[发明专利]钢管离心混凝土管桩完整性的内窥检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种岩土工程检测方法，尤其涉及钢管离心混凝土管桩完整性的检测方法。

背景技术

钢管离心混凝土管桩是一种新发展起来的混凝土管桩，由于管桩断面直径较小且为空心断面，其桩身完整性的检测方法至今还没有。中华人民共和国行业标准JGJ106-2003《建筑桩基检测技术规范》提供钻芯法、声波透射法、低应变动测法和高应变动测法检测桩身完整性。钻芯法是利用沿桩身轴向全长钻探取芯的手段直接对桩身混凝土和桩端地基状况进行检测，仅适用于断面直径较大、长径比较小的实心混凝土桩。声波透射法是利用声波的透射原理对桩身混凝土介质状况进行检测，因此仅适用于在灌注成型过程中已经预埋了两根或两根以上声测管的基桩。低应变动测法和高应变动测法是在桩顶处施加瞬态冲击作用力，通过实测桩身动态反射信号，籍一维波动理论分析反射信号是否异常来判定桩的桩身完整性。由于低应变动测法施加的瞬态冲击作用力较小，因应力波在桩内传播的能量衰减，导致仪器测不到桩底或较深处反射信号，低应变动测法仅适用于长径比较小、或桩长30m以内的桩身完整性检测。由于高应变动测法施加的瞬态冲击作用力较大，应力波在桩内传播的能量衰减不足以影响桩底或较深处反射信号的接收，高应变动测法在检测桩的轴向抗压承载力的同时可以进行桩身完整性检测，但高应变动测法因需要3~8吨重的重锤施加的瞬态冲击作用力而不便于现场操作。因为低应变动测法和高应变动测法是籍一维波动理论分析来判定桩的桩身完整性，对于钢管离心混凝土管桩这种非均质材料一维波动理论不完全适用，动测法的完整性检测结果有待验证和修正。

中国专利02139931.X公开了一种钻芯法测定管桩离心高强混凝土抗压强度方法，该方法是利用钻探取得较短芯样对桩身混凝土抗压强度进行检测，仅适用于未打入桩或经开挖后能够露出地面便于钻芯取样操作的打入桩顶端附近桩身混凝土抗压强度进行检测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢管离心混凝土管桩完整性的内窥检测方法，该内窥检测方法采用摄像头悬垂于钢管离心混凝土管桩孔内，对管桩内部进行检测后将图像传输至地面，通过对缺陷的分析得到管桩完整性，该检测方法现场操作方便，装置构造简单，成本较低。

本发明是这样实现的：一种钢管离心混凝土管桩完整性的内窥检测方法，其特征是：将摄像头悬垂于钢管离心混凝土管桩孔内，摄像头经防水电缆与计算机相连，摄像头上还连接有刻度绳尺，摄像头获得管桩孔内的信息并将摄像图像显示于计算机显示屏上并存储在存储器内；

通过处理内窥摄影图像可得到管桩孔内地下水和土芯信息，包括管桩孔内地下水、侧壁地下水渗漏源、地下水位高度信息，以及桩孔内土芯高度、水位高度变动趋势信息；

通过处理内窥摄影图像可得到管桩孔内混凝土表面质量信息，包括管桩孔内混凝土破碎区域、混凝土破碎形态、混凝土破碎区域高度、宽度和深度信息；以及管桩孔内混凝土裂缝、裂缝形态、裂缝间距、裂缝宽度和长度信息；

输入记录的施工资料可得到打桩过程和停锤信息；输入记录的地质资料可得到地层分布和地下水信息；

输入受检测桩的特征参数，包括桩长L、桩外半径R、桩内半径r、桩的弯曲刚度EJ、地基土的侧向反力系数m信息；

对上述信息进行处理，对于受检测桩的全部缺陷汇总，计算受检测桩的完整性系数β，β＝1-∑α_if_ai-∑α_if_li，

式中：α_i：缺陷系数；

f_ai：轴向承载力影响系数；

f_li：侧向承载力影响系数。

本发明由于采用了上述的技术方案，与现有技术相比，其积极效果是：采用摄像头悬垂于钢管离心混凝土管桩孔内对管桩内部进行检测，可以检测钢管离心混凝土管桩较深部位的完整性，解决了因钢管离心混凝土管桩断面直径较小且为空心断面，无法采用钻芯法、声波透射法对混凝土桩身完整性进行检测的问题，也解决了钢管离心混凝土管桩这种非均质材料以一维波动理论为依据的低应变动测法和高应变动测法不适用问题。

本发明钢管离心混凝土管桩完整性的内窥检测方法为钢管离心混凝土管桩构件抗弯试验提供了一种观测混凝土开裂顺序、裂缝间距、裂缝宽度和长度的手段。

本发明钢管离心混凝土管桩完整性的内窥检测方法现场操作方便，装置构造简单，成本较低。

附图说明

图1为本发明钢管离心混凝土管桩完整性的内窥检测方法流程图；

图2为实施本发明的钢管离心混凝土管桩完整性的内窥检测方法的装置示意图。