CN101614518A - 混凝土灌柱桩钢筋笼长度电位检测方法 - Google Patents

混凝土灌柱桩钢筋笼长度电位检测方法 Download PDF

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盛兴泉
李伟
李光磊
吴尧
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Abstract

本发明涉及混凝土灌柱桩钢筋笼长度电位检测方法。步骤包括：1)布设一个中心线与灌柱桩中心线平行的孔井，并在该孔井中设置若干测量点；2)测量电源的正极和负极分别连接钢筋笼和钢筋笼外缘的地面上；3)将电位测定仪上的一测量电极连接钢筋笼，一测量电极链接扩张器，扩张器由绳索放入孔井中，其上触头逐点测量各测量点的电位Vn，记录各测量点n所对应的电位Vn，并绘制出电位梯度曲线H－V；4)根据电位梯度曲线H－V，找出该曲线拐点处所对应的孔深Hn，从而得出钢筋笼的实际长度。其优点是：方法简便可行，测试成本低，便于大量建筑施工的质量监督检测，由此可杜绝劣质工程，大大减少由于劣质工程而产生的资源浪费甚至付出的沉重生命代价。

Description

混凝土灌柱桩钢筋笼长度电位检测方法
技术领域
本发明涉及建筑施工中的测量技术，尤其涉及混凝土灌柱桩钢筋笼长度电位检测方法。
背景技术
目前在混凝土灌柱桩施工时，往往会出现以下一些问题：1)钢筋笼放置位置不正，出现歪斜卡在井壁某个部位，导致钢筋笼不能下到指定深度；2)在岩土条件比较复杂的嵌岩桩地区，每一地点的灌柱桩井深不一，所对应桩的长度不一样，施工时应将对应的灌柱桩下到对应的井内，但往往由于施工中一味追求速度，加之管理混乱，钢筋笼的放置常常张冠李戴，造成成柱后的钢筋笼非长即短；3)少数建筑商为非法牟利，在制造钢筋笼时短斤少两，钢筋笼长度达不到设计要求，致使下桩深度未达要求，严重影响钢筋混凝土桩的质量。
目前还没有简单可行的方法来检测业已完成的混凝土灌柱桩施工其深度是否达到设计要求。而设计出一种简单可行的混凝土灌柱桩钢筋笼长度的检测方法对杜绝劣质工程十分重要，因为它从施工初期就将劣质工程扼杀在摇篮中，由此可大大减少由劣质工程完成后所带来的巨大资源浪，费甚沉重的生命代价。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术之不足，提供一种简单可行的混凝土灌柱桩钢筋笼长度电位检测方法，它通过以下技术方案来实现：
包括如下步骤：
1)在距灌柱桩外缘0.5m的位置处，布设一个中心线与灌柱桩中心线平行的钻孔，钻孔孔径6～9cm，孔深为钢筋笼设计深度再向下至少3m，在该孔井的侧壁设置若干测量点n，每一测量点对应一孔深位置Hn；
2)用50～60V的直流或交流电源做测量电源，将该测量电源的正极连接在所述钢筋笼上，负极置于距钢筋笼外缘5倍于钢筋笼长度的地面上；
3)将电位测定仪上的一测量电极连接在桩顶的钢筋笼上，另一测量电极与扩张器上的触点相连，该扩张器连接在设有刻度的一绳索末端，通过该绳索将扩张器放入所述孔井的底部，然后自下而上根据设置的测量点逐点测量，在每一测量点，向扩张器发送电信号，使所述触点伸向孔井的孔壁，测得该测量点n的电位Vn，或者通过该绳索将所述扩张器从孔井上端最初测量点始至孔井底部止，自上而下逐点测量所述测量点的电位，记录各测量点n所对应的电位Vn，并根据测量点n所对应的孔井深度Hn绘制出电位梯度曲线H-V；
4)根据电位梯度曲线H-V，找出该曲线拐点处所对应的孔深Hn，从而得出钢筋笼的实际长度。
进一步的设计是，在孔井周围存在软土层时，在孔井中设置PVC管，PVC管内径不小于6cm，在管壁上设置测量若干与测量点相对应的测量孔。
进一步设计是，在地下水位较深时，在钻孔中注水，以使测量电极与孔壁能够有较好的接触。
本发明利用钢筋笼整体是一个良好导体的特点，在顶部位置供给一个稳定电压，使之成为一个等电位体并随距电位体距离的增加而衰减，当深度测到钢筋笼底部以后，电位差值骤然下降，据此可准确测得钢筋笼长度，方法简便可行，测试成本低，便于面对大量建筑施工的质量监督检测，由此可将劣质工程扼杀在摇篮中，由此可大大减少由劣质工程完成后所带来资源浪费，费甚所付出生命的沉重代价。
附图说明
图1是本发明方法实施时的示意图。
图2是测量电极通过触头接触孔壁的示意图。
图3、4是钢筋笼上电位梯度分布的(H-Z)曲线。
图中，1是钢筋笼，2是孔井，2a是孔壁，3a、3b是电源线，4是电位测定仪，4a、4b测量电极，5是PVC管，5a是PVC管壁上的测量孔，6是绳索，7是扩张器。
具体实施方式
实施例1
本实施例是对已完成混凝土灌柱桩施工的钢筋笼长度是否达到设计要求而进行的质量监督检测。本次测试采用了型电位测定仪和M306580型扩张器。DWJ-3A电位测定仪能实时显示出各测量点电位值，并能显示沿孔井深度方向上各测量点的电位分布曲线，即电位梯度分布曲线H-V。电源为140W、40V的直流电源电压，具有测量电极反接保护、电流过放保护功能。本次测量的深度测量精度设定为5cm，建筑设计方提供的钢筋笼的设计深度为10m。
首先在距钢筋笼1外缘0.5m的位置处，钻一个中心线与灌柱桩中心线平行的孔井3，请参见图1，钻孔孔径6.5cm，孔深13.2m。在该钻孔中，根据测量精度来设置最小间距的测量点，即测量点的间距为5cm。因钻孔周围土层松软，为防止塌孔，为保护钻孔井不会因坍塌的泥土而堵塞，将一内径为6cm PVC管5置于该钻孔2中。根据上述测量点，在PVC管的管壁上打若干与测量点对应的测量孔5a。测量点可以等间距地均布，也可以不同间距地均布。一般孔井上段的测量的间距点可适当较大，这样既可保证测量精度又可提高测量效率。本实施例中，在孔井深度5m以上的测量点间距为10cm，5m以下的测量点间距为5cm。PVC管上的测量孔5a的间距设置与孔井的测量点相对应。同时由于钻孔周围土层的地下水位较深，在钻孔中注水，以使测量电极与孔壁能够有较好的接触。
接着将上述直流电源2的正极通过由电源线3a连接在钢筋笼上，负极由电源线3b置于距钢筋笼外缘距离为L＝50m处的地面上，如忽略钢筋笼的电阻值，此时的钢筋笼是等电位体。再将电位测定仪4的一测量电极通过连接线4a连接在桩顶处的钢筋笼上，另一测量电极4b通过连接线3b与扩张器7上的触头7a相连。扩张器连接7连接在绳索6的末端，绳索6上设有刻度。
测试时将扩张器7连接在绳索6的末端，请参见图2。该绳索6上设有长度刻度。将扩张器7置入孔井2中。使扩张器7向孔井底部降落，直至绳索6上的刻度读数至少是13m。然后向上拉动绳索6进行测试，通过绳索6上的刻度读数或电位测定仪显示的深度，在扩张器每到一测量点时，向其发送电信号，使触头7a伸出，并通过PVC管5上的对应测量孔5a而触及孔井的孔壁2a，得到该测量点n的电位Vn。记录各测量点n所对应的电位Vn，并根据测量点n所对应的孔井深度Hn绘制电位梯度分布曲线H-V。同时，电位测定仪也会自下而上根据设置的测量点逐点测量各测量点n及所对应的电位Vn，一一记录，并绘制出电位梯度分布曲线H-V，请参见图3。
起初由于扩张器7置于的孔井5的底部区域，在灌柱桩钢筋笼的下部，其上的触头7a伸出触及到孔壁的电位几乎为零。随着扩张器7不断向上移动，在移动到一测量点时，其上触头7a探测到的电位骤然变大，为22mV，即Vn≈21.8mV。说明触头7a进入了钢筋笼的等电位电场，该测量点即为所对应的孔深Hn即为钢筋笼所处深度，触头7a对应孔深Hn即为钢筋笼所处深度。根据电位测定仪4的电位梯度分布曲线H-V，该骤然变化的发生点(拐点)在第205测量点即n＝205，该测量点所对应的孔深为10.05m，即H205＝10.05m。
由此可得知，在孔深为10.05的测量点处磁场强度产生了骤然变化。所以判定所测钢筋笼的实际长度约为10.05，该灌注桩的钢筋笼符合设计要求。
实施例2
本实施例也是对已完成混凝土灌柱桩施工的钢筋笼长度是否达到设计要求而进行的质量监督检测，钢筋笼设计长度为12m。本次测试采用了与上述实施例相同的电位测定仪和扩张器，测量精度设定为5cm。
首先在距灌柱桩外缘0.5m的位置处钻一个中心线与灌柱桩中心线平行的孔井，孔井的孔径9cm，孔深15.1m。测量点的间距为5cm。钻孔周围土层较坚硬，在孔井中不需要插接PVC管。孔井的测量点设置与上述实施例相同。
测试是从孔井5的上端最初测量点始至孔井底部止。扩张器7上的触头7a自上而下地逐点测量每一测量点n所对应的电位Vn，记录各测量点n所对应的电位Vn，并根据测量点n所对应的孔井深度Hn绘制电位梯度分布曲线H-V。同时，电位测定仪4则将测量点n及所对应的电位Vn一一记录，并绘制出磁场强度梯度分布曲线H-V，请参见图4。
扩张器7上的触头7a在灌柱桩钢筋笼的等电位电场中测得的对应孔壁2a的电位值基本相同，为22.0mV，即Vn≈22.0mV。随着磁探头4b不断向下移动，在移动到一测量点时，磁场强度值Vn骤然变小，趋于零，其对应孔深Hn即为钢筋笼所处深度。根据磁场强度测量仪4的并绘制出电位梯度分布曲线H-V，该骤然变化的发生点(拐点)，在第214测量点(n＝214)，对应的孔深为10.70m，H214＝10.70m。
由此可得知，在孔深为10.7m的测量点处电位产生了骤然变化。所以判定所测钢筋笼的实际长度约为10.7m，该灌注桩的钢筋笼不符合设计长度要求。

Claims (3)

1.混凝土灌柱桩钢筋笼长度电位检测方法，其特征在于包括如下步骤：
1)在距灌柱桩外缘0.5m的位置处，布设一个中心线与灌柱桩中心线平行的钻孔，钻孔孔径6～9cm，孔深为钢筋笼设计深度再向下至少3m，在该孔井的侧壁设置若干测量点n，每一测量点对应一孔深位置Hn；
2)用50～60V的直流或交流电源做测量电源，将该测量电源的正极连接在所述钢筋笼上，负极置于距钢筋笼外缘5倍于钢筋笼长度的地面上；
3)将电位测定仪上的一测量电极连接在桩顶的钢筋笼上，另一测量电极与扩张器上的触点相连，该扩张器连接在设有刻度的一绳索末端，通过该绳索将扩张器放入所述孔井的底部，然后自下而上根据设置的测量点逐点测量，在每一测量点，向扩张器发送电信号，使所述触点伸向孔井的孔壁，测得该测量点n的电位Vn，或者通过该绳索将所述扩张器从孔井上端最初测量点始至孔井底部止，自上而下逐点测量所述测量点的电位，记录各测量点n所对应的电位Vn，并根据测量点n所对应的孔井深度Hn绘制出磁场强度梯度分布曲线H-Z；
4)根据电位梯度曲线H-V，找出该曲线拐点处所对应的孔深Hn，从而得出钢筋笼的实际长度。
2.根据权利要求1所述的混凝土灌柱桩钢筋笼长度电位检测方法，其特征在于在孔井周围存在软土层时，在孔井中设置PVC管，PVC管内径不小于6cm，在管壁上设置测量若干与测量点相对应的测量孔。
3.根据权利要求1述的混凝土灌柱桩钢筋笼长度电位检测方法，其特征在于在地下水位较深时，在钻孔中注水，以使电极与孔壁能够有较好的接触。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103015971A (zh) * 2012-12-12 2013-04-03 江苏方建工程质量鉴定检测有限公司 一种井中地电位测量方法与电极
CN106948387A (zh) * 2017-04-17 2017-07-14 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 一种已运行桥梁桩基长度检测的方法及装置
CN108445074A (zh) * 2018-02-05 2018-08-24 浙江大学宁波理工学院 混凝土裂缝修复效果的检验装置和方法

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PB01 Publication
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