管桩施工监测方法和监测设备技术

公开了一种管桩施工监测方法和监测设备，监测方法步骤包括：测量装置布置在方形管桩的内孔中的预定位置，垂直竖立所述方形管桩，第一次撞击所述方形管桩桩头，横向位移传感器获得第一横向偏移参数、轴向位移传感器获得第一纵向偏移参数、角度传感器获得第一角度偏转参数，当第一横向偏移参数、第一纵向偏移参数和/或第一角度偏转参数大于第一预定阈值，判定第一次撞击产生偏斜，处理装置生成用于纠偏的第一纠偏参数，每撞击一次均判断是否产生偏斜以及产生纠偏参数，直到完成方形管桩竖立施工。

Monitoring method and equipment for pile construction

【技术实现步骤摘要】
管桩施工监测方法和监测设备
本专利技术涉及一种方形管桩施工
，特别是一种方形管桩施工监测方法和监测设备。
技术介绍
在建筑工程桩基施工过程中，打桩工程施工工序多，工艺要求高，影响桩基质量的因素较多，一般有：工程地质勘察报告不够详尽准确；设计的合理取值；施工中的各种原因等情况。特别是当工程桩设计或施工不当时，极易发生偏斜等质量事故。基桩按其设置状态可分为直桩和斜桩，工程建设中大多采用垂直度允许偏差不大于1％的竖向设置直桩。由于基坑开挖、土质条件、施工工艺等原因，部分竖直桩垂直度偏差超过允许值，进而导致基桩承载能力降低。据不完全统计，在江苏、浙江、天津、上海、福建、广东、澳门、江西等省市均出现过基桩偏斜事故，事故桩类型包括管桩、方桩、钢管桩、H型钢桩、灌注桩等。特别是近年来，基桩偏斜事故出现频率有上升趋势。基桩偏斜事故的鉴定与处理技术难度大，不仅耽误工期，而且增加造价，甚至由于处理措施不到位而留下安全隐患，己成为桩基工程领域中一项亟待研究的新课题。根据相关研究，软土地区中，由于土体水平变形会对管桩产生较大的水平推力，致使桩身破坏。类似事故往往有数量多、偏位大的特点，导致管桩处理常常困扰着设计和施工人员。设计单位往往为了规避风险，采用比较保守的补桩方案，但往往导致工期过长和费用过高。桩身偏斜一般由从小到大发生，若能对其全过程进行监测，在发生较小偏斜时即发现情况并采取相应补救措施，便能避免偏斜过大的现象发生，降低施工风险，节约成本。在
技术介绍
部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本专利技术背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
技术实现思路
为解决上述现有技术的不足之处，本专利技术提供一种方形管桩施工监测方法和监测设备，本专利技术提示方形管桩施工全过程偏斜是否过大，可实现对方形管桩施工过程中偏斜量的实时监测和预警，监测方法简单且无需复杂设备便可进行现场快速检测,操作方便且安全可靠。本专利技术的目的是通过以下技术方案予以实现。本专利技术的一个方面,一种方形管桩施工监测方法步骤包括：第一步骤中，测量装置布置在方形管桩的内孔中的预定位置，所述测量装置包括测量方形管桩横向位移变化的横向位移传感器、测量方形管桩轴向位移变化的轴向位移传感器、测量与方形管桩轴线角度变化的角度传感器，垂直竖立所述方形管桩，第二步骤中，第一次撞击所述方形管桩桩头，横向位移传感器获得第一横向偏移参数、轴向位移传感器获得第一纵向偏移参数、角度传感器获得第一角度偏转参数，当第一横向偏移参数、第一纵向偏移参数和第一角度偏转参数均小于第一预定阈值，判定第一次撞击未产生偏斜，当第一横向偏移参数、第一纵向偏移参数和/或第一角度偏转参数大于第一预定阈值，判定第一次撞击产生偏斜，处理装置基于第一横向偏移参数、第一纵向偏移参数和第一角度偏转参数生成第一次撞击位移矢量变化的第一位移矢量图和用于纠偏的第一纠偏参数，处理装置基于第一位移矢量图生成第一冲量参数，所述第一纠偏参数包括第一撞击位置纠偏参数和第一撞击作用力纠偏参数；第三步骤中，第二次撞击所述方形管桩桩头，横向位移传感器获得第二横向偏移参数、轴向位移传感器获得第二纵向偏移参数、角度传感器获得第二角度偏转参数，处理装置基于第二横向偏移参数、第二纵向偏移参数和第二角度偏转参数生成第二次撞击位移矢量变化的第二位移矢量图，处理装置基于第二位移矢量图生成第二冲量参数，处理装置基于第一冲量参数和第二冲量参数生成第二次撞击作用力矢量变化的第一作用力矢量图，处理装置比较第二横向偏移参数与第一横向偏移参数、第二纵向偏移参数与第一纵向偏移参数和第二角度偏转参数与第一角度偏转参数分别获得第二一横向偏移差值、第二一纵向偏移差值、第二一角度偏转差值、第二一横向偏移累积值、第二一纵向偏移累积值和第二一角度偏转累积值，处理装置比较第一冲量参数和第二冲量参数获得第二一冲量差值，当第二横向偏移参数、第二纵向偏移参数和第二角度偏转参数小于第二预定阈值，第二一横向偏移差值、第二一纵向偏移差值和第二一角度偏转差值小于第一预定差值，以及第二一横向偏移累积值、第二一纵向偏移累积值和第二一角度偏转累积值小于第一预定累积值，且第二冲量参数小于第一预定冲量阈值，以及第二一冲量差值小于第一预定冲量差值时，判定第二次撞击未产生偏斜，当第二横向偏移参数、第二纵向偏移参数和第二角度偏转参数大于第二预定阈值，第二一横向偏移差值、第二一纵向偏移差值和第二一角度偏转差值大于第一预定差值，和/或第二一横向偏移累积值、第二一纵向偏移累积值和第二一角度偏转累积值大于第一预定累积值，且第二冲量参数大于第一预定冲量阈值，和/或第二一冲量差值大于第一预定冲量差值时，判定第二次撞击产生偏斜，处理装置生成第二纠偏参数，其中，处理装置基于第二横向偏移参数、第二纵向偏移参数和第二角度偏转参数，第二一横向偏移差值、第二一纵向偏移差值和第二一角度偏转差值，和/或，第二一横向偏移累积值、第二一纵向偏移累积值和第二一角度偏转累积值生成第二撞击位置纠偏参数，基于第二冲量参数，和/或第二一冲量差值生成第二撞击作用力纠偏参数，第四步骤中，第n次撞击所述方形管桩桩头，横向位移传感器获得第n横向偏移参数、轴向位移传感器获得第n纵向偏移参数、角度传感器获得第n角度偏转参数，处理装置基于第n横向偏移参数、第n纵向偏移参数和第n角度偏转参数生成第n次撞击位移矢量变化的第n位移矢量图，处理装置基于第n位移矢量图生成第n冲量参数，处理装置基于第n-1冲量参数和第n冲量参数生成第n次撞击作用力矢量变化的第n-1作用力矢量图，处理装置比较第n横向偏移参数与第n-1横向偏移参数、第n纵向偏移参数与第n-1纵向偏移参数和第n角度偏转参数与第n-1角度偏转参数分别获得第nn-1横向偏移差值、第nn-1纵向偏移差值、第nn-1角度偏转差值、第nn-1横向偏移累积值、第nn-1纵向偏移累积值和第nn-1角度偏转累积值，处理装置比较第n-1冲量参数和第n冲量参数获得第nn-1冲量差值，当第n横向偏移参数、第n纵向偏移参数和第n角度偏转参数小于第n预定阈值，第nn-1横向偏移差值、第nn-1纵向偏移差值和第nn-1角度偏转差值小于第n预定差值，以及第nn-1横向偏移累积值、第nn-1纵向偏移累积值和第nn-1角度偏转累积值小于第n-1预定累积值，且第n冲量参数小于第n-1预定冲量阈值，以及第nn-1冲量差值小于第n-1预定冲量差值时，判定第n次撞击未产生偏斜，当第n横向偏移参数、第n纵向偏移参数和第n角度偏转参数大于第n预定阈值，第nn-1横向偏移差值、第nn-1纵向偏移差值和第nn-1角度偏转差值大于第n-1预定差值，和/或第nn-1横向偏移累积值、第nn-1纵向偏移累积值和第nn-1角度偏转累积值大于第n-1预定累积值，且第n冲量参数大于第n-1预定冲量阈值，和/或第nn-1冲量差值大于第n-1预定冲量差值时，判定第n次撞击产生偏斜，处理装置生成第n纠偏参数，其中，处理装置基于第n横向偏移参数、第n纵向偏移参数和第n角度偏转参数，第nn-1横向偏移差值、第nn-1纵本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管桩施工监测方法，其特征在于，其步骤包括：/n第一步骤(S1)中，测量装置布置在方形管桩的内孔中的预定位置，所述测量装置包括测量方形管桩横向位移变化的横向位移传感器、测量方形管桩轴向位移变化的轴向位移传感器、测量与方形管桩轴线角度变化的角度传感器，垂直竖立所述方形管桩，/n第二步骤(S2)中，第一次撞击所述方形管桩桩头，横向位移传感器获得第一横向偏移参数、轴向位移传感器获得第一纵向偏移参数、角度传感器获得第一角度偏转参数，当第一横向偏移参数、第一纵向偏移参数和第一角度偏转参数均小于第一预定阈值，判定第一次撞击未产生偏斜，当第一横向偏移参数、第一纵向偏移参数和/或第一角度偏转参数大于第一预定阈值，判定第一次撞击产生偏斜，处理装置基于第一横向偏移参数、第一纵向偏移参数和第一角度偏转参数生成第一次撞击位移矢量变化的第一位移矢量图和用于纠偏的第一纠偏参数，处理装置基于第一位移矢量图生成第一冲量参数，所述第一纠偏参数包括第一撞击位置纠偏参数和第一撞击作用力纠偏参数；/n第三步骤(S3)中，第二次撞击所述方形管桩桩头，横向位移传感器获得第二横向偏移参数、轴向位移传感器获得第二纵向偏移参数、角度传感器获得第二角度偏转参数，处理装置基于第二横向偏移参数、第二纵向偏移参数和第二角度偏转参数生成第二次撞击位移矢量变化的第二位移矢量图，处理装置基于第二位移矢量图生成第二冲量参数，处理装置基于第一冲量参数和第二冲量参数生成第二次撞击作用力矢量变化的第一作用力矢量图，处理装置比较第二横向偏移参数与第一横向偏移参数、第二纵向偏移参数与第一纵向偏移参数和第二角度偏转参数与第一角度偏转参数分别获得第二一横向偏移差值、第二一纵向偏移差值、第二一角度偏转差值、第二一横向偏移累积值、第二一纵向偏移累积值和第二一角度偏转累积值，处理装置比较第一冲量参数和第二冲量参数获得第二一冲量差值，当第二横向偏移参数、第二纵向偏移参数和第二角度偏转参数小于第二预定阈值，第二一横向偏移差值、第二一纵向偏移差值和第二一角度偏转差值小于第一预定差值，以及第二一横向偏移累积值、第二一纵向偏移累积值和第二一角度偏转累积值小于第一预定累积值，且第二冲量参数小于第一预定冲量阈值，以及第二一冲量差值小于第一预定冲量差值时，判定第二次撞击未产生偏斜，当第二横向偏移参数、第二纵向偏移参数和第二角度偏转参数大于第二预定阈值，第二一横向偏移差值、第二一纵向偏移差值和第二一角度偏转差值大于第一预定差值，和/或第二一横向偏移累积值、第二一纵向偏移累积值和第二一角度偏转累积值大于第一预定累积值，且第二冲量参数大于第一预定冲量阈值，和/或第二一冲量差值大于第一预定冲量差值时，判定第二次撞击产生偏斜，处理装置生成第二纠偏参数，其中，处理装置基于第二横向偏移参数、第二纵向偏移参数和第二角度偏转参数，第二一横向偏移差值、第二一纵向偏移差值和第二一角度偏转差值，和/或，第二一横向偏移累积值、第二一纵向偏移累积值和第二一角度偏转累积值生成第二撞击位置纠偏参数，基于第二冲量参数，和/或第二一冲量差值生成第二撞击作用力纠偏参数，/n第四步骤(S4)中，第n次撞击所述方形管桩桩头，横向位移传感器获得第n横向偏移参数、轴向位移传感器获得第n纵向偏移参数、角度传感器获得第n角度偏转参数，处理装置基于第n横向偏移参数、第n纵向偏移参数和第n角度偏转参数生成第n次撞击位移矢量变化的第n位移矢量图，处理装置基于第n位移矢量图生成第n冲量参数，处理装置基于第n-1冲量参数和第n冲量参数生成第n次撞击作用力矢量变化的第n-1作用力矢量图，处理装置比较第n横向偏移参数与第n-1横向偏移参数、第n纵向偏移参数与第n-1纵向偏移参数和第n角度偏转参数与第n-1角度偏转参数分别获得第nn-1横向偏移差值、第nn-1纵向偏移差值、第nn-1角度偏转差值、第nn-1横向偏移累积值、第nn-1纵向偏移累积值和第nn-1角度偏转累积值，处理装置比较第n-1冲量参数和第n冲量参数获得第nn-1冲量差值，当第n横向偏移参数、第n纵向偏移参数和第n角度偏转参数小于第n预定阈值，第nn-1横向偏移差值、第nn-1纵向偏移差值和第nn-1角度偏转差值小于第n预定差值，以及第nn-1横向偏移累积值、第nn-1纵向偏移累积值和第nn-1角度偏转累积值小于第n-1预定累积值，且第n冲量参数小于第n-1预定冲量阈值，以及第nn-1冲量差值小于第n-1预定冲量差值时，判定第n次撞击未产生偏斜，当第n横向偏移参数、第n纵向偏移参数和第n角度偏转参数大于第n预定阈值，第nn-1横向偏移差值、第nn-1纵向偏移差值和第nn-1角度偏转差值大于第n-1预定差值，和/或第nn-1横向偏移累积值、第nn-1纵向偏移累积值和第nn-1角度偏转累积值大于第n-1预定累积值，且第n冲量...

【技术特征摘要】
1.一种管桩施工监测方法，其特征在于，其步骤包括：
第一步骤(S1)中，测量装置布置在方形管桩的内孔中的预定位置，所述测量装置包括测量方形管桩横向位移变化的横向位移传感器、测量方形管桩轴向位移变化的轴向位移传感器、测量与方形管桩轴线角度变化的角度传感器，垂直竖立所述方形管桩，
第二步骤(S2)中，第一次撞击所述方形管桩桩头，横向位移传感器获得第一横向偏移参数、轴向位移传感器获得第一纵向偏移参数、角度传感器获得第一角度偏转参数，当第一横向偏移参数、第一纵向偏移参数和第一角度偏转参数均小于第一预定阈值，判定第一次撞击未产生偏斜，当第一横向偏移参数、第一纵向偏移参数和/或第一角度偏转参数大于第一预定阈值，判定第一次撞击产生偏斜，处理装置基于第一横向偏移参数、第一纵向偏移参数和第一角度偏转参数生成第一次撞击位移矢量变化的第一位移矢量图和用于纠偏的第一纠偏参数，处理装置基于第一位移矢量图生成第一冲量参数，所述第一纠偏参数包括第一撞击位置纠偏参数和第一撞击作用力纠偏参数；
第三步骤(S3)中，第二次撞击所述方形管桩桩头，横向位移传感器获得第二横向偏移参数、轴向位移传感器获得第二纵向偏移参数、角度传感器获得第二角度偏转参数，处理装置基于第二横向偏移参数、第二纵向偏移参数和第二角度偏转参数生成第二次撞击位移矢量变化的第二位移矢量图，处理装置基于第二位移矢量图生成第二冲量参数，处理装置基于第一冲量参数和第二冲量参数生成第二次撞击作用力矢量变化的第一作用力矢量图，处理装置比较第二横向偏移参数与第一横向偏移参数、第二纵向偏移参数与第一纵向偏移参数和第二角度偏转参数与第一角度偏转参数分别获得第二一横向偏移差值、第二一纵向偏移差值、第二一角度偏转差值、第二一横向偏移累积值、第二一纵向偏移累积值和第二一角度偏转累积值，处理装置比较第一冲量参数和第二冲量参数获得第二一冲量差值，当第二横向偏移参数、第二纵向偏移参数和第二角度偏转参数小于第二预定阈值，第二一横向偏移差值、第二一纵向偏移差值和第二一角度偏转差值小于第一预定差值，以及第二一横向偏移累积值、第二一纵向偏移累积值和第二一角度偏转累积值小于第一预定累积值，且第二冲量参数小于第一预定冲量阈值，以及第二一冲量差值小于第一预定冲量差值时，判定第二次撞击未产生偏斜，当第二横向偏移参数、第二纵向偏移参数和第二角度偏转参数大于第二预定阈值，第二一横向偏移差值、第二一纵向偏移差值和第二一角度偏转差值大于第一预定差值，和/或第二一横向偏移累积值、第二一纵向偏移累积值和第二一角度偏转累积值大于第一预定累积值，且第二冲量参数大于第一预定冲量阈值，和/或第二一冲量差值大于第一预定冲量差值时，判定第二次撞击产生偏斜，处理装置生成第二纠偏参数，其中，处理装置基于第二横向偏移参数、第二纵向偏移参数和第二角度偏转参数，第二一横向偏移差值、第二一纵向偏移差值和第二一角度偏转差值，和/或，第二一横向偏移累积值、第二一纵向偏移累积值和第二一角度偏转累积值生成第二撞击位置纠偏参数，基于第二冲量参数，和/或第二一冲量差值生成第二撞击作用力纠偏参数，
第四步骤(S4)中，第n次撞击所述方形管桩桩头，横向位移传感器获得第n横向偏移参数、轴向位移传感器获得第n纵向偏移参数、角度传感器获得第n角度偏转参数，处理装置基于第n横向偏移参数、第n纵向偏移参数和第n角度偏转参数生成第n次撞击位移矢量变化的第n位移矢量图，处理装置基于第n位移矢量图生成第n冲量参数，处理装置基于第n-1冲量参数和第n冲量参数生成第n次撞击作用力矢量变化的第n-1作用力矢量图，处理装置比较第n横向偏移参数与第n-1横向偏移参数、第n纵向偏移参数与第n-1纵向偏移参数和第n角度偏转参数与第n-1角度偏转参数分别获得第nn-1横向偏移差值、第nn-1纵向偏移差值、第nn-1角度偏转差值、第nn-1横向偏移累积值、第nn-1纵向偏移累积值和第nn-1角度偏转累积值，处理装置比较第n-1冲量参数和第n冲量参数获得第nn-1冲量差值，当第n横向偏移参数、第n纵向偏移参数和第n角度偏转参数小于第n预定阈值，第nn-1横向偏移差值、第nn-1纵向偏移差值和第nn-1角度偏转差值小于第n预定差值，以及第nn-1横向偏移累积值、第nn-1纵向偏移累积值和第nn-1角度偏转累积值小于第n-1预定累积值，且第n冲量参数小于第n-1预定冲量阈值，以及第nn-1冲量差值小于第n-1预定冲量差值时，判定第n次撞击未产生偏斜，当第n横向偏移参数、第n纵向偏移参数和第n角度偏转参数大于第n预定阈值，第nn-1横向偏移差值、第nn-1纵向偏移差值和第nn-1角度偏转差值大于第n-1预定差值，和/或第nn-1横向偏移累积值、第nn-1纵向偏移累积值和第nn-1角度偏转累积值大于第n-1预定累积值，且第n冲量参数大于第n-1预定冲量阈值，和/或第nn-1冲量差值大于第n-1预定冲量差值时，判定第n次撞击产生偏斜，处理装置生成第n纠偏参数，其中，处理装置基于第n横向偏移参数、第n纵向偏移参数和第n角度偏...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐杰，乔红运，孙绍平，张芳，王晨阳，彭卓，张森，陶祥令，
申请(专利权)人：江苏长江机械化基础工程有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32