CN113931239B - 一种用于桥梁挤扩支盘桩盘体质量检测的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种用于桥梁挤扩支盘桩盘体质量检测的装置及方法，包括钢护筒和钢管，其特征在于，所述钢护筒的内径大于桩基直径，小于盘体直径；所述钢护筒内壁的周向上固定多个钢管，所述钢管轴线方向贯穿所述盘体；本公通过直接取出挤扩支盘桩盘体芯样，进行混凝土试验，直接得出盘体混凝土强度指标，分析盘体混凝土质量；解决了挤扩支盘桩的质量检测和评定问题，为挤扩支盘桩的推广应用扫清障碍，能够产生显著的经济效益、社会效益和生态效益。

Description

一种用于桥梁挤扩支盘桩盘体质量检测的装置及方法
技术领域
本公开属于桥梁挤扩支盘桩盘体质量检测技术领域，尤其涉及一种用于桥梁挤扩支盘桩盘体质量检测的装置及方法。
背景技术
挤扩支盘桩施工完成后，盘体质量难以检测，验收工作缺少数据支撑，仅凭施工措施控制质量，难以有效验证成盘质量，是制约挤扩支盘桩技术推广和应用的难题。挤扩支盘桩技术作为一项十分有竞争力的桩基施工工艺，解决盘体质量检测方法问题是挤扩支盘桩技术进一步发展和应用的关键；已经有部分高校和生产科研单位进行研究，通过在地基土中施压水泥浆和高压旋喷固结土等工艺，在解决塌孔和缩径等问题上取得了一定进展，但挤扩支盘桩施工完成后如何检测盘体质量一直困扰着工程设计和施工人员；常规桩基检测主要通过在桩基内埋设声测管，通过超声波在不同介质中的传播速度和波长，来判断桩基主材的均匀性，是一种间接方法，而由于扩盘桩盘体突出于桩基正常段外，无法利用声测管进行盘体质量检测。
本公开发明人发现，在对挤扩支盘桩施工完成后的盘体质量检测存在以下问题：作为间接手段，常规的超声波和雷达探测等检测手段受地下复杂隐蔽结构的干扰，不能形成有说服力的质量检测数据，严重制约了挤扩支盘桩技术的规模化应用。
发明内容
本公开为了解决上述问题，提出了一种用于桥梁挤扩支盘桩盘体质量检测的装置及方法，本公通过直接取出挤扩支盘桩盘体芯样，进行混凝土试验，直接得出盘体混凝土强度指标，分析盘体混凝土质量；解决了挤扩支盘桩的质量检测和评定问题，为挤扩支盘桩的推广应用扫清障碍，能够产生显著的经济效益、社会效益和生态效益。
为了实现上述目的，第一方面，本公开提出了一种用于桥梁挤扩支盘桩盘体质量检测的装置，采用如下技术方案：
一种用于桥梁挤扩支盘桩盘体质量检测的装置，包括钢护筒和钢管，所述钢护筒的内径大于桩基直径，小于盘体直径；所述钢护筒内壁的周向上固定多个钢管，所述钢管轴线方向贯穿所述盘体。
进一步的，所述钢管内径和取芯钻机钻头直径匹配。
进一步的，所述钢管和所述钢护筒接触面两侧焊接固定。
进一步的，所述钢管上端高于挤扩支盘桩的孔口，下端与所述钢护筒底端齐平。
为了实现上述目的，第二方面，本公开还提出了一种用于桥梁挤扩支盘桩盘体质量检测的方法，采用如下技术方案：
一种用于桥梁挤扩支盘桩盘体质量检测的方法，采用了如第一方面所述的用于桥梁挤扩支盘桩盘体质量检测的装置；包括：
通过预埋的钢管作为定位和导向，下放取芯钻机进行芯样钻取；
对芯样进行检测。
进一步的，包含钢护筒和钢管的挤扩支盘桩的施工和检测流程包括：桩基定位；将钢管固定在钢护筒内；布设钢护筒；进行钻孔和扩孔；清孔；下放钢筋笼；灌注混凝土；养护；检测。
进一步的，在养护预设时间或桩基混凝土试块抗压强度达到预设范围时进行检测。
进一步的，取芯钻在盘体内采用第一速度进行取芯，在桩侧土内采用第二速度进行取芯；所述第二速度大于所述第一速度。
进一步的，对芯样进行检测包括外观完整性检查和强度试验；
所述外观完整性检查包括观察芯样色泽是否均匀、观察芯样是否有裂缝以及观察芯样表面和桩侧土接触面是否规则；所述强度试验为轴心抗压强度试验，获取芯样抗压强度，通过与桩基混凝土施工中留存试块的强度进行比较，判断盘体混凝土强度是否满足设计要求。
进一步的，桩基施工期间，钢管两端采用粘土封闭。
与现有技术相比，本公开的有益效果为：
1.本公开直接取出挤扩支盘桩盘体芯样，进行混凝土强度试验，直接得出盘体混凝土强度指标，分析盘体混凝土质量，同时为挤扩支盘桩盘承载力计算参数获取验证数据；解决了挤扩支盘桩的质量检测和评定问题，为挤扩支盘桩的推广应用扫清障碍，能够产生显著的经济效益、社会效益和生态效益；
2.本公开为检测试验增加的多根小钢管，可随钢护筒拔出重复利用，其他设备也均可重复利用，增加的费用相对于桩基本身可忽略不计。
附图说明
构成本实施例的一部分的说明书附图用来提供对本实施例的进一步理解，本实施例的示意性实施例及其说明用于解释本实施例，并不构成对本实施例的不当限定。
图1为本公开实施例1的结构示意图；
图2为本公开实施例1的I-I处断面图。
其中，1、孔口，2、钢护筒，3、钢管，4、焊缝，5、盘体，6、钢管内腔，7、桩基。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
实施例1：
如图1所示，本实施例提供了一种用于桥梁挤扩支盘桩盘体质量检测的装置，包括钢护筒2和钢管3，所述钢护筒2的内径大于桩基7的直径，小于盘体5直径；所述钢护筒2内壁的周向上固定多个钢管3，所述钢管3的轴线方向贯穿所述盘体5。
具体的，常规桥梁桩基施工中均需要布设钢护筒2，用于钻机钻孔导向和定位；在本实施例中，首先，在常规钢护筒的基础上，增大钢护筒2的直径，如图1所示，钢护筒2直径大小根据盘体检测位置C并考虑保护层确定；在本实施例中，在钢护筒2四周沿半径方向布设3～4根直径为10～15cm的钢管，所述钢管3的直径和取芯钻机钻头直径匹配，通过和钢护筒2接触面两侧焊接固定。待桩基施工全部完成后通过钢管3下放取芯钻机，取出扩盘桩芯样进行强度试验，进行质量评定。钢管3用于取芯钻机的导向和定位，钢管3上端应高于孔口10cm以上，下端应与钢护筒2底端齐平，钢管3焊接于钢护筒2内壁。钢管3两端采用粘土封闭，防止钢管3在施工期间堵塞。
在本实施例中，挤扩支盘桩主要施工流程为：①桩基定位；②通过连接钢筋将钢管固定在钢护筒内；③布设钢护筒；④钻孔、扩孔；⑤清孔；⑥下放钢筋笼；⑦灌注混凝土；⑧养护；⑨检测。挤扩支盘桩和常规桩基施工流程类似；在本实施例中，检测步骤应在养护一周或桩基混凝土试块抗压强度达到设计强度90％以上时进行。挤扩支盘桩盘体质量检测主要通过先期埋入的钢管3作为定位和导向，下放取芯钻机，逐个扩盘钻取芯样，由于盘体立面为楔形，和取芯钻接触面非垂直，在进入盘体前应减慢取芯速度，根据取芯杆进尺长度判断是否即将钻进盘体，在桩侧土范围可适当加快取芯速度，这样有利于保证盘体取芯的完整。待所有盘体取芯完成后，停止取芯钻孔，所述取芯钻机可以采用现有设备。
在本实施例中，盘体取芯完成后，首先，进行芯样外观完整性检查，一是观察芯样色泽是否均匀，二是观察芯样是否有裂缝，三是芯样表面和桩侧土接触面是否规则，通过盘体混凝土芯样外观完整性检查可初步判断盘体质量；其次，通过取芯试块，进行强度试验，具体的为，利用万能压力试验机进行轴心抗压强度试验，获取芯样抗压强度，通过与桩基混凝土施工中留存试块的强度进行比较，进而判断盘体混凝土强度是否满足设计要求，若不满足应调整挤扩支盘桩施工工艺或混凝土配合比；强度试验结果还可验证盘端承载力设计参数，以修正挤扩支盘桩盘承载力计算参数。
实施例2：
本实施例提供了一种用于桥梁挤扩支盘桩盘体质量检测的方法，采用了如第一方面所述的用于桥梁挤扩支盘桩盘体质量检测的装置；包括：
通过预埋的钢管3作为定位和导向，下放取芯钻机进行芯样钻取；
对芯样进行检测。
在本实施例中，包含钢护筒2和钢管3的挤扩支盘桩的施工和检测流程包括：桩基定位；将钢管3固定在钢护筒2内；布设钢护筒2；进行钻孔和扩孔；清孔；下放钢筋笼；灌注混凝土；养护；检测。
在本实施例中，在养护预设时间或桩基混凝土试块抗压强度达到预设范围时进行检测。
在本实施例中，取芯钻在盘体内采用第一速度进行取芯，在桩侧土内采用第二速度进行取芯；所述第二速度大于所述第一速度。
在本实施例中，对芯样进行检测包括外观完整性检查和强度试验；
所述外观完整性检查包括观察芯样色泽是否均匀、观察芯样是否有裂缝以及观察芯样表面和桩侧土接触面是否规则；所述强度试验为轴心抗压强度试验，获取芯样抗压强度，通过与桩基混凝土施工中留存试块的强度进行比较，判断盘体混凝土强度是否满足设计要求。
在本实施例中，桩基施工期间，钢管3两端采用粘土封闭。
以上所述仅为本实施例的优选实施例而已，并不用于限制本实施例，对于本领域的技术人员来说，本实施例可以有各种更改和变化。凡在本实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实施例的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于桥梁挤扩支盘桩盘体质量检测的装置，包括钢护筒和钢管，其特征在于，所述钢护筒的内径大于桩基直径，小于盘体直径；所述钢护筒内壁的周向上固定多个钢管，所述钢管轴线方向贯穿所述盘体；通过钢管作为定位和导向，下放取芯钻机进行芯样钻取；直接取出挤扩支盘桩盘体芯样，进行混凝土强度试验，得出盘体混凝土强度指标；
取芯钻在盘体内采用第一速度进行取芯，在桩侧土内采用第二速度进行取芯；所述第二速度大于所述第一速度；
所述钢管上端高于挤扩支盘桩的孔口，下端与所述钢护筒底端齐平；桩基施工期间，钢管两端采用粘土封闭。
2.如权利要求1所述的一种用于桥梁挤扩支盘桩盘体质量检测的装置，其特征在于，所述钢管内径和取芯钻机钻头直径匹配。
3.如权利要求1所述的一种用于桥梁挤扩支盘桩盘体质量检测的装置，其特征在于，所述钢管和所述钢护筒接触面两侧焊接固定。
4.一种用于桥梁挤扩支盘桩盘体质量检测的方法，其特征在于，采用了如权利要求1-3任一项所述的用于桥梁挤扩支盘桩盘体质量检测的装置；包括：
通过预埋的钢管作为定位和导向，下放取芯钻机进行芯样钻取；
对芯样进行检测。
5.如权利要求4所述的一种用于桥梁挤扩支盘桩盘体质量检测的方法，其特征在于，包含钢护筒和钢管的挤扩支盘桩的施工和检测流程包括：桩基定位；将钢管固定在钢护筒内；布设钢护筒；进行钻孔和扩孔；清孔；下放钢筋笼；灌注混凝土；养护；检测。
6.如权利要求4所述的一种用于桥梁挤扩支盘桩盘体质量检测的方法，其特征在于，在养护预设时间或桩基混凝土试块抗压强度达到预设范围时进行检测。
7.如权利要求4所述的一种用于桥梁挤扩支盘桩盘体质量检测的方法，其特征在于，取芯钻在盘体内采用第一速度进行取芯，在桩侧土内采用第二速度进行取芯；所述第二速度大于所述第一速度。
8.如权利要求4所述的一种用于桥梁挤扩支盘桩盘体质量检测的方法，其特征在于，对芯样进行检测包括外观完整性检查和强度试验；
所述外观完整性检查包括观察芯样色泽是否均匀、观察芯样是否有裂缝以及观察芯样表面和桩侧土接触面是否规则；所述强度试验为轴心抗压强度试验，获取芯样抗压强度，通过与桩基混凝土施工中留存试块的强度进行比较，判断盘体混凝土强度是否满足设计要求。
9.如权利要求4所述的一种用于桥梁挤扩支盘桩盘体质量检测的方法，其特征在于，桩基施工期间，钢管两端采用粘土封闭。
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