[发明专利]一种异形桩截面尺寸测量工具及其测量方法

说明书

技术领域

本发明属于土木工程技术领域，特别涉及一种异形桩截面尺寸测量工具及其测量方法。

背景技术

在高速公路、高速铁路等软土地基处理工程领域中，通过改变混凝土桩横截面形式，提高单位材料强度利用率、在节省建筑材料用量的同时提高桩基承载力是研究人员长期关注的重要课题之一。在本发明之前，中国专利“一种Y形砼灌注桩”，专利号：ZL01221710公开了一种侧表面积大、承载能力强且工艺简单、制造成本低、对环境污染小的Y形砼灌注异形桩，桩体横断面呈Y形，断面外包圆直径在0.5~2米之间，桩长度在5~35米之间。此外，中国专利“现浇X形钢筋混凝土桩施工方法”，专利号：ZL200710020306.3，和“现浇X形桩沉模装置”专利号：ZL200720036892.6，公开了采用现浇的办法制成横截面形状为类似英文字母X形的横截面异形桩。这类桩型通过改变横截面形状来提高桩侧比表面积，提高桩侧表面与桩周土体之间的侧向摩擦力，从而提高单位混凝土材料强度利用率、提高等混凝土用量情况下桩基承载力，且该新型桩施工工艺简单、可操作性强，便于质量控制、检测，单桩承载力高；在高速公路、市政工程等软土地基处理工程中得到了广泛地应用。

Y形桩和X形桩均属于异形桩，桩身横截面存在一凹弧段。作为振动沉管桩中的一类，混凝土灌注过程中有一定量的充盈，导致现场浇注的Y形桩或X形桩横截面尺寸与设计截面尺寸存在差别，即凹弧段的弧度和半径会与设计值相比有所变化，因此现场开挖检测桩截面的成形形状是异形桩质量检测的手段之一。混凝土的充盈系数与桩周土压力有关，一般靠近地表桩周土压力小，混凝土充盈系数大，远离地表深度越深，土压力越大，混凝土充盈系数越小，因此桩体开挖后需要测量沿桩身不同位置的截面尺寸，即对桩截面形状的测量包括桩顶测量和桩身测量。桩顶测量直接采用普通的尺子量测桩顶各部位尺寸即可，简单易行；但桩身测量难度较大，由于存在凹弧段，因此不能用普通的尺子量测桩截面尺寸。目前这一技术难题在工程中尚未解决。

 

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种测量异形桩任意深度截面尺寸的现场测量工具和测量方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种异形桩截面尺寸测量工具，包括边缘带有均设置刻度的主尺、副尺、次尺，主尺的一端和副尺的一端通过连接轴连接，套在连接轴上的主尺端设有0°~360°的圆弧刻度；连接轴与副尺固定在一起，并在连接轴端面设有指针，其指针方向与副尺方向一致；主尺和次尺通过活动连接扣连接，其次尺可以沿主尺方向滑动，也可沿垂直于主尺的方向滑动；其活动连接扣侧面设置水准泡。

所述次尺的一端设置成尖角状，使尺端与被测物体形成点接触，提高精度。

所述活动连接扣由透明的材料制成，使测量时不挡住刻度，可用有机玻璃制作。活动连接扣在相互正交的两个方向分别开有两个连接孔，主尺穿过上面的一个连接孔，次尺穿过下面的一个连接孔。

本发明一种异形桩截面尺寸现场测量方法包括以下步骤：

步骤1，开挖裸露被测异形桩，并确定桩身需要测量尺寸的截面位置，做好标记；

步骤2，将主尺带刻度的一边紧贴异形桩一凹弧段的两端点，主尺靠近连接轴的一端与凹弧段一端点对齐，然后并调整主尺水平位置，使水准泡居中；

步骤3，转动副尺，使其带刻度的一边紧贴相邻两凹弧间的直线面，记录指针指向的弧度数和副尺数值；

步骤4，记录主尺上数值，其数值为弦长，即异形桩凹弧段两端点的直线距离，并确定弦中点的位置；

步骤5，调整次尺在主尺上的位置，即活动连接扣通过主尺连接孔在主尺上滑动，带动次尺滑动，直到次尺的刻度边到达所述的弦中点位置；

步骤6，使次尺通过活动连接扣的次尺连接孔滑动，沿垂直于主尺的方向滑动，直到次尺的尖角端与凹弧段桩体完全接触，记录次尺数值，该数值为弦中点到凹弧段中点的距离；

步骤7，移动该测量工具到下一个凹弧段位置，重复步骤（2）～（6），直到所有凹弧段测量完毕。

步骤8，通过测量得到的数值计算截面几何尺寸。

本发明的优点和效果在于：