的全长。也就是说取芯机的钻进方向必须沿着桩基的高度方向，如果取芯机端部出现轻微偏移，而桩基总长是至少十多米，随着持续钻进，会导致取芯机的方位；偏移过大，甚至损伤钢筋笼。

需要提供一种桩基取芯检测方法，能够提高取芯机取芯路线的确定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种桩基取芯检测方法，能够提高对钻筒的定位效果。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种桩基取芯检测方法，包括如下步骤：

S1，取芯位置放样；

对桩基顶部进行放样，确定需要取芯的位置，并进行划线标记；

S2，安装定位装置；

在桩基附近的地面上安装定位装置；定位装置包括至少两个抗拔架和安装在抗拔架之间的定位套筒；定位套筒沿竖向安装，且定位套筒安装在桩基顶部标记的正上方；

S3，取芯机就位；

在桩基附近的地面上安装取芯机，并将取芯机的钻筒移动到定位套筒的正上方，下放钻筒使其穿过定位套筒；

S4，安装测偏装置；

取一根杆件，在其上安装两个红外线测距仪，两个红外线测距仪的间距记为H；将杆件安装在桩基附近的地面上，两个红外线测距仪朝向取芯机的钻筒；

S5，取芯；

启动取芯机对桩基进行取芯；在取芯过程中，每间隔一段时间，记录两个红外线测距仪所测量的长度数据，分别记为L1和L2；计算（L1-L2）/H，并根据计算所得和设计值进行比较，根据现场情况进行钻筒的纠偏；钻筒钻进到桩基的底部后，上升钻筒并取出芯样，撤离取芯机和定位装置；

S6，钻孔位置修复；

搅拌混凝土，并浇筑到桩基中部取出芯样位置的孔中。

通过采用上述技术方案，由于钻筒穿过定位套筒，使得定位套筒能够限定钻筒的前景路线，从而提高钻筒钻进过程中的路线准确度。当钻筒外壁和定位套筒内壁的某个位置发生抵触和摩擦，说明钻筒的位置发生的偏移。

此时，移动杆件使其上两个红外线测距仪上发出的红外线打在钻筒的外壁上，然后读取L1和L2。计算所得的（L1-L2）/H表示的是钻筒的倾斜度。假设L1是位于上方的红外线测距仪所测，如果该值是负数且绝对值大于设计的偏移量计算所得的设计值，那么钻筒底部是朝向远离杆件的方向偏移了，需要对钻筒顶部施加远离杆件方向的纠偏作用力，也可以同时对钻筒上与桩基相连的位置施加朝向杆件的位置，从而对钻筒进行纠偏，直至钻筒外壁和定位套筒内壁间隙配合。通过红外线测距仪和定位套筒的双重检测，来更加准确地规划钻筒的钻进路线，从而避免钻进过程中钻筒偏位导致桩基内部钢筋受损的情况出现。

本发明进一步设置为：在S2的安装定位装置中，所述定位套筒包括至少两个尺寸相同的环板，所有环板同轴且间隔设置；所述环板的外壁上焊接有多块绕其周向分布的钢板，所述钢板将所有环板连接为整体。

通过采用上述技术方案，至少两个环板对钻筒进行限定，相当于每一个环板都会对钻筒进行一次定位，也就是多点定位，能够提高定位套筒对钻筒的定位效果，从而提高了钻筒钻进过程中的准确性。

本发明进一步设置为：在S2的安装定位装置中，所述抗拔架在桩基周向均匀排布有三个，且抗拔架和钢板之间通过液压缸进行固定。

通过采用上述技术方案，当钻筒外壁和定位套筒内壁的某个位置发生抵触和摩擦时，可能会导致抗拔架也发生偏位，但是桩基顶部的钻进点的位置是不会偏移的，所以需要通过液压缸对定位套筒的位置进行矫正，使其对准桩基顶部钻进区域。假如液压缸无法对定位套筒位置进行很好的修正，需要在完成钻筒纠偏的基础上，对抗拔架的位置进行纠偏。

本发明进一步设置为：在S2的安装定位装置中，所述抗拔架包括抗拔锚杆和固定板；安装时，先将抗拔锚杆沿竖向打入到地面以下，再将固定板固定在抗拔锚杆的顶部。

通过采用上述技术方案，抗拔锚杆打入到地面以下，与土层进行好良好的连接，能够提高抗拔架整体的结构稳定性和受力强度。同时，抗拔锚杆的底部可以浇筑混凝土块，使得抗拔锚杆的底部能够更加稳定的与地面接触，从而增强定位套筒的结构稳定性。

本发明进一步设置为：S1的取芯位置放样中，桩基顶部需要取芯的位置为桩基的中心位置；在S4的安装测偏装置中，在桩基外部安装环形导轨，环形导轨与桩基顶部平面为同心圆；杆件一端安装在环形导轨上，且杆件沿着环形导轨滑动配合；在S5的取芯中，记录L1和L2之前，先推动杆件沿着环形导轨运动，直至两个红外线测距仪打在钻筒外壁上的红外线光点出现在钻筒外壁上，再记录L1和L2。

通过采用上述技术方案，由于在施工过程中无法判定钻筒的偏位方向，所以设置环形导轨使得杆件能够绕着环形导轨移动，避免了移动杆件过程中需要一次次的拆卸和安装，降低了人力的损耗。除此之外，环形导轨和桩基顶部平面为同心圆，使得杆件到桩基顶部的中心的距离始终是一致的，只需要记录在初始状态，也就是钻筒处于竖直状态时的L1和L2，此时的L1=L2=L0。通过移动杆件使得两个红外线测距仪的红外线光点均打在钻筒上，然后记录L1和L2，并与进行比较，从而能够快速地知道钻筒的偏移程度，从而加快了纠偏的效率。

本发明进一步设置为：在S4的安装测偏装置中，所述环形导轨由若干段单元导轨拼合而成，且杆件的底部固定有一个滑动块；先将滑动块套接于其中一段的单元导轨外部，然后将所有的单元导轨套接在桩基的外部形成环形导轨。

通过采用上述技术方案，方便现场的安装和拆卸，并且若干段的单元导轨也方便制作和运输。

本发明进一步设置为：在S4的安装测偏装置中，所述杆件在滑动块上转动配合，且滑动块上设置有用于锁定杆件位置的锁定件；在S5的取芯中，对杆件进行移动后，转动杆件，利用铅锤检测杆件的竖直度，并利用锁定件对杆件进行锁定。

通过采用上述技术方案，由于地面平整度的区别，且杆件由于外力作用等原因导致倾斜。设置滑动块使其与杆件转动配合，并设置锁定件。可以再每一次测量前，对杆件的竖直度进行校验，从而保证红外线测距仪测量所得是准确的，从而保证后期纠偏效率。

本发明进一步设置为：在S4的安装测偏装置中，所述杆件外部套接有套环，且套环上转动连接有撑杆；当杆件移动到合适位置后，转动撑杆降低插入到桩基附近的地面中，再矫正杆件的竖直度。

通过采用上述技术方案，在不使用杆件时，通过撑杆对杆件的位置进行锁定，从而提高杆件的结构稳定性。由于两个红外线测距仪之间需要预留一定的距离，且位于喜爱方的红外线测距仪和地面之间也有一定的距离，所以杆件的高度会相对来说比较大，其抗倾覆性也会比较差，设置撑杆能够利用三角形稳定的远离对杆件的强度进行加固。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.设置定位套筒对钻筒的钻进方向进行限位，从而提高钻筒取芯过程中的路线准确性；结合杆件上的两个红外线测距仪，从而判定钻筒的位置是否偏移，再根据计算所得的（L1-L2）/H进行纠偏，从而保证了取芯的效率和质量，降低了对桩基内部钢筋的损伤；

2.在抗拔架和定位套筒之间设置液压缸，便于对定位套筒的位置进行纠偏，从而保证钻心过程中对钻筒的定位效果；

3.在杆件下方设置环形导轨，使得杆件绕着与桩基顶部平面是同心圆的环形导轨滑动配合，从而使得杆件至桩基顶部中心的位置始终一致，从而能够更加方便地判定钻筒的偏移量。

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是图1中杆件的正视图。

图中，1、桩基；2、定位装置；21、抗拔架；211、抗拔锚杆；212、固定板；22、定位套筒；221、环板；222、钢板；3、钻筒；4、环形导轨；41、单元导轨；5、杆件；51、红外线测距仪；6、滑动块；61、插槽；62、连接槽；63、锁定件；7、套环；71、转动轴座；8、撑杆；9、液压缸；10、混凝土块。

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桩基取芯检测方法，包括如下步骤：

S1，取芯位置放样；

对桩基1顶部进行放样，在桩基1顶部的中心区域确定需要取芯的位置，并进行划线标记。

S2，安装定位装置2；

结合图1和图2，准备定位装置2，定位装置2包括三个抗拔架21和一个定位套筒22。每个定位架抗拔架21均包括两根抗拔锚杆211和一块固定板212。定位套筒22包括两个尺寸相同的环板221，环板221大于需要取得的芯样的截面。两个环板221同轴且间隔设置，两个环板221的外壁上焊接有三块钢板222。三块钢板222绕着环板221周向均匀分布，且钢板222将所有环板221连接为整体。

安装时，先对桩基1附近的地面进行整平，并根据抗拔架21的设计位置进行放样。将抗拔锚杆211沿竖向打入到地面以下，便在抗拔锚杆211底部浇筑混凝土块10，将同一个抗拔架21中的两根抗拔锚杆211连接为整体。再将固定板212焊接在抗拔锚杆211的顶部。接着，在固定板212侧壁上利用螺栓固定液压缸9，并将液压缸9上的油管连接在附近的液压泵站（图中未示出）上，方便对液压缸9提供动力。最后利用螺栓将液压缸9的活塞杆固定在环板221外部的三块钢板222上，使得三个液压缸9均匀分布在定位套筒22的周向。

启动液压缸9，调节定位套筒22的位置，使得定位套筒22位于桩基1顶部标记的正上方。

S3，取芯机就位；

在桩基1附近的地面上安装取芯机（图中未示出），并将取芯机的钻筒3移动到定位套筒22的正上方，下放钻筒3使其穿过定位套筒22，且钻筒3外壁和定位套筒22内壁间隙配合。

S4，安装测偏装置；

在桩基1外部安装环形导轨4和杆件5。

环形导轨4是由四段呈四分之一环形的单元导轨41拼合而成，且相邻的单元导轨41之间相互插接固定。

结合图1和图3，杆件5选用截面为方形的钢管，杆件5的一端设置有一个滑动块6。滑动块6远离杆件5的一端开设有用于套接在单元滑轨外部的插槽61，且插槽61贯通滑动块6位于杆件5两侧的端面设置。滑动块6上开设有连接槽62，连接槽62内固定有一根转轴。杆件5插入到连接槽62内并套接于转动轴外部，使得杆件5能够绕着转轴转动。且滑动块6上设置有锁定件63，锁定件63是一根穿设在滑动块6上的定位螺栓。定位螺栓和滑动块6螺纹配合，且定位螺栓的一端位于连接槽62内。拧紧定位螺栓后，杆件5在滑动块6上的位置被锁定。

先在杆件5的外部套接一个套环7，套环7内壁和杆件5外壁抵触。且套管的外壁上设置有一根垂直于杆件5的转动轴座71，转动轴座71上转动连接有撑杆8。接着在钢管上安装两个红外线测距仪51，使得套环7位于测距仪和滑动块6之间。两个红外线测距仪51之间间隔大于1m，且将两个红外线测距仪51的间距记为H。

取其中一个单元导轨41，将其插入到滑动块6的插槽61内。接着将四个单元导轨41分布在桩基1外部，将四个单元导轨41安装成整体形成环形导轨4。现场可以利用高强螺栓将单元导轨41和地面进行更好的连接。安装完成后，两个红外线测距仪51朝向取芯机的钻筒3，并记录初始状态下，两个红外线测距仪51所测得的距离相等，均为L0。

在不使用杆件5时，转动撑杆8降低插入到桩基1附近的地面中，以稳定杆件5的结构稳定性。

S5，取芯；

启动取芯机对桩基1进行取芯。在取芯过程中，每隔30min-60min对两个红外线测距仪51所测量的长度数据进行记录，将上方的红外线测距仪51所测量的数据记为L1，将另一个记为L2。

记录前，先推动杆件5沿着环形导轨4运动，直至两个红外线测距仪51打在钻筒3外壁上的红外线光点出现在钻筒3外壁上。转动杆件5，利用铅锤检测杆件5的竖直度，并利用锁定件63对杆件5进行锁定。再记录L1和L2。

先对比L1和L0，L2和L0的差值，如果差值一正一负，需要计算（L1-L2）/H，如果差值的符号相同且数值较大，需要重新进行取芯的定位并重新取芯。计算所得的（L1-L2）/H表示的是钻筒3的倾斜度，假如倾斜度超过了设计要求，就需要进行纠偏。

当钻筒3外壁和定位套筒22内壁的某个位置发生抵触和摩擦，说明钻筒3的位置发生的偏移。此时也需要对L1和L2进行记录，计算（L1-L2）/H。如果（L1-L2）/H是负数，且绝对值大于设计的偏移量计算所得的设计值，那么钻筒3底部是朝向远离杆件5的方向偏移了。需要对钻筒3顶部施加远离杆件5方向的纠偏作用力，同时对钻筒3上与桩基1相连的位置施加朝向杆件5的位置，从而对钻筒3进行纠偏，直至测得的L1=L2=L0。然后利用液压缸9对定位套筒22进行纠偏，使得钻筒3外壁和定位套筒22内壁间隙配合。

在实际施工过程中，假如对钻筒3的施力点恰好是沿着某一根液压缸9的延长线方向，可以直接利用液压缸9对钻筒3上与桩基1相连的位置施加作用力。

钻筒3钻进到桩基1的底部后，上升钻筒3并取出芯样，撤离取芯机和定位装置2。

S6，钻孔位置修复；

搅拌混凝土，并浇筑到桩基1中部取出芯样位置的孔中。对混凝土进行养护，使得桩基1能够在后续施工中发挥作用。

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 (8)

1.一种桩基取芯检测方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1，取芯位置放样；

对桩基(1)顶部进行放样，确定需要取芯的位置，并进行划线标记；

S2，安装定位装置(2)；

在桩基(1)附近的地面上安装定位装置(2)；定位装置(2)包括至少两个抗拔架(21)和安装在抗拔架(21)之间的定位套筒(22)；定位套筒(22)沿竖向安装，且定位套筒(22)安装在桩基(1)顶部标记的正上方；

S3，取芯机就位；

在桩基(1)附近的地面上安装取芯机，并将取芯机的钻筒(3)移动到定位套筒(22)的正上方，下放钻筒(3)使其穿过定位套筒(22)；

S4，安装测偏装置；

取一根杆件(5)，在其上安装两个红外线测距仪(51)，两个红外线测距仪(51)的间距记为H；将杆件(5)沿竖向安装在桩基(1)附近的地面上，两个红外线测距仪(51)朝向取芯机的钻筒(3)；

S5，取芯；

启动取芯机对桩基(1)进行取芯；在取芯过程中，每间隔一段时间，记录两个红外线测距仪(51)所测量的长度数据，分别记为L1和L2；计算（L1-L2）/H，并根据计算所得和设计值进行比较，根据现场情况进行钻筒(3)的纠偏；钻筒(3)钻进到桩基(1)的底部后，上升钻筒(3)并取出芯样，撤离取芯机和定位装置(2)；

S6，钻孔位置修复；

搅拌混凝土，并浇筑到桩基(1)中部取出芯样位置的孔中。

2.根据权利要求1所述的桩基取芯检测方法，其特征在于：在S2的安装定位装置(2)中，所述定位套筒(22)包括至少两个尺寸相同的环板(221)，所有环板(221)同轴且间隔设置；所述环板(221)的外壁上焊接有多块绕其周向分布的钢板(222)，所述钢板(222)将所有环板(221)连接为整体。

3.根据权利要求2所述的桩基取芯检测方法，其特征在于：在S2的安装定位装置(2)中，所述抗拔架(21)在桩基(1)周向均匀排布有三个，且抗拔架(21)和钢板(222)之间通过液压缸(9)进行固定。

4.根据权利要求1或3所述的桩基取芯检测方法，其特征在于：在S2的安装定位装置(2)中，所述抗拔架(21)包括抗拔锚杆(211)和固定板(212)；安装时，先将抗拔锚杆(211)沿竖向打入到地面以下，再将固定板(212)固定在抗拔锚杆(211)的顶部。

5.根据权利要求1所述的桩基取芯检测方法，其特征在于：在S1的取芯位置放样中，桩基(1)顶部需要取芯的位置为桩基(1)的中心位置；在S4的安装测偏装置中，在桩基(1)外部安装环形导轨(4)，环形导轨(4)与桩基(1)顶部平面为同心圆；杆件(5)一端安装在环形导轨(4)上，且杆件(5)沿着环形导轨(4)滑动配合；在S5的取芯中，记录L1和L2之前，先推动杆件(5)沿着环形导轨(4)运动，直至两个红外线测距仪(51)打在钻筒(3)外壁上的红外线光点出现在钻筒(3)外壁上，再记录L1和L2。

6.根据权利要求5所述的桩基取芯检测方法，其特征在于：在S4的安装测偏装置中，所述环形导轨(4)由若干段单元导轨(41)拼合而成，且杆件(5)的底部固定有一个滑动块(6)；先将滑动块(6)套接于其中一段的单元导轨(41)外部，然后将所有的单元导轨(41)套接在桩基(1)的外部形成环形导轨(4)。

7.根据权利要求6所述的桩基取芯检测方法，其特征在于：在S4的安装测偏装置中，所述杆件(5)在滑动块(6)上转动配合，且滑动块(6)上设置有用于锁定杆件(5)位置的锁定件(63)；在S5的取芯中，对杆件(5)进行移动后，转动杆件(5)，利用铅锤检测杆件(5)的竖直度，并利用锁定件(63)对杆件(5)进行锁定。

8.根据权利要求5所述的桩基取芯检测方法，其特征在于：在S4的安装测偏装置中，所述杆件(5)外部套接有套环(7)，且套环(7)上转动连接有撑杆(8)；当杆件(5)移动到合适位置后，转动撑杆(8)降低插入到桩基(1)附近的地面中，再矫正杆件(5)的竖直度。