[发明专利]混凝土灌注桩灌注控制装置及其使用方法

说明书

本发明揭示了混凝土灌注桩灌注控制装置及其使用方法，包括配重装置，所述配重装置连接吊绳的一端且悬挂于待加工灌注桩的设定位置，所述吊绳的另一端连接自动绕线装置且其中间区域架设在用于检测配重装置对吊绳施加的拉力的传感器上,所述传感器与对中控主机通信，所述中控主机与报警装置通信。本发明通过传感器测量配重装置在不同状态下对吊绳施加的拉力来判断混凝土是否达到设定标高，并在达到设定标高时进行报警，提醒作业人员停止灌注混凝土，既保证了灌注桩的有效灌注高度，同时又能最大程度的减小超灌量，有利于减小灌注材料的浪费，降低后续的凿除难度，并且整个作业过程自动化进行，受人为因素影响小，保证了控制精度和灌注效率。

技术领域

本发明涉及建筑工程领域，尤其是涉及一种混凝土灌注桩灌注控制装置及其使用方法。

背景技术

灌注桩是直接在所设计的桩位上开设截面为圆形孔，成孔后在孔内加放钢筋笼，灌注混凝土而成，根据成孔工艺的不同，灌注桩可以分为干作业成孔的灌注桩、泥浆护壁成孔的灌注桩和人工挖孔的灌注桩等，由于灌注桩具有施工时无振动、无挤土、噪音小、宜于在城市建筑物密集地区使用等优点，灌注桩在施工中得到较为广泛的应用。

虽然混凝土灌注桩在建筑工程上的应用越来越多，但是混凝土灌注桩的顶标高控制一直以来是混凝土灌注桩工程施工的难点之一，这是因为，在灌注桩加工过程中由于多种原因，例如外加剂掺量过高或用水量超标，导致混凝土坍落度过大甚至离析，出现浮浆，浮浆经振捣后会聚集在混凝土的上部形成浮浆层，而浮浆层凝固后的强度无法达到灌注桩标准的要求。

因此为了避免浮浆层的影响，在对灌注桩的顶标高控制时，往往要在设定的灌注桩高度上超灌指定高度，一般灌注桩需超高度为500mm以上，并在混凝土凝固后将浮浆部分凿除，所以如果顶标高设置的过低就无法避开浮浆层最终形成的桩体也就不合格，如果顶标高设置的过高，则造成混凝土的浪费以及后续施工（凿除浮浆层和超出灌注桩设计高度部分的混凝土）的困难。

目前，在超灌高度的控制过程中，较难解决的问题是如何准确的识别混凝土和浮浆的分界面，从而确定混凝土的实际高度，传统的施工方法是人工通过测绳将重物放置于灌注桩的设计标高位置或者竹竿触探，依靠工作人员的手感或经验来判断重物是否对人手有拉力或者是否有混凝土对竹竿施加推力来识别混凝土和浮浆的分界。

然而这些方法对作业人员的要求较高，并且也无法保证重物或竹竿底部准确位于灌注桩的设计标高位置，因此分界面的识别误差较大，同时，由于工地现场环境复杂，这些方法受工地现场作业环境影响较大，使得识别精度进一步降低。

而中建八局第二建设有限公司于2013-04-23申请的主题名称为水下灌注桩砼超灌检测器及其使用方法申请号为201310141689.5的专利，公开了一种识别浮浆和砼的分界面的装置和方法，但是该装置适用于水下灌注桩，并不完全适用于普通的灌注桩，并且该装置是在完成灌注桩超灌的基础上，再通过检测器来确定已超灌的高度是否满足设计标高，只是超灌后的确认核实，无法事先对超灌的高度进行有效的控制，并且这种装置和方法操作较为复杂，不利于提高效率。

所以，截止目前为止，还没有一种较好的方法来解决此类问题，大部分施工企业只能以加大顶标高的方法来保证成桩质量，而这样，即浪费了资源，又加大了成本。

另外，按照施工规范要求，灌注桩混凝土浇筑时为了保证混凝土的浇筑质量，要求浇筑时的导料管埋入混凝土内3～6m，灌注桩灌注过程中，导料管中的混凝土高度会高于桩内混凝土液面，高于桩内混凝土液面的这部分混凝土我们定义为导料管余料，这部分余料会进一步增加灌注桩高度，造成材料浪费，并且企业在加工时基本上对桩顶超灌混凝土强度不做任何处理，因此在完成浇筑后，进一步增加了后续灌注桩桩顶凿除造成的困难。

发明内容