混凝土灌注桩施工过程中断桩的实时检测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种混凝土灌注桩施工过程中断桩的实时检测系统，包括温度传感光纤、光纤传感检测单元、实时数据分析处理单元；还公开了一种实时检测方法，包括以下步骤：在灌注桩的浇筑区域内布置温度传感光纤；通过温度传感光纤对浇筑区域的温度进行实时监测；当温度传感光纤的某个位置采集到的温度数值t1与竖直间距为s的其他位置采集到的温度数值t2的差值超过预设差值△t时，发出预警信息。采用上述技术方案，通过温度传感光纤对灌注桩实现连续区间的温度监测，通过灌注桩的温度变化情况判断是否存在断桩具有温度监测点多、实时和精确度高等优点。

Real time detection method and system of pile interruption in the construction of concrete pouring pile

【技术实现步骤摘要】
混凝土灌注桩施工过程中断桩的实时检测方法及系统
本专利技术涉及一种混凝土灌注桩施工过程中断桩的实时检测方法及系统，属于混凝土施工

技术介绍
目前，在诸如桥梁工程等基建工程的设计、施工中经常采用灌注桩基础。灌注桩具有承载力好，简化施工，缩短工期，降低了工程造价，所需设备简单，操作方便的优点，但施工过程中断桩问题也是一直困扰施工单位的难题。所谓断桩是指泥浆与水泥砂浆混合物把灌注桩的上下段混凝土隔开，使混凝土变质或截面受损，成为断桩。断桩是施工过程中严重的质量问题，如不作妥善处理，桩不能使用，因此灌注时要十分注意防止断桩。目前常见的断桩检测方法是混凝土灌注桩超声检测法，该检测法是在桩内预埋若干根平行于桩的纵轴的声测管道，将超声探头通过声测管直接伸入桩身混凝土内部进行逐点，逐段探测。其基本原理是根据超声脉冲穿越被测混凝土时传播时间、传播速度及能量的变化反映缺陷的存在，并估算混凝土的抗压强度和质量均匀性。超声检测法是一种事后检测法，一般成桩后7天左右进行检测，无法在灌注桩施工过程中进行检测。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种混凝土灌注桩施工过程中断桩的实时检测方法及系统，能够通过温度传感光纤对灌注桩实现连续区间的温度监测，通过灌注桩的温度变化情况判断是否存在断桩。为了实现上述目的，本专利技术的一种混凝土灌注桩施工过程中断桩的实时检测方法，包括以下步骤：在灌注桩的浇筑区域内布置温度传感光纤，所述温度传感光纤至少在灌注桩的轴向上延伸；在混凝土浇筑后，通过温度传感光纤对浇筑区域的温度进行实时监测；当温度传感光纤的某个位置采集到的温度数值t1与竖直间距为s的其他位置采集到的温度数值t2的差值超过预设差值△t时，发出预警信息。在浇筑区域内布置完温度传感光纤后，建立与浇筑区域以及温度传感光纤的排布走向相对应的3D模型。当温度传感光纤的某个位置采集到的温度数值t1与竖直间距为s的其他位置采集到的温度数值t2的差值超过预设差值△t时，将上述的两个位置在3D模型中进行标记。温度传感光纤沿着灌注桩的轴向呈螺旋式延伸。本专利技术还提供一种混凝土灌注桩施工过程中断桩的实时检测系统，包括：温度传感光纤，布置于混凝土灌注桩的浇筑区域内；光纤传感检测单元，用于接收传感光纤发送的光信号，分析光信号并获得光纤各部位的温度信息数据，用于将温度信息数据发送至实时数据分析处理单元；实时数据分析处理单元，用于在温度传感光纤的某个位置采集到的温度数值t1与竖直间距为s的其他位置采集到的温度数值t2的差值超过预设差值△t时，发出预警信息。所述实时数据分析处理单元，用于建立与浇筑区域以及温度传感光纤的排布走向相对应的3D模型。所述实时数据分析处理单元，用于在温度传感光纤的某个位置采集到的温度数值t1与竖直间距为s的其他位置采集到的温度数值t2的差值超过预设差值△t时，将上述的两个位置在3D模型中进行标记并显示。采用上述技术方案，本专利技术的混凝土灌注桩施工过程中断桩的实时检测方法及系统，相比于现有技术而言，具有以下有益效果：1、通过温度传感光纤对灌注桩实现连续区间的温度监测，通过灌注桩的温度变化情况判断是否存在断桩具有温度监测点多、实时和精确度高等优点。2、将混凝土浇筑区域和温度传感光纤的排布走向进行3D建模，当出现预警时能够直观地进行观察，对确定断桩位置具有积极效果。附图说明图1为本专利技术的混凝土灌注桩施工过程中断桩的实时检测系统的一种实施方式的结构示意图。图2为温度传感光纤穿过混凝土层与非混凝土层的结构示意图。具体实施方式以下通过附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。本专利技术的一种混凝土灌注桩施工过程中断桩的实时检测系统，包括实时数据分析处理单元、与实时数据分析处理单元相连的光纤传感检测单元以及与所述光纤传感检测单元相连的温度传感光纤。如图1所示，所述温度传感光纤1布置于灌注桩混凝土浇筑区域，沿着混凝土钢筋笼4螺旋式延伸铺设。光纤传感技术目前应用广泛，主要是基于光的反射和干涉，利用光纤中的光散射或非线性效应随外部环境产生的变化来进行传感的。根据被测光信号的不同，分布式光纤传感技术分为基于光纤中的瑞利散射、拉曼散射和布里渊散射三种类型；根据信号分析法，可分为基于时域和基于频域的分布式光纤传感技术。在分布式光纤传感系统中，光纤既是信息传输介质，又是信号传感单元。该系统中，整根光纤均为传感单元，传感点是连续分布的，因此该传感方法可以测量光纤沿线任意位置处的信息。分布式光纤传感技术特别适合监测混凝土结构体的温度、振动和应力等参量。分布式光纤传感技术可以在混凝土结构全生命周期内，对其进行全方位健康参数监控，能够监控混凝土结构体的温度变化情况、承压载荷情况、振动形变情况，以及环境侵蚀、材料老化等造成的混凝土结构裂缝和缺损。温度传感光纤是传感光纤的一种。所述光纤传感检测单元用于接收传感光纤发送的光信号，分析光信号并获得光纤各部位的温度信息数据，再将温度信息数据发送至实时数据分析处理单元。在本专利技术中，如图2所示，当出现断桩的情况时，由于温度传感光纤1穿过混凝土层2与非混凝土层3(例如泥浆与水泥砂浆混合物)，而混凝土层与非混凝土层的物质来源不同，这就导致两层的温度变化会出现差异，通过温度传感光纤能够捕捉到这种温度差异，从而能够对断桩及时发现。所述实时数据分析处理单元用于在温度传感光纤的某个位置采集到的温度数值t1与竖直间距为s的其他位置采集到的温度数值t2的差值超过预设差值△t时，发出预警信息。为了能够较为直观地对浇筑区域进行观察，因此所述实时数据分析处理单元还用于建立与浇筑区域以及温度传感光纤的排布走向相对应的3D模型，并且在温度传感光纤的某个位置采集到的温度数值t1与竖直间距为s的其他位置采集到的温度数值t2的差值超过预设差值△t时，将上述的两个位置在3D模型中进行标记并显示。例如可以设定差值△t为2℃，s为1cm，那么当测得某一个点的温度为t1，与其竖直距离1cm的点的温度为t2，当t1与t2的温差大于2℃时，则发出预警信息。因此，本专利技术还涉及到一种混凝土灌注桩施工过程中断桩的实时检测方法，包括以下步骤：在灌注桩的浇筑区域内布置温度传感光纤，所述温度传感光纤至少在灌注桩的轴向上延伸；在混凝土浇筑后，通过温度传感光纤对浇筑区域的温度进行实时监测；当温度传感光纤的某个位置采集到的温度数值t1与竖直间距为s的其他位置采集到的温度数值t2的差值超过预设差值△t时，发出预警信息。在浇筑区域内布置完温度传感光纤后，建立与浇筑区域以及温度传感光纤的排布走向相对应的3D模型。当温度传感光纤的某个位置采集到的温度数值t1与竖直间距为s的其他位置采集到的温度数值t2的差值超过预设差值△t时，将上述的两个位置在3D模型中进行标记。显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混凝土灌注桩施工过程中断桩的实时检测方法，其特征在于，包括以下步骤：/n在灌注桩的浇筑区域内布置温度传感光纤，所述温度传感光纤至少在灌注桩的轴向上延伸；/n在混凝土浇筑后，通过温度传感光纤对浇筑区域的温度进行实时监测；/n当温度传感光纤的某个位置采集到的温度数值t1与竖直间距为s的其他位置采集到的温度数值t2的差值超过预设差值△t时，发出预警信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种混凝土灌注桩施工过程中断桩的实时检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
在灌注桩的浇筑区域内布置温度传感光纤，所述温度传感光纤至少在灌注桩的轴向上延伸；
在混凝土浇筑后，通过温度传感光纤对浇筑区域的温度进行实时监测；
当温度传感光纤的某个位置采集到的温度数值t1与竖直间距为s的其他位置采集到的温度数值t2的差值超过预设差值△t时，发出预警信息。


2.如权利要求1所述的混凝土灌注桩施工过程中断桩的实时检测方法，其特征在于：在浇筑区域内布置完温度传感光纤后，建立与浇筑区域以及温度传感光纤的排布走向相对应的3D模型。


3.如权利要求2所述的混凝土灌注桩施工过程中断桩的实时检测方法，其特征在于：当温度传感光纤的某个位置采集到的温度数值t1与竖直间距为s的其他位置采集到的温度数值t2的差值超过预设差值△t时，将上述的两个位置在3D模型中进行标记。


4.如权利要求1-3任一项所述的混凝土灌注桩施工过程中断桩的实时检测方法，其特征在于：温度传感光纤沿着灌注桩...

【专利技术属性】
技术研发人员：林向东，孙畅，江平，
申请(专利权)人：上海中兴思秸通讯有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31