本发明专利技术提供了一种桩基中钢筋笼长度无损检测的方法及所用装置，该方法首先通过对标准桩中的钢筋笼供电，产生一个稳定的电场，并测量此处地表的电性参数，推导出标准桩处的电性参数同钢筋笼长度之间的关系；然后向需检测处的桩基及其周围稳定供电，产生一稳定的电场，并测量此处地表的实际电性参数，将所得实际电性参数与标准桩处的电性参数同钢筋笼长度之间的关系进行对比，即可判断出需检测处的桩基中的钢筋笼长度是否短缺。所用装置包括主机、电源和测量电极，主机、电源和测量电极之间由电缆／线连接。这种方法具有施工简单，效率高的优点。所用装置为模块化设置，操作简单，在工程质量检测领域，具有广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种应用于桩基中钢筋笼长度无损检测的方法及所用装置，具体 地说是一种应用于现代工程质量检测中灌注桩中钢筋笼长度的无损检测方法和 装置。属于工程质量检测领域。
技术介绍
桩基中钢筋笼长度的检测，是桩基质量检测的重要内容。目前我国工程建设 事业发展迅速，桩基础在建筑工程、公路工程、铁路工程、水利水电、国防工程 等各个基础建设领域得到了大量的使用。可以说，桩基的质量安全与否决定了整个工程质量的安全与否。而我国地域辽阔，地质条件复杂，同时又由于城市建设 用地及环境条件限制，单一的施工机械或施工方法无法适应各种复杂条件的要 求。目前我国常用基本的成桩方法达20多种，而相应的检测技术也不断发展。桩基的质量检测方法主要常用的有超声波检测法、低应变动力检测法、钻 芯取样检测法等。超声波与低应变动力检测法属无破损检测法，对于重要工程或 重要部位的桩基宜逐根进行，而钻芯检测法属局部破损检测法，应按照规定的抽 检比例及对桩的质量有疑问时采用。通过钻芯检测法可以判断桩身的完整性、混 凝土强度、桩长、桩底沉碴及持力层性状能否满足设计及规范的要求。如上所述，桩身质量的常规性检测技术己经比较成熟，而对于桩基中的钢筋 笼，由于长期缺乏有效的工后探测手段而成为施工单位偷工减料的主要对象(可 能是钢筋笼只放一节，或者只露出地面一段)，配筋不足、钢筋笼长度不满足设 计要求，将严重影响桩基础的稳定性和抗震性能，构成建筑物的不安全隐患。研 究桩基础中钢筋笼长度的检测方法已经势在必行。在目前检测钢筋笼长度的方法中，根据原理不同，有瞬变电磁法检测，磁 梯度法检测，电法原理检测等。这几种方法均利用钢筋体和非钢筋体在电磁场中 引起异常变化来判断钢筋笼是否缺失。用来检测桩基中钢筋笼的长度虽然可行， 但是都需要在桩身旁边钻孔，以便放入仪器进行检测，这样做一般成本比较高， 而且检测速度慢。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有检测钢筋笼长度的方法因必需在桩旁钻孔而导致3成本高、检测速度慢的缺点，并提供一种桩基中钢筋笼长度无损检测的方法及所 用装置，该方法通过测量地表上的电性参数来实现对桩基中钢筋笼长度的检测， 不需要开挖钻孔，所用设备简单，操作方便，检测成本低。为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于充电法原理的桩基中钢筋笼无损检 测方法，该方法首先将标准桩中的钢筋笼等效为一根长电极，通过对钢筋笼供电， 产生一个稳定的电场，并测量此处地表的电性参数，推导出标准桩处的电性参数 同钢筋笼长度之间的关系；然后向需检测处的桩基及其周围稳定供电，产生一稳 定的电场，并测量此处地表的实际电性参数，将所得实际电性参数与标准桩处的 电性参数同钢筋笼长度之间的关系进行对比，即可判断出需检测处的桩基中的钢 筋笼长度是否短缺。其中电性参数为电压、电容和/或电感。向需检测处的桩基及其周围稳定供 电是将电源的正极A与钢筋笼边的大地联接，负极B理论上在无穷远处和大地相 连，测量实际电性参数是设置两个测量电极M、 N，将钢筋笼作为测量电极M，测 量电极N与钢筋笼纵剖面上的地面联接，发射电源的正极A在MN线上供电。而且，对电压参数进行测量时，对应检测桩基的所有检测桩体按照同一方位、 同一个极距测量一次。或者对电压参数进行测量时,对应检测桩基的所有检测桩 体按照同一方位、等极距进行若干次测量，即测量多个极距。由上述技术方案可知，本专利技术基于充电法原理，将标准桩中的钢筋笼等效为 一根长电极，通过对电极(钢筋笼)供电，产生一个稳定的电场，可以推导出其 电性参数(电压、电容、电感等)同长度之间的关系。利用在地表测出的电性参 数之间的差异，通过和标准桩的测量数据做对比，可以判断出桩基中钢筋笼长度 是否短缺。由于在实际工程中，桩基础中配筋长度远远大于其直径，也远远大于由配筋 构成的钢筋笼子的直径。这样，全部配筋就可以等效成一根长电极，如果出现偷 工减料的情况(配筋长度就会大幅縮短)，则可以将全部配筋等效为一个点电极， 考虑到钢筋笼和混凝土之间，以及钢筋笼和桩周围岩土之间存在明显的电性差 异，钢筋的电阻率小于10—6Q，m，混凝土的电阻率一般为10—' 10^nn，地下潜 水的电阻率一般小于102Qnn，围岩的电阻率一般为1(y 103Qnn，因此相对于钢 筋笼周围的混凝土和土或岩石而言，钢筋笼无疑是理想导体。目前其他的桩基中钢筋笼检测方法，如瞬变电磁法，磁梯度法等，都是通过4在桩基旁边打钻 L，然后将测量探头放置到钻孔内进行测量，虽不需要对桩身本 身进行破环，但是仍然需要进行开挖，增加了工作难度。本专利技术的桩基中钢筋笼 长度无损检测方法，是通过测量地表上的电性参数(电压、电容、电感)来判断 桩基中钢筋笼是否短缺的新方法，不需开挖钻孔，降低了工作成本，提高了效率。 本专利技术还提供了一种配合本方法使用的仪器装置，装置至少包括主机、电源 和测量电极，主机、电源和测量电极之间由电缆/线连接，电源包括对主机供电 电源和对地发射电源，对地发射电源的正极A与钢筋笼边的大地联接，负极B 理论上在无穷远处和大地相连，主机包括主板、模拟电路、光电控制旋钮、存储 器、显示器和通讯接口，钢筋笼作为测量电极M，另一测量电极N与钢筋笼纵剖 面上的大地联接，发射电源的正极A在MN线上供电。本专利技术提供这种桩基中钢筋笼长度无损检测方法与目前在工程中应用的方 法相比具有如下优点1、 本专利技术的方法不需要开挖，与目前已有的各种检测方法完全不同，具有 施工简单，效率高的优点。2、 本专利技术的无损检测方法检测多种地表电性参数(电压、电容和电感)，测 量数据更丰富，可以相互对照。3、 本专利技术的检测仪器装置采用模块化设置，操作简单，采用触摸屏来作为 显示和控制方式，更具人性化，简化了系统的结构，使装置结构更简单、紧凑和 科学，降低了系统成本。总之本专利技术提供的这种桩基中钢筋笼长度无损检测方法与目前在工程中应 用的方法完全不同，在工程质量检测领域，具有广阔的应用前景。 附图说明图1为本专利技术桩基中钢筋笼长度无损检测方法的示意图。图中1、对地供电电源；2、测量装置；3、钢筋笼。 图2为本专利技术方法的工作示意图。 图中2、测量装置；3、钢筋笼；4、地。 图3为本专利技术装置的结构框图。图4为钢筋笼在水槽模拟实验中电压参数分析结果图。 图5为钢筋笼在水槽模拟实验中电容参数分析结果图。 图6为钢筋笼在水槽模拟实验中电感参数分析结果图。图7为桩基模型中钢筋笼长度检测中电压参数分析结果图。 图8为桩基模型中钢筋笼长度检测中电容参数分析结果图。 图9为桩基模型中钢筋笼长度检测中压电感数分析结果图。 图IO为用于单一读数的测量结果及钢筋长度判断图像。 图11用于多个极距的测量结果及钢筋长度判断图像。 具体实施例方式实施例l:提供本专利技术的应用于检测桩基中钢筋笼长度的方法，示意图如图 l所示。本方法采用充电法原理，首先将标准桩中的钢筋笼等效为一根长电极， 通过电源1对钢筋笼2供电，产生一个稳定的电场，并测量此处地表的电性参数 (包括电压、电容和/或电感)，推导出标准桩处的电性参数同钢筋笼长度之间的 关系；并将桩基中钢筋笼长度检测的电性参数进行分析，其结果用图表示(如附 图4-9的形式)。对桩基中钢筋笼2长度进行检测时可用蓄电池向工区(即桩基 及其周围)提供一稳定的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种桩基中钢筋笼长度无损检测方法，其特征在于采用如下步骤：首先将标准桩中的钢筋笼等效为一根长电极，通过对钢筋笼供电，产生一个稳定的电场，并测量此处地表的电性参数，推导出标准桩处的电性参数同钢筋笼长度之间的关系；然后向需检测处的桩基及其周围稳定供电，产生一稳定的电场，并测量此处地表的实际电性参数，将所得实际电性参数与标准桩处的电性参数同钢筋笼长度之间的关系进行对比，即可判断出需检测处的桩基中的钢筋笼长度是否短缺。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王传雷，李江坤，葛健，程飞，朱金星，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]
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