[发明专利]深水钻孔灌注桩成孔成桩一体化监控装置及其控制方法

说明书

本发明涉及一种深水钻孔灌注桩成孔成桩一体化监控装置及其控制方法。该监控装置包括用于围设深水钻孔灌注桩的深水钻孔灌注桩护筒，以及设于所述深水钻孔灌注桩护筒内壁上的成孔成桩监测机构；所述成孔成桩监测机构包括竖向设于所述深水钻孔灌注桩护筒内壁上的多个加强筋结构，设于所述加强筋结构中的检测结构主体，以及与所述检测结构主体连接的监测控制结构，所述监测控制结构设于所述深水钻孔灌注桩护筒外；所述检测结构主体设置为超声波发射与接收设备、或雷达设备、或声呐设备、或CT设备、或热成像设备、或红外线装置。本发明提供的技术方案，可对深水钻孔灌注桩的成孔和成桩的施工过程进行有效监控，确保深水桩基础施工质量。

技术领域

本发明涉及桥梁建设技术领域，特别是涉及一种深水钻孔灌注桩成孔成桩一体化监控装置及其控制方法。

背景技术

湖北是全国水库最多的省份，拥有水库6275座，其中特大型水库如三峡水库、丹江口水库，大(一)型水库8座，大(二)型水库61座，中型水库280座；库区容量占全国总量的12.％。水库国家经济建设的发展做出了巨大的贡献，随着国家经济建设的发展，库区的桥梁建设也随之越来越多，然而，库区建桥面临着比一般河湖建桥更多的困难和风险，水深且地质条件复杂就是桥梁桩基础建设的最大的风险隐患，大江大河桥梁建设基础工程是重要的关键工程，特别是深水桩基础的施工安全，更是重中之重。

随着我国桥梁建设的能力提高，大型复杂的桥梁越建越多，桥梁的桩基础是桥梁的重要部位，大江大河桥梁建设基础工程是重要的关键工程，往往在复杂的水文地质条件下进行，再加上其本身建设周期长、结构复杂、技术难度大、大型桥梁建设质量的控制方面存在着大量的不确定的施工风险，特别是深水桩基础的施工质量控制，存在较大质量风险，以至于经常检查发现在成孔后有缺陷孔(如孔径不满足要求的缩孔、孔垂直度不满足要求、孔底深度不足和沉渣超标)和缺陷桩(如桩身混凝土离析、强度不够、桩身直径不足的缩桩、桩身夹砂夹泥)，甚至断桩问题。

在传统技术中，钻孔灌注桩的成孔成桩检查方法如下。其中，深水钻孔灌注桩的成孔检测方法如下：在钻孔完成后用锤重吊测绳检查钻孔深度；用孔径大小的钢圈用绳索系吊检测孔径大小；或是单独采用声测仪检测成孔形状等。但是，对于这三种检测方法，前两种都存在费工费时，劳动量大，精确性低的问题；第三种检测方式较好，但是深水深孔检测不确定性因素较多，单独声测仪器检测缺少对仪器的保护，也会出现仪器掉入孔井的事件，风险较高。另外，深水钻孔灌注桩的成桩检测方法如下：a.声测管检查；b.小应变仪检查；c.大应变检测；d.桩基试验。但是，这四种检测方式都属于事后检测方式，无法检测成桩过程质量，对事后检测出的问题桩处理难度大成本高。而且，以上检测方式，成孔检测和成桩检测各自独立，检测程序多，检测设施设备仪器多，检测人员多，检测效率较低，检测成本高。

而且，一旦发现质量缺陷桩或断桩问题，已经是钻孔灌注桩施工完毕，水下混凝土已经硬化具有足够的强度，要处理质量缺陷桩将是一件十分困难的事。如果质量缺陷桩问题不大，如小范围的缩孔、夹泥等，可采用钻芯，高压冲洗，高压压注高标号水泥浆等方式处理。但是，如果出现大规模夹泥、大规模缩孔等严重质量问题，就得按断桩处理。对于断桩的处理方式，一般是断一根桩，补两根桩的挑扁担梁的处理方式；并且，在有限的承台范围的群桩内，也很难找到合适的满足规范要求的桩位来进行断一补二的补桩处理；而且，无论是造价还是工期，损失巨大。

发明内容

基于此，本发明提供一种深水钻孔灌注桩成孔成桩一体化监控装置及其控制方法，可对深水钻孔灌注桩的成孔和成桩的施工过程进行有效监控，确保深水桩基础施工质量。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：

一种深水钻孔灌注桩成孔成桩一体化监控装置，包括用于围设深水钻孔灌注桩的深水钻孔灌注桩护筒，以及设于所述深水钻孔灌注桩护筒内壁上的成孔成桩监测机构；