一种快速判断装配式混凝土结构中套筒灌浆饱满性的方法论文和设计-顾盛

全文摘要

本发明公开了一种快速判断装配式混凝土结构中套筒灌浆饱满性的方法，在套筒出浆口及预制构件表面出浆口之间设置有出浆孔道，将出浆孔道内靠近预制构件表面一侧的灌浆料端面设置成冲击检测面；检测前记录冲击检测面在出浆孔道内的位置，在冲击检测面上布置冲击装置，对冲击检测面进行冲击试验；冲击结束后，再次记录冲击检测面在出浆孔道内的位置，根据冲击力作用下出浆孔道内的灌浆料是否与出浆孔道内壁之间发生脱模滑移来判断套筒内的灌浆饱满性，若冲击检测面产生明显位移，则判定套筒内灌浆不饱满，反之则判定套筒内灌浆饱满。本发明检测原理简单巧妙，检测方法操作便捷，能够快速准确地判断套筒灌浆是否饱满，并且非常易于推广。

主设计要求

1.一种快速判断装配式混凝土结构中套筒灌浆饱满性的方法，在套筒出浆口及预制构件表面出浆口之间设置有出浆孔道，其特征在于，将出浆孔道内靠近预制构件表面一侧的灌浆料端面设置成冲击检测面，在灌浆料凝结硬化后进行检测；包含以下检测步骤：检测前记录冲击检测面在出浆孔道内的位置；在冲击检测面上布置冲击装置，对冲击检测面进行冲击试验；当套筒灌浆饱满时，出浆孔道内的灌浆料与套筒内的灌浆料是连续的，在冲击力的传递路径范围内无空腔区，出浆孔道内的灌浆料与出浆孔道内壁之间不会发生脱模滑移，当灌浆不饱满时，出浆孔道内的灌浆料与套筒内的灌浆料是不连续的，在冲击力的传递路径范围内有空腔区，出浆孔道内的灌浆料与出浆孔道内壁之间会发生脱模滑移；冲击后再次记录冲击检测面在出浆孔道内的位置，根据冲击检测面在出浆孔道内是否产生明显位移来判断灌浆饱满性，若冲击检测面产生明显位移，则判定套筒内灌浆不饱满，反之则判定套筒内灌浆饱满。

设计方案

2.如权利要求1所述的一种快速判断装配式混凝土结构中套筒灌浆饱满性的方法，其特征在于，所述出浆孔道由PVC硬直管制备形成，所述PVC硬直管与套筒出浆口的内壁插设连接。

3.如权利要求1所述的一种快速判断装配式混凝土结构中套筒灌浆饱满性的方法，其特征在于，所述冲击检测面具有平整的表面，所述出浆孔道与冲击检测面垂直设置，所述冲击检测面通过以下方式获得：灌浆结束前，在预制构件表面出浆口通过封堵塞封堵灌浆料，封堵塞位于塞入端一侧的表面应为平面，所述封堵塞为形成冲击检测面的模具。

4.如权利要求1所述的一种快速判断装配式混凝土结构中套筒灌浆饱满性的方法，其特征在于，所述冲击装置为锤子及冲击连接件，所述冲击连接件为T字形，检测前先将冲击连接件的抵接杆垂直抵接冲击检测面，然后用锤子击打冲击连接件的击打端。

5.如权利要求1所述的一种快速判断装配式混凝土结构中套筒灌浆饱满性的方法，其特征在于，所述冲击装置为弹簧冲击器，所述弹簧冲击器的冲击力不小于300N，检测前先对弹簧冲击器进行挂挡，然后将弹簧冲击器垂直对准冲击检测面，释放弹簧冲击器的冲击杆进行冲击试验。

6.如权利要求1所述的一种快速判断装配式混凝土结构中套筒灌浆饱满性的方法，其特征在于，在检测前，套筒中的灌浆料凝结硬化时间大于等于3天。

7.如权利要求1所述的一种快速判断装配式混凝土结构中套筒灌浆饱满性的方法，其特征在于，对冲击检测面进行冲击试验，冲击次数规定如下：当首次冲击后冲击检测面即产生明显位移时，则停止冲击；当首次冲击后冲击检测面未产生明显位移时，应连续冲击不少于2次。

8.如权利要求1所述的一种快速判断装配式混凝土结构中套筒灌浆饱满性的方法，其特征在于，当判定灌浆不饱满时，采用三维立体测量内窥镜进行灌浆饱满度定量检验，在套筒出浆口对应的高度位置制作内窥检测孔道，将三维立体测量内窥镜的侧视测量镜头送入套筒内腔往下观测，测出灌浆缺陷区的长度，再根据灌浆缺陷区的长度换算得到灌浆饱满度。

9.如权利要求8所述的一种快速判断装配式混凝土结构中套筒灌浆饱满性的方法，其特征在于，在套筒出浆口对应的高度位置制作内窥检测孔道，包括以下三种方法：方法1、在封堵塞上穿设拉拔螺杆形成组合塞，灌浆施工时采用组合塞对预制构件表面出浆口进行封堵，检测前先取出封堵塞，拉拔螺杆预制在灌浆料内，检测时，先采用钢制套管作为冲击连接件并配以锤子进行冲击试验，拉拔螺杆处于钢制套管中间的空档位置，当判断冲击检测面产生明显位移时，采用拉拔设备与拉拔螺杆连接，将出浆孔道内的灌浆料进行拉拔取出，形成内窥检测孔道；方法2、使用钻孔设备顺着出浆孔道进行钻孔，对出浆孔道内的灌浆料碎屑和粉末进行清理制作内窥检测孔道；方法3、从预制构件表面出浆口在预制构件背面的投影部位，将套筒外侧混凝土保护层局部剔除，通过在套筒壁上开孔制作内窥检测孔道。

10.如权利要求9所述的一种快速判断装配式混凝土结构中套筒灌浆饱满性的方法，其特征在于，采用方法1制作内窥检测孔道时，拉拔螺杆的全长车制螺纹，拉拔螺杆的轴向长度大于封堵塞的轴向长度且其长度差大于等于20mm,将拉拔螺杆预制在灌浆料内的部分设为锚固段，拉拔螺杆穿设在封堵塞中的部分设为拉拔段，所述拉拔设备包括铆钉拉拔仪以及配合连接的U形卡和拉拔连接件。

设计说明书

技术领域

本发明涉及装配式建筑技术领域，具体涉及一种快速判断装配式混凝土结构中套筒灌浆饱满性的方法。

背景技术

预制装配式建筑是指建筑的部分或全部构件及部品在预制厂生产完成，再运输到施工现场，采用可靠的连接方式和安装机械将构件组装起来，形成具备设计使用功能的建筑物。与现浇结构施工相比，预制装配式结构具有施工方便、工程进度快、周围环境影响小、建筑构件质量容易得到保证等优点。装配式混凝土结构对推进城市建设进程、提高工程质量、促进节能减排、改善人居环境、转变建造业生产方式等有积极意义。

套筒灌浆连接是目前装配式混凝土结构采用的主要连接方式之一，通过内部带有剪力槽的钢质套筒和灌入高强无收缩的灌浆料实现钢筋连接。为确保钢筋有效锚固长度满足设计要求，套筒内部灌浆料须填充饱满。由于构件加工精度、现场施工水平等因素，套筒内部可能出现漏浆、少灌的情况。若套筒内部灌浆不饱满，钢筋连接将达不到预期性能，则会带来结构安全隐患，因此，钢筋套筒内部灌浆饱满度的检测尤为重要。

目前，现有的套筒灌浆饱满度检测方法有预埋传感器法、预埋钢丝拉拔法、X射线法和内窥镜法。

预埋传感器法和预埋钢丝拉拔法只能定性地检测灌浆是否饱满，是利用灌浆不饱满的范围通常位于套筒出浆孔及其拐角以下部位的特征，通过检测插入套筒出浆口后端的预埋件是否被灌浆料包覆来判断灌浆饱满性。预埋传感器法的预埋件成本较高，预埋后无法回收利用，当发生回浆的场合，传感器核心元件上残留浆体的硬化可能导致误判；预埋钢丝拉拔法虽在一定程度上降低了预埋件的成本，但是检测结果离散很大，可靠性较差。

X射线法和内窥镜法均可以定量地检测灌浆饱满度，通过检测套筒内灌浆饱满区或灌浆缺陷区的长度换算得到灌浆饱满度，具有检测结果直观、精度高的优点。但是，X射线法受限于便携式X射线机的穿透能力，目前只适用于套筒居中或梅花桩布置的200mm厚预制剪力墙套筒灌浆饱满度检测，且检测时须在辐射范围30米进行人员清场，受场地条件制约，检测效率也不高；内窥镜法需要通过内窥检测孔道将内窥镜的测量镜头送入套筒内腔，对于未在灌浆施工时进行预先成孔的构件，后期检测要采用钻孔方式制作内窥检测孔道，比较费力。

综上，X射线法和内窥镜法在便捷性、使用条件上还存在各自局限性，若单独采用上述方法对每个选定的测点进行定量检测，势必会增大工作量，降低检测效率。若能将定性检测方法与定量检测方法配合使用，先快速、准确地判断套筒灌浆是否饱满，再对筛查出的不饱满套筒利用定量检测方法进行饱满度的精准测定，将大大减少劳动强度，提高检测效率。但是，预埋传感器法和预埋钢丝拉拔法这两种现有的定性检测方法，存在诸多缺点，无法快速、准确地判断套筒灌浆是否饱满。

因此，亟需研发一种能够快速、随机、准确地判断套筒灌浆是否饱满的检测方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种快速判断装配式混凝土结构中套筒灌浆饱满性的方法，操作便捷，检测成本低，能够快速、随机、准确地判断套筒灌浆是否饱满，易于推广。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种快速判断装配式混凝土结构中套筒灌浆饱满性的方法，在套筒出浆口及预制构件表面出浆口之间设置有出浆孔道，将出浆孔道内靠近预制构件表面一侧的灌浆料端面设置成冲击检测面；

包含以下检测步骤：

检测前记录冲击检测面在出浆孔道内的位置；

在冲击检测面上布置冲击装置，对冲击检测面进行冲击试验；

当套筒灌浆饱满时，出浆孔道内的灌浆料与套筒内的灌浆料是连续的，在冲击力的传递路径范围内无空腔区，出浆孔道内的灌浆料与出浆孔道内壁之间不会发生脱模滑移，当灌浆不饱满时，出浆孔道内的灌浆料与套筒内的灌浆料是不连续的，在冲击力的传递路径范围内有空腔区，出浆孔道内的灌浆料与出浆孔道内壁之间会发生脱模滑移；

冲击后再次记录冲击检测面在出浆孔道内的位置，根据冲击检测面在出浆孔道内是否产生明显位移来判断灌浆饱满性，若冲击检测面产生明显位移，则判定套筒内灌浆不饱满，反之则判定套筒内灌浆饱满。

进一步的，所述出浆孔道由PVC硬直管制备形成，所述PVC硬直管与套筒出浆口的内壁插设连接。

进一步的，所述冲击检测面具有平整的表面，所述出浆孔道与冲击检测面垂直设置，所述冲击检测面通过以下方式获得：

灌浆结束前，在预制构件表面出浆口通过封堵塞封堵灌浆料，封堵塞位于塞入端一侧的表面应为平面，所述封堵塞为形成冲击检测面的模具。

进一步的，所述冲击装置为锤子及冲击连接件，所述冲击连接件为T字形，检测前先将冲击连接件的抵接杆垂直抵接冲击检测面，然后用锤子击打冲击连接件的击打端。

进一步的，所述冲击装置为弹簧冲击器，所述弹簧冲击器的冲击力不小于300N，检测前先对弹簧冲击器进行挂挡，然后将弹簧冲击器垂直对准冲击检测面，释放弹簧冲击器的冲击杆进行冲击试验；所述弹簧冲击器适用于需要计量冲击力的场合。

进一步的，在检测前，套筒中的灌浆料凝结硬化时间大于等于3天。

进一步的，对冲击检测面进行冲击试验，冲击次数规定如下：

当首次冲击后，冲击检测面即产生明显位移时，则停止冲击；

当首次冲击后，冲击检测面未产生明显位移时，应连续冲击不少于2次。

进一步的，当判定灌浆不饱满时，采用三维立体测量内窥镜进行灌浆饱满度定量检验，在套筒出浆口对应的高度位置制作内窥检测孔道，将三维立体测量内窥镜的侧视测量镜头送入套筒内腔往下观测，测出灌浆缺陷区的长度，再根据灌浆缺陷区的长度换算得到灌浆饱满度。

进一步的，在套筒出浆口对应的高度位置制作内窥检测孔道，包括以下三种方法：

方法1、在封堵塞上穿设拉拔螺杆形成组合塞，灌浆施工时采用组合塞对预制构件表面出浆口进行封堵，检测前先取出封堵塞，拉拔螺杆预制在灌浆料内，检测时，先采用钢制套管作为冲击连接件并配以锤子进行冲击试验，拉拔螺杆处于钢制套管中间的空档位置，当判断冲击检测面产生明显位移时，采用拉拔设备与拉拔螺杆连接，将出浆孔道内的灌浆料进行拉拔取出，形成内窥检测孔道；

方法2、使用钻孔设备顺着出浆孔道进行钻孔，对出浆孔道内的灌浆料碎屑和粉末进行清理制作内窥检测孔道；

方法3、从预制构件表面出浆口在预制构件背面的投影部位，将套筒外侧混凝土保护层局部剔除，通过在套筒壁上开孔制作内窥检测孔道。

进一步的，采用方法1制作内窥检测孔道时，拉拔螺杆的全长车制螺纹，拉拔螺杆的轴向长度大于封堵塞的轴向长度且其长度差大于等于20mm,将拉拔螺杆预制在灌浆料内的部分设为锚固段，拉拔螺杆穿设在封堵塞中的部分设为拉拔段，所述拉拔设备包括铆钉拉拔仪以及配合连接的U形卡和拉拔连接件。

本发明的有益效果：

1、本发明通过对出浆孔道内的灌浆料施加冲击力，根据灌浆料是否发生脱模滑移来判断灌浆是否饱满，检测原理简单巧妙，检测方法操作便捷，可以做到随机抽检，不仅检测单位的人员容易掌握，监理单位及施工单位的人员也可以采用该方法进行灌浆质量自查。

2、本发明的检测方法不受预制构件空间位置、套筒布置方式的限制，只要有单侧的操作面，即可进行检测，对于外墙而言出浆口通常位于内侧墙面，本发明解决了外墙难以检测的困扰，且检测速度快、效率高。

3、本发明的检测方法可以与定量检测方法配合使用，先快速、准确地判断套筒灌浆是否饱满，再对筛查出的不饱满套筒利用定量检测方法进行饱满度的精准测定，将大大减少劳动强度，提高检测效率。

附图说明

图1是本发明的钢筋套筒灌浆连接的结构示意图；

图2是本发明的灌浆饱满状态冲击检测示意图；

图3是本发明的灌浆不饱满状态冲击检测示意图；

图4是本发明图3中冲击检测后的结构示意图；

图5是本发明使用组合塞封堵出浆孔道时的结构示意图；

图6是本发明使用组合塞时进行冲击试验的操作示意图；

图7是本发明使用组合塞时制作内窥检测孔道的操作示意图；

图8是本发明的套筒以梅花桩式分布时的出浆孔道俯视示意图；

图9是本发明的采用套筒壁上开孔制作内窥检测孔道的操作示意图。

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说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

图1所示，给出了钢筋套筒灌浆连接的结构示意图，包括预制构件1，预埋在预制构件内的套筒2，套筒的上下端分别插入上部钢筋和下部钢筋，在套筒出浆口3及预制构件表面出浆口4之间设置有出浆孔道5，在套筒灌浆口及预制构件表面灌浆口之间设置有灌浆孔道，进行灌浆连接时，通过灌浆孔道灌入高强度无收缩灌浆料6，灌浆料从出浆孔道流出后停止灌浆，采用封堵塞8封堵灌浆料，灌浆料凝结硬化后实现上部钢筋和下部钢筋的连接，套筒内灌浆料的饱满程度关系到上部钢筋和下部钢筋的连接强度；在本申请中，出浆孔道内靠近预制构件表面一侧的灌浆料端面即为冲击检测面7；其中，在检测前，套筒中的灌浆料凝结硬化时间大于等于3天，以保证套筒及出浆孔道内的灌浆料已达到一定强度，防止冲击时将出浆孔道内的灌浆料击碎。

参照图2至图4所示，本发明的快速判断装配式混凝土结构中套筒灌浆饱满性的方法的一实施例，包含以下检测步骤：

拔出封堵塞8，先在检测前记录冲击检测面在出浆孔道内的位置，可以用记号笔或者刻印等方式记录；然后在冲击检测面上布置冲击装置9，对冲击检测面进行冲击试验，冲击方向朝向套筒内部；参照图2所示，当套筒灌浆饱满时，出浆孔道内的灌浆料与套筒内的灌浆料是连续的，在冲击力的传递路径范围内无空腔区，冲击力被传递至套筒内腔并最终由套筒及预制构件承担，出浆孔道内的灌浆料与出浆孔道内壁之间不会发生脱模滑移；参照图3和图4所示，当灌浆不饱满时，套筒内腔顶部存在空腔，且通常情况下出浆孔道内也会因灌浆料回流至套筒而存在空腔，因此出浆孔道内的灌浆料与套筒内的灌浆料是不连续的，在冲击力的传递路径范围内有空腔区10，冲击力完全由出浆孔道内壁与灌浆料之间的静摩阻力承担，只要冲击力大于上述静摩阻力，出浆孔道内的灌浆料与出浆孔道内壁之间就会发生脱模滑移；

通过上述的检测手段和原理，在冲击结束后，再次记录冲击检测面在出浆孔道内的位置，根据冲击检测面在出浆孔道内是否产生明显位移来判断灌浆饱满性，若冲击检测面产生明显位移，则判定套筒内灌浆不饱满，反之则判定套筒内灌浆饱满。

其中，出浆孔道由PVC硬直管制备形成，PVC硬直管与套筒出浆口的内壁插设连接，PVC硬直管可以有效形成直线型孔道，便于灌浆料在冲击力作用下能够脱模滑移；值得注意的是，PVC硬直管不是套设在套筒出浆口外侧，因为要保证出浆孔道是平直的，如果PVC管套设在套筒出浆口外侧，套筒出浆口会对出浆孔道内的灌浆料的脱模滑移起到阻碍作用。

具体的，将冲击检测面设置为平整的表面，并且出浆孔道与冲击检测面垂直设置，以保证冲击力的有效传递，冲击检测面可以通过以下方式获得：

在灌浆结束前，在预制构件表面出浆口通过封堵塞封堵灌浆料，封堵塞位于塞入端一侧的表面应为平面，封堵塞为形成冲击检测面的模具，灌浆料在未凝结前与封堵塞的塞入端接触后，可以有效形成平面，保证后续检测效果。

在检测时，为了降低操作误差带来的影响，对冲击检测面进行冲击试验，冲击次数规定如下：

当首次冲击后，冲击检测面即产生明显位移时，则停止冲击；

当首次冲击后，冲击检测面未产生明显位移时，应连续冲击不少于2次，提高检测结果的可靠性。

检测后可以得出灌浆不饱满或者灌浆饱满的结论，当判定灌浆不饱满时，可采用三维立体测量内窥镜进行灌浆饱满度定量检验，在套筒出浆口对应的高度位置制作内窥检测孔道，将三维立体测量内窥镜的侧视测量镜头送入套筒内腔往下观测，测出灌浆缺陷区的长度，再根据灌浆缺陷区的长度换算得到灌浆饱满度。

具体的，在套筒出浆口对应的高度位置制作内窥检测孔道，可以采用以下三种方法中的任意一种：

由于灌浆料能够被冲击装置朝向套筒内部冲击移动，因此也可以将灌浆料反向取出，根据上述原理采用方法1；

方法1、参照图5至图7所示，需要在套筒灌浆施工前预先制作组合塞，组合塞由封堵塞上穿设拉拔螺杆16形成，灌浆施工时采用组合塞对预制构件表面出浆口进行封堵，检测前先取出封堵塞，拉拔螺杆预制在灌浆料内，检测时，先采用钢制套管作为冲击连接件并配以锤子进行冲击试验，拉拔螺杆处于钢制套管中间的空档位置，当判断冲击检测面产生明显位移时，采用拉拔设备17与拉拔螺杆连接，将出浆孔道内的灌浆料进行拉拔取出，形成内窥检测孔道。拉拔方式能够将出浆孔道内的灌浆料整体取出而不产生碎屑，方便三维立体测量内窥镜的伸入检测。

当采用方法1制作内窥检测孔道时，拉拔螺杆的全长可以车制螺纹，拉拔螺杆的轴向长度大于封堵塞的轴向长度且其长度差大于等于20mm,将拉拔螺杆预制在灌浆料内的部分设为锚固段，拉拔螺杆穿设在封堵塞中的部分设为拉拔段，全长车制螺纹能够提供拉拔段与拉拔设备的牢固连接效果以及锚固段与灌浆料的牢固连接效果；拉拔设备包括铆钉拉拔仪18以及配合连接的U形卡19和拉拔连接件20，操作简单方便。

方法2、使用钻孔设备顺着出浆孔道进行钻孔，对出浆孔道内的灌浆料碎屑和粉末进行清理制作内窥检测孔道，对于在墙体内居中布置的套筒或梅花桩式布置中靠近预制构件表面出浆口一侧的套筒，由于出浆孔道较短，采用该方法操作简单便捷，极为实用。

参照图8和图9所示，当套筒呈梅花桩式布置时，远离预制构件表面出浆口的套筒具有较长的出浆孔道，采用钻孔设备钻孔时存在不便，也易破坏出浆孔道，因此可采用方法3；

方法3、从预制构件表面出浆口在预制构件背面的投影部位13，将套筒外侧混凝土保护层14局部剔除，通过在套筒壁上开孔15制作内窥检测孔道，该方式能够快速的形成内窥检测孔道，并且开孔所需空间小，混凝土保护层的局部剔除面积也较小，对预制构件不造成损伤性的破坏影响，检测后也方便修补。

在一实施例中，上述的冲击装置为锤子11及冲击连接件12，冲击连接件为T字形，检测前先将冲击连接件的抵接杆垂直抵接冲击检测面，然后用锤子击打冲击连接件的击打端，击打端可以为盘型结构，方便击打且能够有效保护握持抵接杆的手。

在一实施例中，对于需要计量冲击力的场合，所述冲击装置可为弹簧冲击器，所述弹簧冲击器的冲击力不小于300N，检测前先对弹簧冲击器进行挂挡，然后将弹簧冲击器垂直对准冲击检测面，释放弹簧冲击器的冲击杆进行冲击试验，由于弹簧冲击器的冲击力是固定且可计量的，可以避免人为因素对检测结果的影响。

以上实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

设计图

一种快速判断装配式混凝土结构中套筒灌浆饱满性的方法论文和设计

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