一種檢測混凝土灌注樁無間斷聲測管安裝方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種聲波透射法檢測混凝土灌注樁的無間斷聲測管安裝方法：首先利用鋼管骨架輔助下放到樁底；利用安裝好的鋼管骨架形成的聲測管通道一次性安裝無間斷聲測管，在無間斷聲測管下放到樁底時封堵管底；然后灌注混凝土，在灌注過程中再逐節拔出鋼管骨架，無間斷聲測管留在混凝土中成為聲波透射法檢測樁身結構完整性的通道；采用聲波透射法檢測樁身結構完整性。本發明能夠大大提高了工作效率，同時還節約了大量的鋼材，減少施工成本，提高了經濟效益，在鐵路、公路、機場等樁基施工中有著很大的應用前景。
【專利說明】一種檢測混凝土灌注粧無間斷聲測管安裝方法及裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬于建筑樁基礎施工【技術領域】，尤其是一種聲波透射法檢測混凝土灌注樁無間斷聲測管安裝方法。
【背景技術】
[0002]混凝土灌注樁基礎自上世紀以來已經廣泛應用在橋梁下部結構以及房建基礎施工中。對灌注樁質量以及樁身結構完整性的各種無破損檢測方法中，聲波透射法因為其判斷準確、檢測方便和不易受外界影響等優勢，被鐵路、公路及房建等各行業的橋梁基樁檢測普遍使用。《公路工程基樁動測技術規程》JTG/TF81-01—2004規定:超聲波法適用于直徑不小于800_的混凝土灌注樁的完整性檢測，它包括跨孔透射法和單孔折射法；《鐵路工程基樁檢測技術規程》TB 10218—2008, J808— 2008規定:聲波透射法適用于檢測混凝土灌注樁樁身缺陷位置、范圍和程度，判斷樁身完整性類別；樁徑大于等于2m或樁長大于40m或復雜地質條件下的基樁應采用聲波透射法檢測。
[0003]聲波透射法檢測樁身結構完整性的基本原理:由超聲脈沖發射源在混凝土內激發高頻彈性脈沖波，并且用高精度的接受系統記錄該脈沖波在混凝土內傳播過程中表現的波動特征；當混凝土內存在不連續或破損界面時，缺陷面形成波阻抗界面，波到達該界面時，產生波的透射和反射，使接受到的透射能量明顯降低；當混凝土內存在松散、蜂窩、孔洞等缺陷時，將產生波的散射和繞射；根據波的初至到達時間和波的能量衰減特征、頻率變化及波形畸形程度等特征，可以獲得測區范圍內混凝土的聲學參數。測試記錄不同測試剖面對面和斜面的超聲波動特征，經過處理分析就能判斷測區內混凝土的參考強度和內部存在缺陷的性質、大小以及空間位置。
[0004]在基樁灌注混凝土前，根據樁直徑的大小預埋一定數量的聲測管，(聲測管應沿樁截面外側呈對稱形狀布置，應牢固綁扎在鋼筋籠內側，且相互平行、位置準確，并埋設至樁底，管口應高出樁頂面300mm以上；聲測管管底應封閉)作為換能器的上下通道；測試時每兩根聲測管為一組，通過水的耦合，超聲脈沖信號從一根聲測管中的換能器發射出去，在另外一根聲測管中的換能器接受信號，聲波檢測儀測定有關參數并采集記錄儲存。換能器由樁底同時從下往上依次檢測，遍及各個截面。
[0005]聲波透射法檢測的現場技術條件之一就是作為檢測通道的聲測管的埋設，傳統的聲測管埋設不論是公路還是鐵路上基本上采用鋼質聲測管，分段綁扎在鋼筋籠以及副籠內偵牝隨副籠和鋼筋籠逐段下放到樁孔中，聲測管的連接采用螺紋或套筒連接，然后多數進行焊接，保證連接緊密不透水。
[0006]這種方法雖然一直沿用至今，但在施工實踐中發現明顯存在兩個方面的缺陷:一是施工堵管，二是浪費材料。施工堵管主要是因為鋼管壁厚不夠、鏈接不牢、被撞擊或彎折以及管中落入石塊等原因，聲波收、發換能器不能在管中自由通過，不得采取人工疏通或不得已進行鉆芯造孔，給施工帶來成本增加和工期壓力；浪費材料主要是為了保證每根聲測管按規范要求鋼管相互平行、位置相對固定，不得不采用3根或4根(根據樁徑確定)Φ20-Φ22的鋼筋與鋼筋籠主筋相連，一直延伸到樁底；同時還要每隔2米設一道圓形加勁筋確保聲測管的相對平行，這些鋼筋就此埋入地下，且每個樁基都要加工一套，鋼筋浪費十分嚴重。
[0007]下面以某客專項目樁徑1.25M灌注樁為例，計算如下:
[0008]1.基本情況:樁長60M，樁徑1.25M，鋼筋籠直徑1.10M,鋼筋籠長度30M，副籠長度30M，副籠鋼筋是Φ 20的螺紋筋，副籠每2M設一道加勁筋；聲測管采用Φ 57X3鋼管。
[0009]2.材料用量:
[0010]I)、副籠鋼筋:3根副籠延長鋼筋，每根30M，3根90M ;每2M設一道加勁筋，共設15道，每圈3.7M(含搭接部分)，共55.5M，
[0011]合計145.5M.145.5Mx2.46kg/Mx4.5 元 /kg = 1610.5 元。
[0012]2)、鋼質聲測管:樁長60M,聲測管要高出2M，即3根聲測管共計長度是62MX3 =186M.項目聲測管招標價格是24.5元每米，186MX24.5元/M = 4557元。
[0013]副籠鋼筋和鋼質聲測管合計是:1610.5+4557 = 6167.5元。
[0014]某客專一個標段兩座特大橋共計50KM，樁基約10000根，共計需要副籠鋼筋和鋼質聲測管約6000萬元。客專全線共計15個標段，全長680KM，樁基約14萬根，共計需要副籠鋼筋和鋼質聲測管約8.4億元。而采用無間斷聲測管安裝方法，上述所有鋼材和鋼管都可以全部節約，采用的PE管材料僅是鋼材的四分之一，可以直接節約材料費6.3億，可見材料浪費及其嚴重，新的方法顯著節約成本，經濟效益及其明顯。
[0015]總之，傳統的聲測管埋設方法既造成人力成本的增加和很大的工期壓力，又造成嚴重的材料浪費，在節能、經濟、高效原則的要求下，急需尋找一種既不會造成堵管又能節約大量鋼材的聲測管埋設辦法，即聲波透射法檢測混凝土灌注樁無間斷聲測管安裝方法。
【發明內容】
[0016]本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種聲波透射法檢測混凝土灌注樁無間斷聲測管安裝方法及裝置，該方法安裝簡單，裝置容易實現。
[0017]本發明的目的是通過以下技術方案來實現的:
[0018]這種聲波透射法檢測混凝土灌注樁的無間斷聲測管安裝方法，其特征在于:首先利用鋼管內通道形成整體聲測管通道，一次性安裝無間斷聲測管，在無間斷聲測管下放到樁底時封堵管底；然后灌注混凝土，在灌注過程中再逐節拔出鋼管，無間斷聲測管留在混凝土中成為聲波透射法檢測樁身結構完整性的通道；采用聲波透射法檢測樁身結構完整性。
[0019]上述無間斷聲測管為貫通無間斷PE材質高強度圓管或者鋼質波紋管。
[0020]本發明還提出一種實現上述方法的裝置，包括多段鋼管骨架、將鋼管骨架首尾連接的鋼管骨架連接裝置；所述鋼管骨架包括多根相互平行的鋼管段，多根鋼管段豎直分布在一個圓周上，并且相鄰鋼管段之間通過可拆卸的圓弧段固定，所述鋼管段的內通道作為聲測管通道；所述鋼管骨架連接裝置包括鏈接片、套筒，在每個鋼管段的兩端固定設置有第一擋塊；所述鏈接片是能夠將管段包裹住的兩片圓弧形結構，在鏈接片上設置有與管段上的第一擋塊位置相對應的開口，所述套筒套設在鏈接片的外徑上。
[0021]上述鋼管骨架中，在鋼管段兩端部分別設置有用以連接相鄰鋼管段的圓弧段。
[0022]進一步，每段所述鋼管骨架長度為3_6m。
[0023]本發明具有以下有益效果:
[0024]本發明利用PE管留在混凝土中成為聲波透射法檢測樁身結構完整性的通道，從而代替了傳統的多節鋼管相連的鋼質聲測管，很好地解決了傳統的鋼質聲測管在施工中存在的堵管現象，大大提高了工作效率，同時還節約了大量的鋼材，減少施工成本，提高了經濟效益，在鐵路、公路、機場等樁基施工中有著很大的應用前景。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1是鋼管骨架上下兩節鋼管連接示意圖；
[0026]圖2是骨架鋼管每兩根之間的橫向連接示意圖；
[0027]圖3是聲波透射法檢測樁基無間斷聲測管安裝流程框圖。
[0028]其中:1為3M鋼管；2為套筒；3為鏈接片；4為第一擋塊；5為擋圈；7為圓弧段。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述:
[0030]參見圖3:本發明首先提出一種聲波透射法檢測混凝土灌注樁的無間斷聲測管安裝方法:首先利用鋼管內通道形成整體聲測管通道，一次性安裝無間斷聲測管，在無間斷聲測管下放到樁底時封堵管底；然后灌注混凝土，在灌注過程中再逐節拔出鋼管，無間斷聲測管留在混凝土中成為聲波透射法檢測樁身結構完整性的通道；采用聲波透射法檢測樁身結構完整性。所述無間斷聲測管為貫通無間斷PE材質高強度圓管或者鋼質波紋管。
[0031]為了實現上述方法，本發明還提出一種實現上述方法的裝置:如圖1和圖2，包括多段鋼管骨架、將鋼管骨架首尾連接的鋼管骨架連接裝置；所述鋼管骨架包括多根相互平行的鋼管段1，多根鋼管段I豎直分布在一個圓周上，并且相鄰鋼管段I之間通過可拆卸的圓弧段7固定，所述鋼管段I的內通道作為聲測管通道；所述鋼管骨架連接裝置包括鏈接片
3、套筒2，在每個鋼管段I的兩端固定設置有第一擋塊4 ;所述鏈接片3是能夠將管段I包裹住的兩片圓弧形結構，在鏈接片3上設置有與管段I上的第一擋塊4位置相對應的開口，所述套筒2套設在鏈接片3的外徑上。
[0032]在本發明的較佳實施例中，在鋼管段I兩端部分別設置有用以連接相鄰鋼管段I的圓弧段7。圓弧段7通過設置在鋼管段兩端部的擋塊5進行軸向定位。
[0033]每段所述鋼管骨架長度為3_6m。
[0034]以下結合實施例對本發明進行詳細說明:
[0035]實施例:
[0036]一、無間斷聲測管的材質選擇
[0037]聲波透射法無間斷聲測管選擇PE圓管(聚乙烯樹脂)，放棄鋼管。PE管的尺寸定為Φ40，厚度3mm。選擇PE管的原因:PE管聲透性良好、強度大，圓形管抗側壓的能力大，可以滿足灌注樁底部砼側壓力；PE管韌性良好，成品可以盤成圓盤，展開長度幾十米到幾百米，可以根據工作長度進行一次性裁定，這也是保證聲測管無間斷的主要原因；PE管價格低廉，它是目前$57 X 3鋼管價格的25 %。
[0038]二、無間斷聲測管骨架制作
[0039]由于PE管是盤管，不能像鋼管那樣直立，更不能焊接，而且要一次性下放到樁底，憑PE管自身是無法完成相互平行直立的，所以需要一套剛性骨架來輔助實現PE管的安裝。骨架利用鋼管來制作，在組裝好后下放入鉆孔中，然后再安裝PE管；之后澆注水下混凝土，在澆注過程中將組合骨架逐節拔出拆卸，PE管直立在混凝土中；混凝土澆注完后進行骨架清洗，然后可以再次組合、反復使用，這是無間斷聲測管的經濟優勢，就是最大程度的節能。
[0040]一 )、骨架鋼管的端頭鏈接
[0041]1.鋼管的尺寸選擇:因為PE管的尺寸定為Φ 40，厚度3mm，所以PE管的外徑是46mm;為了保證PE管能夠在鋼管中順利安裝，鋼管選擇Φ60Χ3.5mm(外徑)焊管；鋼管是每3M—節，用鏈接片連接；鏈接片選擇Φ76Χ8πιπι(外徑)鋼管切割；鏈接片外面的固定套筒選擇Φ89Χ4.5mm(外徑)鋼管.
[0042]2.鋼管的縱向連接。Φ60主管是每3M—節，連接方式不能占用
[0043]管內空間，就采用管外鏈接片連接。
[0044]2.1.鏈接片的制作:選擇Φ76(外徑)鋼管，切割成200mm—節，從中線切割成兩片半圓形的槽片；在每槽片距兩端30mm處劃線,在劃線內側切割出40mmX40mm的切口，并取下切塊備用。兩個切口的外間距嚴格控制在130mm+_2mm，這是關鍵的一步。嚴格控制做工，保證每一鏈接片的兩個窗口的外間距嚴格控制在130mm+_2mm，這樣才能保證任兩片都能組裝成功。
[0045]2.2.連接端頭的制作:把3M鋼管端頭切割平齊，與鋼管本身垂直；在距鋼管端頭65mm處，對稱焊接上前面切割40mmX40mm的切口時取下的備用切塊2塊，只可在靠近鋼管端頭和兩側的三面焊接。每根鋼管共焊接4個切塊，保證同一端頭的兩個切塊遠離鋼管端頭的受力面在同一斷面上(距鋼管端頭65mm處)，同時保證鋼管上下兩端的同側兩個切塊上下在同一條線上。
[0046]2.3.固定套筒的制作:截取Φ89Χ4.5mm(外徑)的鋼管180mm，在其中部鉆16—18mm的孔即可。
[0047]2.4.鋼管縱向連接:焊接好切塊的兩節3M鋼管對接，扣上兩片鏈接片，再套上固定套筒即可。在鏈接片的一底端加焊1mm寬、4.5mm厚的檔條,該底端安裝在下部鋼管的接頭上，方向不能反。
[0048]2.5.鋼管縱向連接拉力試驗。
[0049]按照以上連接辦法安裝完成后進行拉力試驗，試驗結果可以達到60.08KN,完全可以滿足骨架自身重量和其他摩擦阻力。見圖1
[0050]二)、三根骨架鋼管橫向組合固定方法
[0051]三根骨架鋼管橫向固定不能焊接，而是組合式的，可以進行拆卸的。制作方法是:把一個圓分成三段圓弧，分別在三根鋼管兩側對稱組合并用套筒固定后成一個整體圓；在骨架的拔升時，再逐段拆卸組合，然后拔出鋼管即可。
[0052]1.圓弧段制作與對接
[0053]1.1材料使用Φ 18的螺紋鋼筋，按照三根聲測管位置(具體由不同樁徑確定)形成的大圓周為周長計算下料，并彎曲成圓圈，端頭對接焊。兩個鋼筋圓圈對齊重疊，小間距點焊使兩圓圈合并成一個圓圈。
[0054]1.2把合并圓圈三等分劃線,在三等分標線左右各標出30mm標線,用切割機把標出的60mm切下,合并圓圈切成3節圓弧段。
[0055]1.3.圓弧鋼片制作
[0056]取φ76Χ8πιπι的鋼管，切成120mm長的短節，縱向切割成三等分圓弧鋼片，要求端頭平整。
[0057]1.4.圓弧段對接
[0058]在平整鋼板上，按照三根聲測管位置(具體由不同樁徑確定)為圓周畫圓，并定出三等分位置；取Φ60鋼管200mm長,點焊在三等分點上(模擬三根聲測管)，鋼管中心與等分點重合；把兩片備用的Φ76Χ8πιπι的圓弧鋼片，對貼在200mm長的Φ60鋼管兩側；三個位置的鋼管片安放好后，取三節等長圓弧段緊貼鋼管片底端背部，平放在鋼板平臺上，全部對準位置后進行焊接，把兩片圓弧鋼片焊接在圓弧段兩端。焊好兩片圓弧鋼片的三節圓弧段組合對接在Φ 60鋼管上，用55mm高的Φ 89鋼管套在一起，就會組合對接成一個完整的圓圈。
[0059]2.圓弧段安裝位置制作
[0060]3M鋼管相互間的平行位置及相互間距由兩組圓弧段來組合對接固定，兩組圓弧段之間的距離保持在1.8M至2M ;
[0061]2.1圓弧段的固定位置。
[0062]在3M—節的Φ 60鋼管距兩端各350mm和500mm處設上擋圈，再在距鋼管上端口500mm和下端口 650mm處設下擋圈，從上至下分別標記為上1、上2 (組成上檔口)和下1、下
2.(組成下檔口)。
[0063]2.2上、下擋圈制作
[0064]取材Φ76Χ8ι?πι和Φ 89 X 4.5mm鋼管,均切成1mm厚的圓環；把大小兩個圓環套在一起并進行焊接，做成壁厚為12.5mm的擋圈。
[0065]2.3上、下擋圈的焊接
[0066]取Φ76Χ8πιπι鋼管切成的1mm厚的圓環各一個套在上I和下I處；壁厚為12.5mm的圓環各一個套在上2和下2處。取兩個高55mm的Φ89鋼管套，套在上1、上2以及下I下2之間；位置對準后，把4個圓環焊接在3M鋼管上，就形成4個擋圈；在上I和下I上部加焊50mm長三角鋼筋條，便于臨時卡住Φ 89套筒；在Φ 89套筒側面加焊一個12mm的螺帽備用。(另一種做法是不用螺帽，而是直接用鐵絲從兩片圓弧鋼片的對接縫之間穿過，綁在圓弧段上即可防止套筒滑落)。
[0067]2.4利用圓弧段組合安裝三根3M鋼管
[0068]取三根3M鋼管，當然是已經焊好端頭擋塊、4個上下擋圈以及套好高55mm的Φ89鋼管套；取兩組6節已經焊好圓弧管片端頭的圓弧段備用。三到四個人同時協作安裝。
[0069]步驟1:在一平地上，在3M鋼管的上擋口、下檔口相距2M，的位置處，安兩節圓弧段，兩端頭朝上，下部用墊塊墊平；也可以用鋼筋制作兩個帶槽口的支墊架，把兩節圓弧段插入后固定；
[0070]步驟2:把兩根制作好的3M鋼管平放到上擋口、下檔口處兩節圓弧段的左右端口上；
[0071]步驟3:在上下檔口處再安裝4節圓弧段(上擋口、下檔口各2節)，對接端用Φ89鋼套筒做臨時連接；
[0072]步驟4:安裝第三根鋼管，讓后裝的4節圓弧段卡住第三根鋼管，用Φ89鋼管套套入，可以使用榔頭敲打鋼套套進。
[0073]步驟5:用6#鐵絲雙股穿入焊接在Φ 89鋼管套筒上的12mm的螺帽，綁扎在圓弧段上，防止套筒滑落。另一種做法:不用在Φ89鋼管套加焊12mm的螺帽，可以采用6#鐵絲雙股穿入Φ89鋼管套筒內兩個圓弧夾片之間的間隙，綁扎在橫向圓弧段上，防止套筒滑落。
[0074]這樣3M—節的骨架鋼管就組裝完成了，同樣方法再組裝第二、三-------節，把一個樁基所要用的骨架節段全部在施工現場組裝完畢備用；包括小于3M的調節段，雖然上下檔口間距不同，但組合安裝方法與此相同。
[0075]三、鋼管骨架及PE管安裝
[0076]一)、鋼管骨架安裝
[0077]1.鋼筋籠拉筋位置處理
[0078]一般鋼筋籠的拉筋有2根或4根，通過吊環掛在橫在護筒上的兩根鋼管上。要求拉筋要盡量靠近護筒邊，且必須是2根鋼管且盡量分開靠近護筒邊，拉筋的上端開口要大于鋼筋籠直徑，給鋼管骨架讓出足夠空間。
[0079]2.底部先導段制作與安裝
[0080]由于鋼管骨架三根聲測管位置緊貼鋼筋籠內側，而且在30M左右長的鋼筋籠下放之后才能下放的，所以難免發生與鋼筋籠碰撞，尤其是三根Φ60鋼管的端頭，沒有任何保護，單根更容易發生碰撞，嚴重的會導致鋼管骨架無法正常下放；所以需要安裝先導段進行引導，才能順利下到樁底。
[0081]2.1先導段的制作:材料是Φ20πιπι的圓鋼。制作大直徑是三根聲測管外徑形成的大圓圈；小直徑:50cm ;兩個圓圈之間垂直距離30cm,兩圓同心,上下利用長55cm直徑Φ 20的圓鋼8-16根進行焊接，就制作成形狀錐柱體的先導段。
[0082]2.2先導段的安裝:
[0083]先導段要安裝在骨架鋼管的最底端頭，大圓圈套在三根鋼管的外側，利用U形卡、擋圈和鐵絲等進行加固，不僅要牢固而且要在提升出來以后還能拆卸，便于運輸。
[0084]3.抗浮段的制作與安裝
[0085]3.1抗浮段的制作:
[0086]步驟1:取做好上下兩組擋圈的3M鋼管一根，用等離子切割機在兩組擋圈之間，即上2和下I之間，沿鋼管中線正背兩面縱向切出1mm寬的上下通縫，割縫上下通順；同樣做法做好另外兩根。
[0087]步驟2:制作配用工具:取6mm的四方整條,截長20cm,頂頭焊5cm長的丁字頭即可；同樣做法再做5根備用。
[0088]3.2抗浮段安裝:
[0089]即在下放鋼管骨架到最后一節時，即安裝完調節段后即就安裝抗浮段，安裝方法和其他節段一樣；不能彎折該段。
[0090]4.兩節骨架的上下連接
[0091]每3m —節在樁基現場上下對接:
[0092]步驟1:用鋼絲繩栓住組合好的骨架首節上端(已經安裝好先導段)，用吊機吊起垂直落入井口，超過一半后，人工插入兩根鋼管橫在護筒上；骨架下落到上擋口位置后停止下放，骨架在上擋口位置擔在橫向鋼管上；松開鋼絲繩，吊第二節組合好的骨架。
[0093]步驟2:吊機吊第二節組合好的骨架到第一節骨架上面，人工輔助和第一節骨架對齊；對齊三個鋼管口后，3個工人同時扣上鏈接片，落下套筒固定鏈接片；(套筒要在組合時用鐵絲臨時綁扎在組合好的骨架的下擋口下面)。
[0094]步驟3:再次起吊，把兩節骨架一起吊起50cm，人工抽出橫在護筒上的鋼管，吊機下落骨架至第二節骨架上擋口，人工同樣再插入兩根鋼管橫在護筒上，兩節骨架落在鋼管上，移開鋼絲繩。
[0095]步驟4:如此步驟反復，就可以安裝完所有骨架直至快到樁底，通過計算，最后要安裝調節段和抗浮段，來完成骨架到樁底的準確位置。
[0096]5.骨架鋼管調節段計算與安裝
[0097]僅3M節段不能滿足工作要求，還需要小于3M的調節段，設1.0MU.5M、2.0M和
2.5M共四節即可。除1.0M長度調節段擋口位置設在距兩端各30CM處外，其他三種長度的調節段上下擋口設置方法與3M節段完全相同。
[0098]在安裝鋼管骨架到倒數第二節時就需要安裝調節段，調節段長度的選擇需要計笪
ο
[0099]計算方法:H:以護筒頂面為測量基準面，到樁基孔底的長度。
[0100]Y:H — 2，再除于3后的余數。
[0101]Z:調節段長度
[0102]單位均為M.
[0103]選擇方法:Z僅小于等于Y即可.
[0104]要求a不能大于Y，否則骨架要探底。
[0105]舉例:H = 56.4M,則Y = (56.4-2) +3余數=2.4M,，則取僅小于等于2.4M,即Z = 2.0M調節段。(“2”是抗浮段在最后架設到高于護筒50cm的工作圓盤上后，深入到護筒頂以下的2M長度。)
[0106]這樣基本保證骨架距樁底50cm以內，PE管在短距離內基本可以自立樁底；實際井深要測量準確，防止計算失誤。確保骨架鋼管處于懸掛狀態，而非觸底自立狀態，但又不能懸空太長。
[0107]對鋼筋籠加工要求:鋼筋籠主筋底部不能做成收斂形的，必須順直，還要在底端加焊一圈鋼筋，保證主筋的整體性，避免與骨架圓弧段發生碰撞。這項工作要在鋼筋加工場提前制作，鋼筋籠下井前要進行檢查，不可遺漏。
[0108]6.工作圓盤制作制作與安裝
[0109]6.1工作圓盤制作
[0110]工作圓盤是聲測管安裝與提拔的工作平臺，設置在安裝導管的工作平臺下面。
[0111]6.1.1圓盤制作
[0112]選用厚度為10mm-12mm的平整鋼板，尺寸與樁基直徑相同，如是150cm的樁基，就選用150cmX 150cmX 10mm-12mm的鋼板。切割成外徑150cm、內徑50cm的環形圓盤。在聲測管對應位置切割出直徑為10--12cm的三個圓孔，作為聲測管骨架安裝的通道。
[0113]6.1.2活頁制作
[0114]取200mmX200mmX 1mm的鋼板三塊,在鋼板中心位置切割出直徑為6mm的圓孔，
再切割成兩半，成兩個對口半圓；用規格為1cm的活頁三對，分別與半圓片焊接，兩個半圓片對成一對；把三對對口半圓片焊在工作圓盤上三個直徑為10—12cm的三個圓孔上，成為能夠向上開口，讓骨架鋼管順利通過的合頁；鋼管骨架下放時能夠卡在上2和下2擋圈上，成為骨架進行其他工作的支撐基礎。
[0115]6.1.3防落圈制作
[0116]為了防止小型工具不慎掉入井中，在工作圓盤的內、外圈邊沿上加焊Φ20的圓鋼即就是防落圈。
[0117]6.1.4臨時吊點制作
[0118]在工作圓盤靠近合頁內側加焊三個16mm的螺帽。
[0119]6.1.5提升架制作
[0120]提升架的作用是每次提升骨架時，用于固定在骨架頂端并保持骨架相互平行而不彎曲，同時可以安裝鋼絲繩、用于吊機起吊整個骨架的作用。
[0121]制作方法:取截3節鋼管Φ89Χ4.5mm，長度10mm ； Φ 20圓鋼制成雙圓圈，雙圓圈直徑是三根聲測管形成的大圓直徑；雙圓圈對齊重疊，之間加焊牢固，分割成三段，每段再切掉10mm ;把3節10mm高的鋼管分別對應三根聲測管位置擺放，兩側加焊雙圓圈，焊接牢固。
[0122]配合工具是三付活動夾片:取截3節10mm高Φ 76鋼管，從中一劈兩半；用10mmX 10mmX 1mm鋼板兩塊焊接在劈成兩半的Φ 76鋼管片兩偵彳，在10mmX 10mmX 1mm鋼板中部鉆20mm的孔，配相應的螺桿及螺帽；這樣就組成三付活動夾片。在提升骨架時先套入提升架，再在鋼管擋塊下夾上三付活動夾片，用螺栓上緊，就可以用鋼絲繩起吊提升架了。
[0123]6.2工作圓盤安裝
[0124]在下放安裝完最后一節即抗浮段后，就開始安裝工作圓盤。
[0125]步驟1:三人抬起工作圓盤，套入骨架鋼管中，落在圓弧段上；
[0126]步驟2:安裝提升架落在工作圓盤上；用Φ8鐵絲把提升架綁在工作盤的臨時吊點上；安裝活動夾片；鋼絲繩套在提升架上，起吊提升架約一米。
[0127]步驟3:三人同時拆卸上當口的三段圓弧段；
[0128]步驟4:抽取護筒頂上的兩根鋼管，在護筒兩側搭起兩疊50cm高的枕木；人工把兩根鋼管橫放在兩疊50cm高的枕木上；
[0129]步驟5:三人同時剪斷Φ8鐵絲，工作盤下落到兩根橫向鋼管上；人工調整工作盤位置，工作盤的三個合頁閉合，卡在骨架鋼管周圍。
[0130]步驟6:吊機下降骨架，工作盤的合頁卡住上檔口的下擋圈，工作盤開始受力，吊機鋼絲繩可以松開。
[0131]二)無間斷聲測管(PE管)的安裝
[0132]1.封口錘制作
[0133]材質可以選擇鋼質:選擇Φ 40鋼柱體，長100mm，三七分界，把70mm段打磨成頂端直徑15mm的錐柱體，并在其端頭焊一個Φ 14的螺帽；
[0134]2.懸掛螺栓制作
[0135]制作方法:Φ40鋼管(外徑)壁厚2.5mm,取長50mm。購買Φ5Χ40ι?πι的螺栓；用Φ 5mm絲錐在鋼管一段Icm處鉆孔車絲，上下鉆透；用Φ 1mm鉆頭在Φ 40mm的PE管底端頭80mm處鉆一孔；取Φ40鋼管(外徑)長20cm，對上半部分外徑進行加工車小，能夠方便套入Φ40ι?πιΡΕ管即可；用6#鐵絲20cm,穿過封口錘頂端的Φ 14的螺帽彎成環狀備用。
[0136]3.連接懸掛螺栓與封口錘:把打好孔的50mm長的Φ40鋼管套入Φ40πιπι(內徑)PE管，使用長20cm的Φ 40mm鋼管作為頂推工具，讓鋼管孔與Φ40πιπι PE管孔對上；把Φ5Χ40πιπι的螺栓上入孔中，上至一半時，把封口錘頂端的Φ 14mm的螺帽上彎成環狀的鐵絲深入PE管中，讓螺栓從環中穿過；繼續上緊螺栓頂至鋼管另一個孔中；調整環狀鐵絲長度，保證封口錘在懸掛狀態下，與PE管口之間留有一定的空隙，保證在下放PE管時，水能夠順利進入。
[0137]這樣下封口就制作完成，錐形口懸掛保證了水能夠灌入，PE管下放到樁底時，封口錘下端頂到樁底，PE管繼續下放，封口錘上部錐體塞進PE管進行封口，封口完成。
[0138]4.PE 管安裝
[0139]PE管下封口裝置安裝好后，就可以下放安裝了，在此前應該提前計算好PE管長度，保證它能夠伸出工作地面一米多；
[0140]如圖3，安裝步驟:
[0141]步驟1:打開PE盤管，按照計算長度下料，調直最前段兩米，安裝下封口裝置；
[0142]步驟2:從骨架鋼管中下放PE管，直至樁底，用力按壓，使PE管封口嚴密；同時根據PE管上的標注數字注意PE管長度，分析PE管是否到樁底，或發生樁底彎曲，都應該進行調整。
[0143]步驟3:PE管調整好后，在工作盤下面，用手持電鉆在鋼管抗浮段割縫上頂端，利用鉆頭Φ 1mm鉆透PE管，插入6mm的四方鏨條即擋住PE管，防止上浮。
[0144]總結骨架、聲測管安裝流程如下:
[0145]拉筋位置處理樁長測量計算調節段首節骨架組合下放上下節連接下放——安裝調節段一一安裝抗浮段一一安裝工作圓盤——安裝PE管。
[0146]四、導管安裝與混凝土灌注
[0147]PE管安裝完成后，就可以安裝導管，準備灌注混凝土。在導管安裝以前，必須對導管端口加裝簡易椎體導向頭，主要是防止導管下放過程中由于樁基傾斜或導管偏位等原因可能頂碰在骨架圓弧段上。
[0148]1.導管安裝
[0149]安裝導管的平臺寬度不能大于聲測管位置三點形成的等邊三角形的高，否則聲測管無法伸出；同時平臺長方向應和枕木上的兩根橫向鋼管平行；平臺長度和常規無異。
[0150]準備工作完成后就可以安裝導管了，與傳統的安裝方法無異。另外最后導管上的料斗不能太大，否則影響聲測管安裝。罐車停放位置可以再加高50cm，方便順利下料。
[0151]2.灌注混凝土
[0152]混凝土灌注與常規無異，主要關注混凝土的拌合質量和和易性，保證混凝土的順利灌注。只是在灌注前要沖掉導管下端的導向頭，做法是:用準備好的直徑15cm的鋼球(一段系有較細鋼絲繩)從導管頂口自由下放，鋼球自由下落到導管底時沖掉導向頭；之后提出鋼球，便可以灌注混凝土。
[0153]五、無間斷聲測管鋼管骨架的拔升與拆卸
[0154]灌注混凝土后，在每次導管拔升前拔骨架比較理想，保持骨架埋人砼中IM左右比較好，且骨架底部保持高于導管底部；骨架埋深4M到5M時就可以拔升骨架，骨架拔升與導管拔升時間錯開，不影響拔管時間和灌注時間。
[0155]具體做法:
[0156]1.骨架拔升:在骨架埋深4M到5M時拔升骨架，利用吊機吊住提升架，開始緩慢提起，觀察是否出現異常，若出現異常停止提升，問題排除后再繼續提升；特別注意:在最早開始提升的2M即抗浮段時，注意鏨條的變化，在鏨條滑動到距縫下口 20cm時，要提前拔出鏨條，防止把PE管拔起。
[0157]2.骨架拆卸:
[0158]步驟1:骨架拔升1.8M停止拔升，抽去縫中鏨條；
[0159]步驟2:三個工人蹲下來，在護筒頂面和工作圓盤的50cm空間來拆卸骨架下擋口圓弧段:用鉗子解開套筒上的鐵絲，用榔頭和鋼筋把套筒上移，套在三角條上不能掉下來，各自拿開圓弧段；
[0160]步驟3:繼續拔升骨架約IM左右，同樣辦法拿開第二節的上擋口圓弧段；
[0161]步驟4;繼續拔升骨架，讓第二節骨架的上檔口的下擋圈超出工作圓盤，這是合頁打開；停止拔升，慢慢回落，讓第二節骨架的上檔口下擋圈卡在工作圓盤的合頁口上，這時合頁閉合。
[0162]步驟5 ;松開吊力，人工拆下第一、二節骨架之間的鏈接片，吊機吊開第一節骨架鋼管堆放芳邊。
[0163]步驟6:第一節骨架的三根鋼管平放樁基旁邊平地上，地面鋪設土工布或木板，防止鋼管中塞有淤泥；人工整理其他配件，用水管或水槍沖洗干凈骨架配件，整理放入專用箱中，以備再用。
[0164]步驟7 ;再次安裝提升架在第二、第三節骨架上端，同樣辦法拔升和拆卸第二、第三節------直到最后一節。
[0165]步驟8:拆除骨架后，露出三根PE聲測管在砼表面以上一米左右，這時可以清理PE聲測管中的污水，防止泥漿沉淀在管底妨礙換能器到達樁底。做法是:用足夠長的20_的強度好的PE深入聲測管底部，接通高壓水泵，把清水壓入管底，擠出污水直到不再有污水流出為止；折彎PE管約20—30cm，用鐵絲綁扎封口即可。
[0166]六、利用無間斷聲測管檢測樁基結構完整性
[0167]在灌注后15天或混凝土強度達到設計強度的70%時，及時組織檢測人員進行樁基自檢，提前判斷樁基完整性，之后邀請檢測方完成檢測，為下一步開挖贏得時間。這樣一個樁基的無間斷聲測管安裝與結構完整性檢測就全部結束。
【權利要求】
1.一種聲波透射法檢測混凝土灌注樁的無間斷聲測管安裝方法，其特征在于:首先利用鋼管內通道形成整體聲測管通道，一次性安裝無間斷聲測管，在無間斷聲測管下放到樁底時封堵管底；然后灌注混凝土，在灌注過程中再逐節拔出鋼管，無間斷聲測管留在混凝土中成為聲波透射法檢測樁身結構完整性的通道；采用聲波透射法檢測樁身結構完整性。
2.根據權利要求1所述的聲波透射法檢測混凝土灌注樁無間斷聲測管安裝方法，其特征在于:所述無間斷聲測管為貫通無間斷PE材質高強度圓管或者鋼質波紋管。
3.一種實現權利要求1所述方法的裝置，其特征在于，包括多段鋼管骨架、將鋼管骨架首尾連接的鋼管骨架連接裝置；所述鋼管骨架包括多根相互平行的鋼管段(I)，多根鋼管段(I)豎直分布在一個圓周上，并且相鄰鋼管段(I)之間通過可拆卸的圓弧段(7)固定，所述鋼管段(I)的內通道作為聲測管通道；所述鋼管骨架連接裝置包括鏈接片(3)、套筒(2)，在每個鋼管段(I)的兩端固定設置有第一擋塊(4);所述鏈接片(3)是能夠將管段(I)包裹住的兩片圓弧形結構，在鏈接片(3)上設置有與管段(I)上的第一擋塊(4)位置相對應的開口，所述套筒(2)套設在鏈接片(3)的外徑上。
4.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述鋼管骨架中，在鋼管段(I)兩端部分別設置有用以連接相鄰鋼管段(I)的圓弧段(7)。
5.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，每段所述鋼管骨架長度為3-6m。
【文檔編號】E02D33/00GK104196062SQ201410409779
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月19日 優先權日:2014年8月19日
【發明者】陳默 申請人:陳默