[发明专利]应用超声相控阵技术检测桩基后压浆质量的方法

说明书

本发明公开了一种应用超声相控阵技术检测桩基后压浆质量的方法，包括如下步骤：(1)、将相控阵探头中整体晶体分为阵列排列的若干晶片；(2)、浆液配置、确定注浆压力、注浆速度以及注浆量，并且待灌注桩混凝土达到灌浆设计强度；(3)、将相控阵探头放置在相邻桩基中预留的检测管中，待相控阵探头与检测管的底部接触后开始检测，相控阵探头按照一定的间隔距离逐渐向上提升，完成对桩侧和桩底土体进行检测；(4)、将相控阵探头放置在灌注桩的桩端，控制器按照预设延迟时间依次激发晶片，所有晶片发射的超声波形成一个整体波阵面；(5)、注浆；(6)、注浆结束后检测，注浆后检测的检测方式与上述步骤(3)和(4)的检测方式相同。

技术领域

本发明涉及一种应用超声相控阵技术检测桩基后压浆质量的方法，属于桥梁桩基检测领域，具体来说是涉及桩基工程在实施桩基后压浆技术后，采用超声相控阵技术对其压浆效果进行评价的一种方法。

背景技术

桩基后压浆技术是指在灌注桩成桩并达到一定强度后，通过预先埋置在桩周或桩身内的压浆管，使用高压注浆泵将能够起到胶结固化作用的浆液压入桩端土层和桩周土体中，从而桩底沉渣、桩端持力层和桩周泥皮利用浆液的渗透、填充、压密、劈裂和固结等作用，改变原土体的物理性质和力学状态，使桩端土和桩侧土的强度得到提髙，在不同程度上提高桩端阻力和桩侧摩擦力，进而减小桩的沉降量，提高桩的承载力。桩基后压浆技术通过向桩端和桩侧的土体注入能够起到胶结固化作用的浆液，加强、固化桩端和桩侧的土体，可有效减少桩长，提高灌注桩承载力，减少桩身沉降量，缩短工期、降低灌注桩的工程造价等优点，桩基后压浆技术优势明显，应用前景好，近些年在交通、建筑、水利等领域得到了广泛应用。

然而由于桩基属于隐蔽工程，桩基后压浆施工质量好坏难以判断，地质条件多变复杂，注浆过程中预先设定的浆液配方、注浆压力、压浆量在压浆工序实施后，其具体压浆效果的评定难度很大，到目前主要是通过测量单桩极限承载力来评定桩是否满足设计要求，该方法只能随机抽取一部分进行代表性检测，无法适用于大量桩基后压浆质量检测的工程应用，且无法直接对压浆效果进行评价，只能间接的反映压浆效果。在现有检测手段中，针对桩身底部和桩周土体中浆液的加固效果，目前尚未有较好的质量检测方法。

发明内容

为了克服现有桩基后压浆施工质量好坏难以判断的缺陷，本发明提供一种可以对桩基后压浆技术的压浆效果、浆液在土体中的分布情况进行检测，从而为评价桩基后压浆的效果提供检测数据的应用超声相控阵技术检测桩基后压浆质量的方法。

本发明采用的技术方案是：

应用超声相控阵技术检测桩基后压浆质量的方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)、将相控阵探头中整体晶体分为阵列排列的若干晶片，使每个晶片形成一个探头，且每个探头均能够独立激发；

(2)、浆液配置、确定注浆压力、注浆速度以及注浆量，并且待灌注桩混凝土达到灌浆设计强度；

(3)、注浆前对桩侧和桩底土体的检测：将相控阵探头放置在相邻桩基中预留的检测管中，待相控阵探头与检测管的底部接触后开始检测，相控阵探头按照要求间距逐渐向上提升，完成对桩侧和桩底土体进行检测；

(4)、注浆前对桩端土体的检测：将相控阵探头放置在灌注桩的桩端，控制器按照预设延迟时间依次激发晶片，所有晶片发射的超声波形成一个整体波阵面，通过控制各个晶片的延迟时间使产生的超声波束方向在一定角度范围内变化，超声束在一定角度范围内呈扇形发射；其中，通过控制各个晶片的延迟时间来实现超声波束的聚焦偏转，随着延迟时间的改变，偏向角也将随着改变；

(5)、注浆前检测结束后，进行注浆：在压力作用下注浆泵将浆液通过预埋在桩身和桩周中的注浆管压入桩端土层和桩周土体中；