钻孔灌注桩的桩基缺陷的检测及修补方法技术

本发明专利技术公开一种钻孔灌注桩的桩基缺陷的检测及修补方法，其关键步骤为：当发热体(5)位于某深度时，仅一条热感光纤(4)的波形峰值下降，则判定该深度的桩体(1)空洞，且空洞位于桩体(1)横截面上穿过异常热感光纤(4)的半径上；当发热体(5)位于某深度时，如果有两条相邻的热感光纤(4)的波形峰值下降，判定该深度的桩体(1)空洞，且空洞位于穿过两条异常热感光纤(4)的两半径所夹得扇形面上；当发热体(5)位于某深度，全部热感光纤(4)的波形均峰值下降，则判定该深度存在断桩。该方法不漏检、且能精确测得各层断桩的纵向深度、又测得各个空洞的纵向深度及空洞位于桩基横截面上的横向位置、还能对各个缺陷进行有效修补。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及土木工程中的钻孔灌注粧的健康监测领域，具体讲是一种钻孔灌注粧的粧基缺陷的检测及修补方法。
技术介绍
由于打粧存在噪音大、影响环境等不利因素，故在建筑物密集的城市建设中一般多采用钻孔灌注粧。然而，钻孔灌注粧的质量受到地理环境、机械设备、人为误操作等因素影响，容易产生粧基缺陷，即粧基混凝土出现断粧或空洞。现有技术的一般采用低应变应力波法来对粧基缺陷进行检测，该检测方法是建立在弹性反射理论的基础上的，其基本原理为，将感应探头贴住粧顶，敲击粧顶，产生一个在粧身中竖向传播的应力波，当粧身存在缺陷时，如应力波传导过程中碰到空洞或断粧时，应力波就会发生反射和透射，应力波的波形、相位、振幅、频率及波到达的时间等粧基信号会发生一系列变化且该变化会被位于粧顶的感应探头采集，通过分析上述粧基信号以判断粧身的完整性。现有技术的对粧基进行检测的方法存在以下弊端:一、该方法特别容易对空洞漏检，因为感应探头面积较小，实际采集的粧基信号的范围仅仅是探头所在的点向下竖向延伸的一条直线上，为便于表述称该直线为采样竖线，如果空洞正好位于采样竖线才能被检测，但大多数情况下空洞并不位于采样竖线，故无从感知，事实上，该方法仅仅对断粧的检测比较有把握；二、如果同一条采样竖线上存在不同高度的多个粧基缺陷，如多个空洞、或者多层断粧、或者既有断粧又有空洞，则应力波在每个缺陷处均会发生反射和透射，位于同一采样竖线上的多个缺陷对信号相互干扰，实际检测中根本无法确定该采样竖线上缺陷到底属于断粧还是空洞、也无法获知断粧和空洞的数目到底有多少、同样无法知道断粧和空洞的深度到底是多少，即检测结果相当不精确、检测效果很差；三、现有技术缺乏有效的手段对粧基缺陷进行修补。
技术实现思路
本专利技术要解决的一个技术问题是，提供一种不漏检、且能精确测得各层断粧的纵向深度、又测得各个空洞的纵向深度及空洞位于粧基横截面上的横向位置、还能对各个缺陷进行有效修补的钻孔灌注粧的粧基缺陷的检测及修补方法。本专利技术的一种技术解决方案是，提供一种钻孔灌注粧的粧基缺陷的检测及修补方法，其步骤如下:a、在浇注钻孔灌注粧时，预留一个中心竖孔和若干个边缘竖孔，全部边缘竖孔位于同一个圆周上且沿周向均匀分布，中心竖孔和边缘竖孔均贯通整个粧体；b、在每个边缘竖孔中布设一条贯穿边缘竖孔的竖直向的热感光纤，将每条热感光纤与检测仪器连接；C、将一个发热体固定在一根牵引绳的下端，将发热体放入中心竖孔，并由牵引绳牵引沿中心竖孔缓慢下降；d、发热体经粧体混凝土辐射出热量，并被各个热感光纤采集，最终反应到检测仪器的显示器上，形成一个以发热体深度为横坐标而热感光纤温度为纵坐标的波形，该波形以发热体所在的深度为峰值向两侧递减，当发热体所在的粧段无缺陷时，各个热感光纤上显示的波形均一致，令该波形为标准波形；e、随着发热体不断下降，各个热感光纤的波形也会随着不断下移，当发热体位于某一深度时，仅仅一条热感光纤的波形出现峰值下降的异常情况而其它热感光纤波形正常，则判定该深度的粧体存在空洞，且空洞位于粧体该深度的横截面上穿过异常热感光纤的半径上；当发热体位于某一深度时，如果有两条相邻的热感光纤的波形同时出现峰值下降的异常情况而其它热感光纤波形正常，则判定该深度的粧体存在空洞，且空洞的横向位置位于穿过两条异常热感光纤的两半径所夹得扇形面上；当发热体位于某一深度时，如果全部热感光纤的波形均出现峰值下降的异常情况，则判定该深度存在断粧；f、将发热体继续下移，直至到达粧底，且下降过程中不断用步骤e中的判定方法进行判定，将粧体从上到下全部断粧深度、空洞的纵向深度和横向位置一一检测出来；g、如果该粧体存在断粧，则同时对全部的边缘竖孔和中心竖孔进行常压灌浆，一直灌到断粧所在深度，再进行高压注浆，将断粧处填实；如果某一深度的仅一条热感光纤出现峰值下降的异常情况，则针对该条热感光纤所在的边缘竖孔常压灌浆到空洞所在的深度，再进行高压注浆，通过高压将该边缘竖孔附近空洞填实；如果是某一深度的两条相邻热感光纤同时出现峰值下降的异常情况，则同时将两条热感光纤所在的两个边缘竖孔常压灌浆到空洞所在深度，最后同时对两边缘竖孔高压注浆，通过高压将位于两边缘竖孔之间的空洞填实；h、粧体的全部空洞和断粧均修补填实后，将中心竖孔和全部边缘竖孔灌浆到粧顶。该检测方法的原理如下。热量在实心致密的混凝土中传递效果是最理想的，所以，正常情况下，不存在空洞和断粧时，发热体辐射到热感光纤的热量最多，热感光纤的波形稳定，一旦在发热体同高度出现缺陷，则影响热传递效果，反应在热感光纤的波形上就是峰值下降，故峰值下降最明显时，对应的发热体的深度就是粧基缺陷的深度；如果所有的热感光纤均同时出现峰值下降，则肯定是断粧；如果不是全部热感光纤异常，而是有些正常，那就是出现了空洞，空洞会影响到它附近的热感光纤的波形的峰值，如果两根相邻热感光纤峰值衰减，则判定空洞肯定位于两根相邻热感光纤之间，也就是粧体横截面上穿过两根出现衰减的热感光纤的两条半径所夹持的扇形区域内；如果仅仅是一条热感光纤出现峰值衰减，那说明，空洞的位于粧体横截面上穿过衰减热感光纤的那条半径上。至于空洞深度的判定原理与断粧深度判定原理一致，均是热感光纤衰减时对应的发热体的深度。本专利技术钻孔灌注粧的粧基缺陷的检测及修补方法与现有技术相比，具有以下优点和有益效果。由于上一段的分析可知，利用该方法，能精确判定粧基缺陷到底是属于空洞还是断粧；而且能针对整个粧体的缺陷进行完整的检测，不漏检；而且该方法克服了现有技术检测过程中各个缺陷相互干涉的问题；能比较精确测得各层断粧的纵向深度、又测得各个空洞的纵向深度及空洞位于粧基横截面上的横向位置；而且，正是由于该方法测得了各个缺陷的具体空间位置，故能针对性极强地对各个缺陷进行修补，且具体的修补过程是先常压灌浆到缺陷深度，然后创造性的二次高压灌浆修补缺陷，尤其是位于边缘竖孔附近的空洞，这种缺陷在现有技术中几乎无法修补，但本专利技术的方法先常压灌浆到附近高度，再高压渗透填充，修补效果非常理想；况且，修补过程完成后，将中心竖孔和全部的边缘竖孔补浆填实，保证了粧体的完整性，实现了无损检测。【附图说明】图1是本专利技术钻孔灌注粧的粧基缺陷的检测及修补方法的装置的侧剖视结构示意图。图2是本专利技术钻孔灌注粧的粧基缺陷的检测及修补方法的装置的俯视结构示意图。图3是本专利技术钻孔灌注粧的粧基缺陷的检测及修补方法的标准波形的示意图。图4是本专利技术钻孔灌注粧的粧基缺陷的检测及修补方法的出现断粧状况下的波形的示意图。图5是本专利技术钻孔灌注粧的粧基缺陷的检测及修补方法的出现空洞状况下的波形的示意图。图中所示1、粧体，2、中心竖孔，3、边缘竖孔，4、热感光纤，5、发热体，6、牵引绳。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。如图1、图2、图3、图4、图5所示，本专利技术钻孔灌注粧的粧基缺陷的检测及修补方法，其步骤如下。a、在浇注钻孔灌注粧时，预留一个中心竖孔2和若干个边缘竖孔3，全部边缘竖孔3位于同一个圆周上且沿周向均匀分布，中心竖孔2和边缘竖孔3均贯通整个粧体I。在浇筑钻孔灌注粧时，先预埋多个竖向套筒，浇筑后再抽出以形成各个边缘竖孔3和中心竖孔2。本实施例中，设四个边缘竖孔3，它们的周向位置分别是0°、45当本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻孔灌注桩的桩基缺陷的检测及修补方法，其特征在于：其步骤如下：a、在浇注钻孔灌注桩时，预留一个中心竖孔(2)和若干个边缘竖孔(3)，全部边缘竖孔(3)位于同一个圆周上且沿周向均匀分布，中心竖孔(2)和边缘竖孔(3)均贯通整个桩体(1)；b、在每个边缘竖孔(3)中布设一条贯穿边缘竖孔(3)的竖直向的热感光纤(4)，将每条热感光纤(4)与检测仪器连接；c、将一个发热体(5)固定在一根牵引绳(6)的下端，将发热体(5)放入中心竖孔(2)，并由牵引绳(6)牵引沿中心竖孔(2)缓慢下降；d、发热体(5)经桩体(1)混凝土辐射出热量，并被各个热感光纤(4)采集，最终反应到检测仪器的显示器上，形成一个以发热体(5)深度为横坐标而热感光纤(4)温度为纵坐标的波形，该波形以发热体(5)所在的深度为峰值向两侧递减，当发热体(5)所在的桩段无缺陷时，各个热感光纤(4)上显示的波形均一致，令该波形为标准波形；e、随着发热体(5)不断下降，各个热感光纤(4)的波形也会随着不断下移，当发热体(5)位于某一深度时，仅仅一条热感光纤(4)的波形出现峰值下降的异常情况而其它热感光纤(4)波形正常，则判定该深度的桩体(1)存在空洞，且空洞位于桩体(1)该深度的横截面上穿过异常热感光纤(4)的半径上；当发热体(5)位于某一深度时，如果有两条相邻的热感光纤(4)的波形同时出现峰值下降的异常情况而其它热感光纤(4)波形正常，则判定该深度的桩体(1)存在空洞，且空洞的横向位置位于穿过两条异常热感光纤(4)的两半径所夹得扇形面上；当发热体(5)位于某一深度时，如果全部热感光纤(4)的波形均出现峰值下降的异常情况，则判定该深度存在断桩；f、将发热体(5)继续下移，直至到达桩底，且下降过程中不断用步骤e中的判定方法进行判定，将桩体(1)从上到下全部断桩深度、空洞的纵向深度和横向位置一一检测出来；g、如果该桩体(1)存在断桩，则同时对全部的边缘竖孔(3)和中心竖孔(2)进行常压灌浆，一直灌到断桩所在深度，再进行高压注浆，将断桩处填实；如果某一深度的仅一条热感光纤(4)出现峰值下降的异常情况，则针对该条热感光纤(4)所在的边缘竖孔(3)常压灌浆到空洞所在的深度，再进行高压注浆，通过高压将该边缘竖孔(3)附近空洞填实；如果是某一深度的两条相邻热感光纤(4)同时出现峰值下降的异常情况，则同时将两条热感光纤(4)所在的两个边缘竖孔(3)常压灌浆到空洞所在深度，最后同时对两边缘竖孔(3)高压注浆，通过高压将位于两边缘竖孔(3)之间的空洞填实；h、桩体(1)的全部空洞和断桩均修补填实后，将中心竖孔(2)和全部边缘竖孔(3)灌浆到桩顶。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：毛江鸿，金伟良，杨劲秋，李金柱，方鹏飞，王小军，谢新宇，李舒灵，
申请(专利权)人：浙江大学宁波理工学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33