[0001] 本发明属于桩基检测技术领域，尤其涉及一种预制桩土芯探头压贯式基桩完整性检测装置及方法。

[0002] 预制管桩技术在基础工程中占据重要地位，其工业化生产和高效施工显著提高了现代建筑的施工效率和工程质量，被广泛应用于高层建筑、桥梁和港口等大型结构物中。与其他类型桩相比，其具备强度高、力学性能优异、适应复杂地质条件、施工便捷以及耐久性卓越等优点，是现代基础工程中广泛应用的高效桩基解决方案。为便于市内运输以及现场
吊装，工厂中生产好的预制管桩往往被运输到现场后再进行组装。然而，由于拼接桩接缝的存在，常用的桩基完整性检测方法如低应变反射波法、声波透射法会面临一些困难与挑战。

[0003] 低应变反射波法是用于评估桩基完整性的一种非破坏性检测方法，主要通过分析应力波在桩体中的传播特性来判断桩体的完整性和缺陷情况。因快速高效、便携性好、成本低等优点，其被广泛应用于实际工程检测之中。但是在检测预制拼接桩时，由于两管桩接缝处性质上类似于“断桩”，导致应力波在接头处就会产生反射，使桩底反射信号的识别受到严重阻碍。

[0004] 声波透射法主要用于大直径钻孔灌注桩，通过在预埋声测管之间发射并接收声波，利用实测声波在混凝土介质中传播的声时等声学参数的相对变化，对桩身完整性进行
检测。由于管桩内部空心，因此声波透射法无法运用到预制管桩的检测当中。

[0005] 静力触探试验(CPT)是最为经典的土工原位测试技术之一，这项技术在1932年由荷兰工程师Pieter Barentsen发明，被用于桩承载力的试验研究。经过近百年的发展，静力触探试验设备经过了以机械式、电测式、电子式以及数字式为特征的迭代创新。目前静力触探装置的探头中集成了更多的测试通道，除了能够测量锥尖阻力以及锥侧阻力外，还能测
得孔隙水压力、电阻率、地下水pH值等其他参数。

[0006] 为克服现有检测手段的不足，实现预制拼接桩的完整性检测，提出一种预制桩土芯探头压贯式基桩完整性检测装置及方法。

[0023] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。

[0024] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

[0025] 参照图1‑图3所示，本实施例提供一种预制桩土芯探头压贯式基桩完整性检测装置，包括待测管桩1，待测管桩1的顶面安装有连接架，连接架的顶部固接有液压伸缩杆2，液压伸缩杆2的底部通过套管法兰盘3连接有探杆4，探杆4远离套管法兰盘3的一端设有探头
5。

[0026] 本发明利用探头5收集由桩身振动引起的桩芯土波动，通过采集到的土体速度响应时深信号判断预制拼接桩的完整性。探头5中的锥尖阻力传感器、侧摩阻传感器等设备，可以采集土塞的基本物理力学特性、贯入时的侧摩阻力之外，探头5同时还集成了三向检波器11，可以采集由桩身振动引起的土体响应。利用液压伸缩杆2为探头5提供贯入力，使其能够以恒定的速度贯入桩芯土塞中。每贯入一定深度，使用测锤敲击桩顶，首次接收到桩芯土体振动响应时的深度即为桩芯土塞高度。当探头5深入桩底时，还能通过锥尖端阻力传感器测得的物理力学指标估算预制管桩的桩端承载力特征值。

[0027] 本发明能够对拼接桩进行完整性检测，在进行完整性检测的同时，还能够获得土塞的基本物理力学特性、贯入时的侧摩阻力、土塞的高度，还有桩端的承载力特征值等额外信息。不需要额外的钻孔等前期准备工作，测试完成后设备可回收再利用。

[0028] 进一步优化方案，待测管桩1的顶面固接有管桩法兰盘7，管桩法兰盘7的顶面对称设有连接座6，连接架包括对称螺纹连接在连接座6内的竖杆8，两个竖杆8的顶面固接有横
杆9，横杆9与竖杆8之间通过直角扣件10固定，横杆9上固接有液压伸缩杆2。

[0029] 进一步优化方案，探头5内设有三向检波器11。

[0030] 一种预制桩土芯探头5压贯式基桩完整性检测方法，包括以下步骤：

[0031] S1、安装连接架，将竖杆8与管桩法兰盘7固定；

[0032] S2、安装液压伸缩杆2，将液压伸缩杆2安装在横杆9上，并通过直角扣件10将横杆9与竖杆8进行固定；用预留有缺口(用于保护导线)的垫块抵住探杆4有导线一头，并将导线从套管法兰盘的小孔由内向外穿出后，再把探杆4压入套管法兰盘中，确保压到底部后用螺丝固定住；

[0033] S3、安装探头5，将探头5与探杆4固定，探杆4与探头5法兰盘固定；

[0034] S4、将探头5与探杆4垂直插入桩芯土中，以20‑25mm/s的速度将探头5缓慢压入土中，此时探头5将持续记录不同深度处土体竖向静力学参数；

[0035] S5、在探杆4压入的过程中，每压入一定距离，使用测锤敲击桩顶，采集探头5所处深度处的土体动力响应信号；重复测量步骤直到探头5压入待测管桩1长以下。

[0036] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0037] 以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出
的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。