[发明专利]一种基于热响应的桩基桩长检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于热响应的桩基桩长检测方法，尤其是一种在重复冲击作用下混凝土损伤演变规律的定量描述方法，主要适用于建筑桩基础和桩基工程检测领域，属于桩基检测技术领域。

背景技术

桩基作为一种传统的基础形式有着悠久的发展史，由于桩基属于隐蔽工程，无法通过观察和直接测量来检测其质量，其在施工时又存在诸多弊端会造成桩身存在质量问题，包括：断桩、缩颈、夹泥、离析、短桩等现象。尤其是断桩、短桩等现象对基桩的承载力或是抗击横向冲击的能力都产生直接的影响，甚至影响整个结构的稳定性、安全性。因此桩基的长度（埋深）检查显得尤为重要。目前国内外相关规范对桩长的检测手段主要为施工及监理记录，低应变检测和开挖检测。

在本发明之前，中国发明专利“一种超声波旁孔检测法检测桩长度的方法”（专利号：CN101929167A）公开了超声波旁孔检测法检测桩长度的方法，该发明利用桩身材料与土体介质阻抗相差较大，超声波在传递过程中，在桩土界面会发生阻抗突变的反射；该发明相比传统方法不用开挖且可适用于不同长度的桩基础，但该方法也存在不足：在桩的一侧钻孔，则只能测试该侧一小区域的桩土接触面超声波反射，如果成桩质量出现问题，在某个位置一侧的形成狭长的成桩区域，相同水平位置其它区域未成桩，则测试结果有较大误差；利用桩土界面超声波的反射是阻抗不同的结果，当土体中有砂石等介质时，对于发射就会造成干扰，造成测试结果的不准确性。

目前国内外相关规范对桩长的检测手段主要为施工及监理记录，低应变反射波法、桩内埋管超声波法、钻孔取芯法、现场开挖法等。低应变发射波法只能应用于长度较短的被测试桩及钢管桩，且需要开挖桩头在桩头敲击进行测试；桩内埋管超声波法需要在桩内预埋管，在实际已经完成工程中选取检测桩检测不方便，如既有高速公路检测成桩桩长则不能应用；钻孔取芯法适用于灌注桩，且易出现钻孔偏出桩外的情况，且该方法会对桩造成损伤，属于有损检测；而现场开挖法准确性高，但需要开挖至桩深位置，所需要的经济代价较大。因此，开发一种技术合理、经济高效的无损检测基桩桩长的方法显得尤为必要。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于热响应桩基桩长检测方法，利用桩身材料与桩周土不同的热物性，热在通过不同介质后，到达相同位置温度会有差异，这种差异就可以分析桩身所在区域长度；在测试桩两侧及周边一处钻孔，分别为热源孔、测温孔、测温孔；热源孔距离两测温孔距离相等；热源孔设置热源（传热管），在测温孔不同深度测温并对比分析。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于热响应的桩基桩长检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）定位：根据桩基施工设计情况确定被测试桩的具体位置，并由被测试桩位置确定各钻孔的位置，进行定位；

（2）钻孔：在上部结构适合钻孔情况下，将上部结构平整干净后，将钻机对准钻孔位置进行钻孔操作，开始钻进时适当控制速度，使成孔圆顺，防止坍塌，并采用泥浆护壁，从上部结构钻孔直至设计深度；完成钻孔的施工；钻孔包括一个热源孔和两个测温孔；

（3）装置安放：在钻孔完成后，首先将传热管绑扎在钢筋上，插入被测试桩一侧的热源孔，传热管与上部的集水器及泵机相连接；在两个测温孔中沿被测试桩深度方向等间距放入测温探头，测温探头由线与信息采集系统相连；

（4）测试前检测：先在传热管中通液体检测其完整性，并采集测温探头的温度信息判断各测温探头是否正常工作；

（5）测试工作：在检测工作完成后，停止通液体12小时以上，让复合地基温度恢复正常；然后测试，传热管中通传热液体并循环，测温探头采集不同深度的温度信息，分析测温孔温度发生变化的大致区域；然后调整测温探头在区域的间距，使之更加密集，与另一测温孔对比根据温度发生变化点可以得到桩底位置及可得知被测试桩桩长；

（6）重复测试工作：重复步骤（5）工作，排除偶然操作误差，确定桩长；

（7）测试工作完成后，回填各钻孔，恢复原上部结构。

所述的基于热响应的桩基桩长检测方法，其特征在于：所述被测试桩，为现浇混凝土灌注桩或预应力混凝土管桩，其桩身直径或外径、内径为实际设计施工方案确定。