一种长螺旋后插笼灌注桩侧向刚度检测系统的施工工艺技术领域
本发明涉及一种长螺旋后插笼灌注桩侧向刚度检测系统的施工
工艺。
背景技术
目前大多数大型工程，尤其是地下大型工程越来越多，其地下大
型工程一般在地下大空间周围分布多个长螺旋后插笼灌注桩以支撑
其主要结构，在长螺旋后插笼灌注桩施工中需要对其侧向刚度进行检
测，由于在施工中长螺旋后插笼灌注桩的数量和规模一般比较大，目
前基本采用在长螺旋后插笼灌注桩施工完成后，利用光纤光栅传感技
术设备对其进行一次性测量，测量之后便将其拆除，这样的检测只能
满足当时的需求，近年来频繁出现地下大型工程地表坍塌事件，因此
急需一套完整的检测设计方法及硬件配置系统，另外，由于长螺旋后
插笼灌注桩的施工环境，还需要考虑其施工工艺。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种长螺旋后插笼灌注桩侧向
刚度检测系统的施工工艺，包括以下步骤：
步骤一：在每个长螺旋后插笼灌注桩的钢筋笼笼身通长部位布置
光纤光栅回路及多个光纤光栅位移传感器；
步骤二：对光纤光栅回路裸露的光纤丝部分利用保护套管进行保
护安装；
步骤三：根据长度在钢筋笼外侧壁的纵向钢筋上焊接两段固定钢
筋段，使两段固定钢筋段之间正好放置一个光纤光栅位移传感器；
步骤四：从桩尖到桩头方向依次按照上述步骤三设置固定钢筋段
对所有光纤光栅位移传感器进行固定，并确保光纤丝不受拉；
步骤五：吊装布置好光纤光栅回路及多个光纤光栅位移传感器的
钢筋笼，并均匀控制振动器将其置入已经灌浆的桩孔中；
步骤六：固定钢筋笼，拔出振捣器，成桩，布置完毕。
根据上述一种长螺旋后插笼灌注桩侧向刚度检测系统的施工工
艺，其中，步骤一中光纤光栅回路与光纤光栅位移传感器之间采用单
线连接单传感器和/或单线连接多传感器的匹配方式。
根据上述一种长螺旋后插笼灌注桩侧向刚度检测系统的施工工
艺，其中，步骤一中每条光纤光栅回路上设置有3～5个光纤光栅位
移传感器。
根据上述一种长螺旋后插笼灌注桩侧向刚度检测系统的施工工
艺，其中，步骤一中在每个长螺旋后插笼灌注桩的钢筋笼的桩尖部分
布置至少一个光纤光栅位移传感器。
根据上述一种长螺旋后插笼灌注桩侧向刚度检测系统的施工工
艺，其中，多个光纤光栅位移传感器按照相邻间隔2000～3000mm布
置。
根据上述一种长螺旋后插笼灌注桩侧向刚度检测系统的施工工
艺，其中，步骤二中安装保护套管时，根据长度提前将光纤丝穿在管
中，或将管侧面剪开外包，并对开口处采用绝缘胶布进行缠绕密封。
根据上述一种长螺旋后插笼灌注桩侧向刚度检测系统的施工工
艺，其中，保护套管采用三层符合软管，包括耐磨压PVC管、钢丝承
压网和耐腐蚀PVC管。
根据上述一种长螺旋后插笼灌注桩侧向刚度检测系统的施工工
艺，其中，固定钢筋段选择长度为20mm，及直径大于8mm。
根据上述一种长螺旋后插笼灌注桩侧向刚度检测系统的施工工
艺，其中，步骤四中光纤光栅位移传感器固定方法包括:
步骤一：利用绝缘胶带依次将光纤光栅位移传感器固定在各固定
钢筋段之间，在光纤光栅位移传感器端头进行十字交叉缠绕，在光纤
光栅位移传感器主体部位和钢筋笼纵向钢筋之间反复缠绕，直至确保
光纤光栅位移传感器和钢筋段之间咬合稳定；
步骤二：对光纤光栅回路光纤丝与光纤光栅位移传感器接头部位
采用绑丝进行梅花绑，以确保将光纤丝保护套管和纵向钢筋固定，同
时利用绝缘胶带对保护套管端头处进行缠绕密封；
步骤三：利用3M绑扎带对光纤光栅回路光纤丝、光纤光栅位移
传感器和纵向钢筋进行二次绑扎固定；
步骤四：利用绝缘胶带对桩尖部位光纤光栅回路的光纤丝进行缠
绕密封，同时将伸出部分缠绕在距离桩尖部位最近一个光纤光栅位移
传感器上；
步骤五：在钢筋笼纵向钢筋顶部加焊不锈钢圆管，光纤线保护套
管顶端穿过该不锈钢圆管，并利用绝缘胶带将裸露出的光纤测试数采
接头进行圆形缠绕固定；
步骤六：采用透明宽胶带对所有的接口和接头部分进行二次大面
积缠绕，确保后插笼时泥浆不会灌入。
根据上述一种长螺旋后插笼灌注桩侧向刚度检测系统的施工工
艺，其中，不锈钢圆管选择直径大于40mm，及外伸长度大于1.2m。
有益效果
本发明公开的一种长螺旋后插笼灌注桩侧向刚度检测系统的施
工工艺，利用光纤光栅传感技术，在长螺旋灌注桩后插笼施工过程，
设计稳定有效的位移传感测试系统，并使其固定在钢筋笼壁外侧，均
匀布置位移计在光纤测线上，利用保护套管将数据采集端口安全引出
在施工作业面上部。该方法除了可稳定有效实时测量桩基应力应变数
据，同时可以有效监测桩体的侧向刚度，对地下工程安全性评价提供
稳定有效的实时数据信息。
附图说明
图1是本发明公开的一种长螺旋后插笼灌注桩侧向刚度检测系
统的施工工艺的流程图；
图2是光纤光栅位移传感器固定方法的流程图；
图3是长螺旋后插笼灌注桩侧向刚度检测系统单桩布置图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作
为对本发明的限定。
图1是本发明公开的一种长螺旋后插笼灌注桩侧向刚度检测系
统的施工工艺的流程图；如图1所示，本发明提供了一种长螺旋后插
笼灌注桩侧向刚度检测系统的施工工艺，包括以下步骤：
步骤一：在每个长螺旋后插笼灌注桩的钢筋笼01笼身通长部位
布置光纤光栅回路02及多个光纤光栅位移传感器03(S11)；
其中，钢筋笼01横截面为圆截面，直径为300mm～600mm桩型皆
通用；
其中，光纤光栅回路02与光纤光栅位移传感器03之间采用单线
连接单传感器和/或单线连接多传感器的匹配方式；
其中，每条光纤光栅回路02上可以设置有3～5个光纤光栅位移
传感器03；
其中，在每个长螺旋后插笼灌注桩的钢筋笼01的桩尖部分布置
至少一个光纤光栅位移传感器03；
其中，多个光纤光栅位移传感器03可以按照相邻间隔
2000～3000mm布置；
根据单桩的长度，确定光纤光栅位移传感器03数量和光纤的数
量，按照测试要求和上述匹配方式确定单桩布置基本方案；然后利用
激光测距仪确定单桩布置位置和传感器埋设位置；单桩布置可参看图
3所示，
步骤二：对光纤光栅回路02裸露的光纤丝部分04利用保护套管
05进行保护安装(S12)；
其中，安装保护套管05时，根据长度提前将光纤丝04穿在管中，
或将管侧面剪开外包，并对开口处采用绝缘胶布进行缠绕密封；
其中，保护套管05采用三层符合软管，包括耐磨压PVC管、钢
丝承压网和耐腐蚀PVC管；
步骤三：根据长度在钢筋笼外侧壁的纵向钢筋上焊接两段固定钢
筋段，使两段固定钢筋段之间正好放置一个光纤光栅位移传感器
(S13)；
其中，固定钢筋段选择长度为20mm，及直径大于8mm。
步骤四：从桩尖到桩头方向依次按照上述步骤三设置固定钢筋段
对所有光纤光栅位移传感器03进行固定，并确保光纤丝04不受拉
(S14)；
步骤五：吊装布置好光纤光栅回路02及多个光纤光栅位移传感
器03的钢筋笼01，并均匀控制振动器将其置入已经灌浆的桩孔中
(S15)；
步骤六：固定钢筋笼01，拔出振捣器，成桩，布置完毕(S16)。
图2是光纤光栅位移传感器固定方法的流程图，如图2所示，根
据上述一种长螺旋后插笼灌注桩侧向刚度检测系统的施工工艺，其
中，步骤四中光纤光栅位移传感器固定方法包括:
步骤一：利用绝缘胶带依次将光纤光栅位移传感器03固定在各
固定钢筋段之间，在光纤光栅位移传感器03端头进行十字交叉缠绕，
在光纤光栅位移传感器03主体部位和钢筋笼01纵向钢筋之间反复缠
绕，直至确保光纤光栅位移传感器03和钢筋段之间咬合稳定(S21)；
步骤二：对光纤光栅回路02光纤丝04与光纤光栅位移传感器接
03头部位采用绑丝进行梅花绑，以确保将光纤丝04保护套管05和
纵向钢筋固定，同时利用绝缘胶带对保护套管05端头处进行缠绕密
封(S22)；
步骤三：利用3M绑扎带对光纤光栅回路02光纤丝04、光纤光
栅位移传感器03和纵向钢筋进行二次绑扎固定(S23)；
步骤四：利用绝缘胶带对桩尖部位光纤光栅回路02的光纤丝04
进行缠绕密封，同时将伸出部分缠绕在距离桩尖部位最近一个光纤光
栅位移传感器上(S24)；
步骤五：在钢筋笼01纵向钢筋顶部加焊不锈钢圆管06，光纤线
04保护套管05顶端穿过该不锈钢圆管06，并利用绝缘胶带将裸露出
的光纤测试数采接头07进行圆形缠绕固定(S25)；
其中，不锈钢圆管选择直径大于40mm，及外伸长度大于1.2m；
步骤六：采用透明宽胶带对所有的接口和接头部分进行二次大面
积缠绕，确保后插笼时泥浆不会灌入(S26)。
以上所述，仅是本发明较佳的实施方式，并非对本发明的技术方
案做任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例做
任何简单修改，形式变化和修饰，均落入本发明的保护范围。