[发明专利]一种均震穿心锤锤击系统及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑工程桩基质量检测技术领域，特别是涉及一种均震穿心锤锤击系统及方法。

背景技术

在建筑工程中，桩基是结构的主要承重部分，直接承担上部结构传递的荷载，其质量直接关系到结构物使用的耐久性和工程的安全性，桩基承载力测量和完整性检测的准确性直接影响到上部结构的安全。

目前桩基“完整性”检测，较传统的方式就是采用锤击检测方法，该方法在桩面粘接垂直振动传感器，然后在传感器一侧锤击桩面产生振动波(包括垂直振动波、横波及面波)，依靠传感器接收桩底或桩体缺陷(断桩、离析、空洞、夹泥)的波阻抗界面产生的反射波时域信息，结合工程方提供的桩长数据，来计算振动波在桩身中的传播速度、缺陷位置及桩底嵌固状况，完成单桩基的完整性检测，现有的检测方法可以概括认为是“偏震”的检测方法。该方法存在以下缺陷：偏振所产生的反射波必定会受到面波与横波影响而遭到一定程度的削弱，从而模糊桩底与缺陷信息；传感器得到的反射波中不具备水平定位的信息；偏震检测中锤击点与传感器的间距完全凭经验敲击而定，因此是不确定间距，丧失了重复测试结果的对比信息；对于检测桩基承载力的常规方法仍然是费力费时的“静载”，成百上千吨的载荷堆起来成本高，检测不够详尽和准确，设备比较繁重、检测费时等诸多问题存在。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种均震穿心锤锤击系统及其使用方法，该系统结构简单、成本低廉，通过该系统和系统的使用方法可快速和准确地完成桩基完整性的检测及桩基的承载力测定，用于指导工程，并保证工程的安全性。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供一种均震穿心锤锤击系统，该系统包括：锤击装置及设置于桩基桩面的传感器，所述锤击装置包括穿心锤、导向杆，穿心锤正中心开设通孔，导向杆穿过该通孔，穿心锤在外力的作用下可沿导向杆上下移动，导向杆的一端设置封闭机构，起到稳定锤击装置及限位的作用，导向杆的另一端设置叉形分震台，传感器位于叉形分震台正中心位置。

其中，所述叉形分震台包括左叉脚、右叉脚，左叉脚、右叉脚的底部设置有尼龙头，底部各设置一脚踏板。

其中，所述叉形分震台呈半圆形结构设计。

其中，封闭机构为与导向杆垂直交叉的手柄，且与叉形分震台平行设置。

其中，左叉脚距离右叉脚20厘米，叉形分震台高30厘米。

一种均震穿心锤锤击系统的使用方法，用于检测桩基完整性的空间定位量化，包括如下步骤：

步骤一，清理桩基桩面，根据桩径大小及桩型，确定检测点并对称安置传感器；

步骤二，以桩面传感器的位置为中心，安置所述锤击装置，使叉形分震台叉脚的中心点与传感器的位置重合，手动穿心锤对桩面进行垂直击振，激发声波，通过传感器接收声波反射信息，采集信号并记录，完成一次桩基检测；重复步骤一、二进行多个检测点的检测；

步骤三，信号分析：

信号分析处理后获得时域反射波曲线，通过曲线的震荡性获取完整桩曲线与缺陷桩曲线；对所述完整桩曲线与缺陷桩曲线进行对比分析，通过分析得出反射波产生的相位畸变及其位置，进而确定基桩缺陷位置和长度。完整桩桩身的反射波曲线，总体呈指数衰减特征，曲线除初至波波峰外，初至波横轴方向出现的波峰位置，根据工程方提供的桩长与砼强度设计值综合判定(满足砼强度与纵波速度的一般对应关系)曲线中初至波横轴方向上的波峰位置即是桩底反射。完整桩曲线的判定原则是：曲线中初至波与桩底反射波之间不出现异常的波峰与波谷，现有软件中有给定桩底的专门指令，按下指令，并按下图形指令则输出完整桩波形图。

一种均震穿心锤锤击系统的使用方法，用于检测桩基荷载度承载力，包括如下步骤：

步骤一，清理桩基桩面，根据桩径大小及桩型，确定检测点并对称安置传感器；

步骤二，以桩面传感器的位置为中心，安置所述锤击装置，使叉脚的中心点与传感器的位置重合，滑上穿心锤对桩面进行垂直击振，激发声波，通过传感器接收声波反射信息，采集信号并记录，完成一次桩基检测；重复步骤一、二进行多个检测点的检测；

步骤三，信号分析，获得回弹曲线图：

其中，步骤三信号分析中根据荷载度乘载力公式计算后获得回弹曲线图，