专利名称：一种pcc桩质量直接检测方法
技术领域：
本发明涉及一种成桩的质量直接检测方法，特别涉及一种PCC桩质量直接检测 方法。
背景技术：
现浇混凝土大直径管桩(简称为PCC桩)采用振动方式将钢质内外双层套管空腔 结构在活瓣桩靴闭合的保护下，沉入地基设计深度，通过混凝土分流器向该结构均匀注 入混凝土，然后振动拨出该空腔结构，活瓣桩靴结构在该空腔结构拨出时自动分开，使 之形成现浇混凝土薄壁管桩。PCC桩外直径一般为1.0 1.5米，内直径0.7 1.3米， 壁厚为10 15厘米，沉桩深度20 30米。 PCC桩采用现浇工艺之后，其质量是检测是一个重要的问题。与预制管桩不 同，PCC桩在施工过程中可能出现扩颈、縮颈、夹泥、混凝土离析及桩体强度不足等缺 陷。过去一般认为桩基属于隐蔽工程，桩身内部的缺陷是不可见的，只能通过间接的方 法进行检测。 在本发明之前，对现有PCC桩的质量检测主要采用一般实心桩常用的间接检测 方法——静载荷试验法和低应变反射波法。静载荷试验法需要大量的堆载，因此费用 高，实施不方便，且只能针对少数桩进行检测。考虑到工程进度和费用， 一般只要求检 测数量不少于总桩数的0.5 1.0%，且不少于3根。采用堆载时，需要将混凝土重块运 输进场，还需要起重机进行吊装，当上部土层较为软弱或天气条件较差时，起重设备和 堆载都无法进场，使试验无法按时进行；运输和吊装过程中需要消耗很多的燃料，不仅 浪费资源，而且造成污染。对于PCC桩，低应变反射波法虽然简单易行，但不可避免的 存在桩头三维效应和高频干扰问题。低应变检测的理论基础是一维波动理论，假设桩为 一维杆件，应力波沿桩身传播满足平截面假定，这对于小直径实心桩是适应的，但对于 大直径的PCC桩，桩顶激振点和接收点之间存在一定的夹角，不同夹角的接收测点接收 到的速度波信号存在着差异，这就是三维效应，主要表现在入射波峰到达时间不同，使 得计算波速时存在误差，影响桩身质量判断。且速度波容易收到高频波的干扰，在入射 波峰和反射波峰之间形成高频震荡峰，影响检测波形的分析判断。低应变反射波法在桩 长较长时甚至看不到桩底反射波。
发明内容
本发明的目的就在于克服上述缺陷，设计、研制一种可见的、简捷、经济且有 效的PCC桩质量直接检测方法。
本发明的技术方案是 —种PCC桩质量直接检测方法，其主要技术特征在于步骤在于
(1)人工开挖或高压水冲将桩芯土排出； (2)用活动吊篮并设安全带将检测人员送到桩芯内任意位置处；
(3)肉眼直接观测桩体内部是否存在孔隙、裂缝、凹陷、内縮、夹泥；
(4)用小锤敲击桩体，根据声音判断桩壁是否有空洞； (5)用冲击电钻每隔1 2米，击穿桩壁，并用钢巻尺或米尺直接量测桩壁厚度 并与原设计壁厚对比； (6)用混凝土切割机在不同深度切割混凝土试块，用于室内混凝土强度试验。
本发明的优点和效果在于，利用PCC桩内径大的特点，采用简单的设备结构和 简便的方法，直观有效地检测桩身质量，克服了过去桩基础作为隐蔽性工程无法直接检 测的缺陷。PCC桩内径较大，人工开挖桩芯土有可操作的空间，人工开挖方法简单易 行，成本低。在现场有足够水源时，采用高压水冲使桩芯土形成泥浆再用泥浆泵抽出， 该方法施工速度快，且操作方便。肉眼观测法和小锤敲击法只需花少量人工费，不需任 何其他成本，且观测速度快，观测范围广。桩壁钻孔法直接观测到壁厚，直观简单，成 本低。切割试块法比常用的钻芯取样法设备简单、操作方便，且可取任意位置处的试 块，试块大小、位置都可以很明确，是一种非常可靠的检测方法。该方法以人工为主， 不需要消耗太多的燃料，节省资源，保护环境；该方法成本低、速度快，被检测桩的数 量可适当增加，提高检测的可靠性。传统的检测方法都是间接检测方法，只能根据桩顶 的响应推断桩身内部质量，并不能真正见到内部的质量情况，受到各种因素的影响(如三 维效应和高频干扰)可能存在误判，而本发明的方法是一种直接的检测方法，能直接观测 到桩身内部任何位置的质量，直观可靠。 本发明结构简单，操作方便，施工容易，成本低，采用这种巧妙的方法将桩基 这种隐蔽性工程变成了一种可见的工程，是适合PCC桩的独一无二的质量检测方法。
本发明的其它优点和效果将在下面继续描述。
图l——本发明结构原理示意图。
具体实施例方式
如图l所示 在PCC桩3成桩两周之后，可采用以下两种方法将桩芯土 2取出 (a)人工开挖法，PCC桩3内径较大，为人工开挖提供了操作空间，在开挖桩芯
土2之前，将(手摇式)吊车5安装好，通过吊车5下到PCC桩3的桩芯内底部，可一人
在桩芯内底部开挖桩芯土2，另一人在桩顶将桩芯土2通过吊篮9吊出；或 (b)高压水冲法，在现场有足够水源的情况下，在安装吊车5之前，采用高压水
冲洗PCC桩3内的桩芯土2，使之形成泥浆，再用泥浆泵把泥浆抽出，从而使桩芯土2全 部排出。 若采用人工开挖法，吊车5在开挖前安装，若采用高压水冲法，吊车5在开挖后 安装。 吊车5的安装和工作原理为 先在PCC桩3左右两侧支好两个三脚架4，三脚架4高度为1 1.5m ;接着将 吊车5的轴承10架设在三脚架4上，并通过缠绕在滚轮7上的绳索8悬挂好吊篮9 ;当转动吊车5上的摇柄6时，摇柄6带动吊车5的轴承10转动，轴承10再带动吊车5上的 滚轮7转动，滚轮7转动时带动缠绕在滚轮7上的绳索8伸縮，绳索8再带动吊篮9上下 运动，人站立在吊篮9中，随吊篮9在桩底和桩顶之间运动，可以检测桩身任意位置处的质量。 当要检测某位置桩身质量时，吊篮9运动到该位置时，摇柄6停止转动，且固定 不动，通过以下方法检测 (a)肉眼观测法，当桩芯内部光线较暗时，可用手电筒照明后直接肉眼观测桩 体内部是否有孔隙、裂缝、凹陷、内縮、夹泥等缺陷，若有缺陷，用巻尺测量缺陷的深 度、位置、尺寸大小，并记录缺陷的类型，还可用相机拍照记录，肉眼观测法可很快检 测完桩芯全部位置； (b)小锤敲击法，用小锤敲击桩体，根据声音判断桩壁是否有空洞，可每0.1m2 的范围内进行一次敲击，若某处声音出现异常，记录下该位置，用冲击电钻在该位置钻 孔，进一步检验该位置混凝土硬度、有无空洞等； (c)桩壁钻孔法，用冲击电钻击穿桩壁，直接量测桩壁厚度，沿纵向可每隔1 2m钻一个孔，沿横向可每隔1/4或1/3圆弧钻一个孔； (d)切割试块法，用混凝土切割机沿在不同深度切割混凝土试块，用于室内混
凝土强度试验，沿纵向可每隔1.5 2m切割一个混凝土试块，沿横向可每隔1/4或1/3
圆弧取一个试块，试块尺寸可根据骨料最大粒径和桩壁厚度取100X100X100mm或
150X150X150mm。 上述检测方法应当综合应用。 当检测结束后，将现场土体回填到PCC桩3的桩芯内。
本发明的保护范围并不仅仅局限于本实施方式的描述。
权利要求
一种PCC桩质量直接检测方法，其步骤在于(1)人工开挖或高压水冲将桩芯土排出；(2)用活动吊篮并设安全带将检测人员送到桩芯内任意位置处；(3)肉眼直接观测桩体内部是否存在孔隙、裂缝、凹陷、内缩、夹泥；(4)用小锤敲击桩体，根据声音判断桩壁是否有空洞；(5)用冲击电钻每隔1～2米，击穿桩壁，并用钢卷尺或米尺直接量测桩壁厚度并与原设计壁厚对比；(6)用混凝土切割机在不同深度切割混凝土试块，用于室内混凝土强度试验。
2. 根据权利要求1所述的一种PCC桩质量直接检测方法，其特征在于活动吊篮与架 设在三脚架上的手摇式吊车通过绳索相连，手摇式吊车由轴承、摇柄、滚轮组成，摇柄 通过轴承带动滚轮转动，滚轮再带动缠绕在其上的绳索伸縮，使活动吊篮在PCC桩内的 桩顶与桩底之间上下运动。
3. 根据权利要求1所述的一种PCC桩质量直接检测方法，其特征在于一人通过活动 吊篮至PCC桩内的桩底，开挖桩芯土，另一人在PCC桩的桩顶将桩芯土通过吊篮吊出。
4. 根据权利要求1所述的一种PCC桩质量直接检测方法，其特征在于采用高压水冲 洗桩芯土，使之形成泥浆，再用泥浆泵把桩芯泥浆抽出，从而使桩芯土全部排出。
全文摘要
本发明涉及一种PCC桩质量直接检测方法。本发明是将桩芯土排出，活动吊篮将检测人员送到桩芯内任意位置处，肉眼直接观测桩体内部是否存在孔隙、裂缝、凹陷、内缩、夹泥，用小锤敲击桩体，判断桩壁是否有空洞，冲击电钻击穿桩壁，并直接量测桩壁厚度并与原设计壁厚对比，用混凝土切割机在不同深度切割混凝土试块，用于室内混凝土强度试验。本发明克服了现有PCC桩的质量检测实心桩常用的间接检测方法——静载荷试验法和低应变反射波法存在的大量堆载、费用高、实施不方便，及桩头三维效应和高频干扰等缺陷。本发明利用PCC桩内径大的特点，结构简单，操作方便，施工容易，成本低，采用这种巧妙的方法将桩基这种隐蔽性工程变成了一种可见的工程。
文档编号E02D33/00GK101691763SQ200910034910
公开日2010年4月7日 申请日期2009年9月15日 优先权日2009年9月15日
发明者丁选明, 刘汉龙, 陈育民 申请人:河海大学