[发明专利]一种灌注桩含泥量检测装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及工程检测领域，尤其是涉及一种灌注桩含泥量检测装置及检测方法。

背景技术

钻孔灌注桩在灌注过程中，泥浆或泥浆与水泥砂浆混合物等，把已灌注的混凝土 隔开，使桩的截面部分或者全部受损。因此，灌注桩成桩后，需要确定桩体含泥量，评估灌注 桩因夹泥程度而可能产生的桩缺陷。

灌注桩的缺陷类型主要有断桩、缩颈、离析、夹泥等，钻孔灌注桩含泥量大的造成 断桩，含泥量少的称为夹泥桩，但是无论是夹泥桩还是断桩，在《建筑桩基检测技术规范》中 都是按缺陷桩检测的。虽然通过凿桩或者钻芯可以判断桩是否存在夹泥，但是这些属于有 损检测，只能给出定性评断，而且钻芯的检测费用也相对较高。

尽管《建筑桩基检测技术规范》中已经给出了多种桩缺陷的检测方法，但是很多检 测结果是定性的，随着灌注桩的大规模应用，桩基质量备受关注，缺陷桩的缺陷程度定量判 断是桩基检测的发展趋势，将会受到重视。

断桩、夹泥桩的检测多为定性，而且属于有损检测，费用相对较高。基于热传导特 性检测桩缺陷是完全可行的，目前已有若干相关研究，但是仍处于基础研究阶段，基础数据 尚缺乏。如果灌注桩成桩过程中，桩中含泥，将影响灌注桩的热传导特性，因此，通过热传导 特性确定含泥量是完全可行的。桩体中的温升变化最能反映桩体热传导热性，桩体中热源 的植入和温度测试是该方法的关键，含泥量与温度之间的函数关系式确定是该方法应用的 前提。

发明内容

灌注桩中的缺陷存在影响其桩体的导热特性。所以，利用材料的热传导特性是完 全能判断桩的完整程度。灌注桩浇注过程中，混凝土的水化热产生大量的热量，水化热的引 起的热传导过程在一定程度上也能反映出桩的质量。但是在产生水化热的阶段，桩体并没 有完全固结，通过水化热测试反映出桩缺陷难以被准确判断。所以，可以通过等灌注桩施工 一定时间后，利用外加热源，检测桩体的热传导特性。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

一种灌注桩含泥量检测装置，包括灌注桩和具有热源和温度传感功能的光纤传感 器，该装置还包括测量温度的分布式光纤温度检测仪和控制光纤传感器加热功率的调压 器，所述光纤传感器在浇注前设于灌注桩内。

作为优选，所述一种灌注桩含泥量检测装置的光纤传感器在浇注前附着在所述灌 注桩内的钢筋笼上。

一种灌注桩含泥量检测方法，包括以下步骤：

①根据检测工程桩的特征制作一组相应的不同含泥量的模型灌注桩；

②在该组模型灌注桩浇筑前将光纤传感器以缠绕的形式布置在灌注桩内，同时要 保证置入的光纤传感器是没有断点的；

③通过调压器使光纤传感器按照一定的加热功率对该组灌注桩进行加热，通过分 布式光纤温度检测仪记录相应加热功率不同含泥量下灌注桩的稳定温升；然后将该组灌注 桩不同含泥量和其稳定的温升拟合成一个函数公式；

④在工程桩浇注前，将光纤传感器以同样的方式植入到工程桩体内，待桩体凝结 后，对光纤进行加热，获得稳定温升值，将稳定温升值与步骤③得到的结果对比，即可得到 工程桩的含泥量。

作为优选，通过调压器改变光纤传感器加热功率，到得不同加热功率下含泥量和 其稳定的温升函数关系，通过这种方法可以选出该特征工程桩光纤传感器最佳的加热功 率，提高测量准确度；

作为优选，将所述一组模型桩的光纤串联起来在一起同时加热，这样可以保证这 一组模型装的加热功率完全相同。

作为优选，所述光纤传感器加热功率不大于10w/m。

本发明的有益效果是：

本发明根据桩体不同类型的缺陷对灌注桩材质热传导热性的影响，仅通过测试灌 注桩成桩后的热传导特性，即可定量的计算桩体含泥量，不需要对桩体进行凿桩或钻芯，破 坏桩体结构。仅通过植入一定长度的光纤传感器，检测桩体的传热。本方法使灌注桩的含泥 量检测从有损、定性判断到无损、定量测试，这种测试方法在桩基夹泥、断桩缺陷检测中应 用前景广阔。

附图说明

图1光纤传感器布置示意图。

图2设有光纤传感器的灌注桩俯视图。

图3为不同加热功率下灌注桩含泥量和其稳定的温升曲线。

其中，1光纤传感器，2钢筋笼，3灌注桩，4分布式光纤温度检测仪，5调压器。

具体实施方式