CN107478512A - 一种套筒灌浆质量的检测装置及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种套筒灌浆质量的检测装置及检测方法。检测装置包括拉拔设备和可调节支架两部分,能够对预埋钢丝实施拉拔。检测方法包括以下步骤:加工制作预埋钢丝;预埋钢丝就位;制作灌浆料试件并灌浆;灌浆料试件和灌浆构件养护;灌浆料试件抗压强度测试;预埋钢丝拉拔;检测结果判别。本发明能够有效检测灌浆料强度和套筒灌浆饱满度是否满足要求,可用于装配整体式混凝土结构套筒灌浆饱满度的现场检测和施工质量控制。
Description
技术领域
本发明属建筑工业化领域,具体为一种套筒灌浆质量的检测装置及检测方法,应用该检测装置及检测方法能够有效检测套筒灌浆料的强度和套筒灌浆的饱满度。
背景技术
装配整体式混凝土结构是工业化建筑的主要结构型式。对于装配整体式混凝土结构,其核心是受力钢筋的连接技术。目前,装配整体式混凝土结构中受力钢筋的竖向连接绝大多数都采用套筒灌浆连接。由于钢筋套筒灌浆连接构造复杂,又属隐蔽工程,套筒内部灌浆质量的检测技术一直没有突破,成为行业内公认的难点。传统上主要依赖工人素质、设定工法和现场管理来保证灌浆的饱满密实。但是有些套筒灌浆则存在着诸多问题,主要体现在工厂施工精度欠佳、灌浆孔和出浆孔未保护导致堵塞、现场施工人员培训不足、监管缺位等方面,套筒灌浆不饱满现象时有发生。套筒内灌浆不饱满将直接导致受力钢筋无法有效连接,从而使整体结构难以达到等同现浇的结构性能,存在安全隐患。当前,由于缺少可靠的检测方法,涉及到装配整体式混凝土结构验收的技术标准中均没有套筒灌浆饱满度检测的相关规定。同时,由于钢筋套筒灌浆连接缺乏有效的检测技术,也就无法对前期施工质量进行有效管理。
现在市面上用于检测混凝土结构内部缺陷的方法主要包括超声法、冲击回波法、雷达扫描法、电磁波反射法、瞬态冲击法、红外热成像法等。由于钢筋套筒灌浆连接构造复杂,涉及到混凝土、钢筋、套筒、灌浆料、套筒内连接钢筋,实践中以上方法均无法有效检测钢筋套筒灌浆连接的灌浆饱满程度。
发明内容
本发明的目的就是针对上述套筒灌浆的饱满度无法准确检测的技术缺陷,本发明提供了一种套筒灌浆质量的检测装置及检测方法,具体为一种基于预埋钢丝拉拔法的套筒灌浆质量的检测装置及检测方法,即灌浆前在套筒出浆口预埋钢丝,待灌浆料凝固一定时间后,通过检测装置对预埋钢丝进行拉拔,根据拉拔荷载值判断灌浆饱满程度,必要时可用内窥镜进行校核。
技术方案
为了实现上述技术目的,发明了一种套筒灌浆质量的检测装置,其特征在于,它包括拉拔设备和可调节支架;
所述拉拔设备包括手动液压泵、穿心千斤顶、传感器、力值显示器、自锁锚具和垫片;
所述可调节支架包括水平抱箍、三角支撑和斜塞;
所述三角支撑支撑着水平抱箍,手动液压泵和穿心千斤顶连接,传感器和力值显示器连接,穿心千斤顶和传感器置于水平抱箍上,预埋钢丝一端位于构件中的套筒出浆口内,另一端穿过穿心千斤顶和传感器后用自锁锚具锚固,所述穿心千斤顶与传感器之间以及传感器与自锁锚具之间设置垫片;
所述穿心千斤顶和构件表面之间设有斜塞。
进一步,所述水平抱箍呈半圆形,用于固定穿心千斤顶、传感器和自锁锚具;
所述三角支撑包括螺杆、螺帽和钢管,螺帽套在螺杆上,螺杆插入钢管中;所述三角支撑与所述水平抱箍之间用螺栓连接。
利用上述套筒灌浆质量的检测装置进行套筒灌浆质量的检测方法,其特征在于,它包括以下步骤:
(1)加工制作预埋钢丝;
(2)预埋钢丝就位,将预埋钢丝从套筒的出浆口水平伸至套筒内靠近出浆口一侧的钢筋表面位置,就位后用预埋钢丝自带的橡胶塞封堵套筒出浆口,保持橡胶塞的排气孔位于正上方;
(3)制作灌浆料试件并灌浆;
(4)灌浆料试件和灌浆构件养护,灌浆料试件和灌浆构件均采用自然养护方式,养护时间为3天;
(5)灌浆料试件抗压强度测试,灌浆料试件养护3天后,测试抗压强度,如果3天抗压强度不满足现行行业标准的规定,则判断灌浆料质量不合格,不再进行预埋钢丝拉拔,反之,则采用检测装置按下一步骤拉拔预埋钢丝;
(6)预埋钢丝拉拔,对预埋钢丝实施拉拔,通过手动液压泵进行缓慢连续加载,加载速度控制在0.15kN/s左右,直至钢丝被完全拔出,加载过程中记录力值显示器显示的峰值荷载,精确到0.1kN;
(7)检测结果判别,取同一批测点数据中3个最大值的平均值,如果测点数据高于该平均值的60%,可判断测点对应套筒灌浆饱满,如果测点数据在该平均值的40%~60%之间,应进一步用内窥镜法进行校核,如果测点数据低于该平均值的40%或低于1.0kN,则直接判断测点对应套筒灌浆不饱满。
进一步,所述步骤(1)中加工制作预埋钢丝,包括以下步骤:
(a)根据套筒内钢筋表面到构件表面出浆口的距离加上拉拔设备的组装长度后再加上20mm来确定预埋钢丝长度并下料;
(b)根据套筒内钢筋表面到构件表面出浆口的距离减去预埋钢丝锚固段长度30mm来确定透明塑料管的长度并下料;
(c)在距离预埋钢丝锚固端头30mm~40mm范围内缠绕透明胶,透明胶厚度应当适中,一般为0.8mm~0.9mm;
(d)将缠绕透明胶的钢丝穿过透明塑料管和橡胶塞,透明塑料管一端与钢丝锚固段末端30mm位置平齐,另一端插入橡胶塞开孔内。
进一步,所述步骤(3)中制作灌浆料试件并灌浆,包括以下步骤:
(a)按灌浆料产品规定的水灰比与搅拌要求配置灌浆料拌合物;
(b)用灌浆料拌合物制作40mm×40mm×160mm灌浆料试件不少于1组,并和灌浆构件同条件养护;
(c)采用连通腔灌浆方式进行灌浆,对于不具备连通腔灌浆条件的套筒,可采用单独灌浆方式灌浆;
进一步,所述步骤(1)中所述的预埋钢丝抗拉强度不低于900MPa,钢丝直径为5mm,从插入套筒出浆口的端头起,预埋钢丝依次包括锚固段、透明塑料管隔离段、封堵套筒出浆口的橡胶塞所在段、实施拉拔段,所述锚固段长度为30mm,所述透明塑料管内径为6mm、外径为8mm,所述橡胶塞上有钢丝穿过孔和排气孔。
进一步,所述步骤(7)中所述的同一批测点是指在同一批灌浆料、同一水灰比、同一灌浆工艺(同一灌浆方式、同一灌浆单位等)、同一养护龄期条件下完成的测点。
本发明的优点和有益效果在于:本发明提供了一种套筒灌浆质量的检测装置及检测方法,能够有效检测灌浆料强度和套筒灌浆饱满度是否满足要求,可用于装配整体式混凝土结构套筒灌浆饱满度的现场检测和施工质量控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。
附图1是本发明实施例中检测装置的组成示意图;
附图2是本发明实施例中预埋钢丝的组成示意图;
附图3是本发明实施例中检测方法的流程图;
其中:1-预埋钢丝,2-手动液压泵,3-穿心千斤顶,4-传感器,5-力值显示器,6-自锁锚具,7-垫片,8-可调节支架,9-墙体,11-钢丝锚固段,12-透明胶缠绕段,13-透明塑料管,14-橡胶塞,81-水平抱箍,82-三角支撑,83-斜塞。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明做进一步详细说明。
实施例
某预制剪力墙体,混凝土强度等级为C40,受力钢筋强度等级为HRB400,钢筋直径为25mm,墙体厚度为200mm。套筒单排居中布置,套筒中心沿墙体长度方向的间距为100mm,墙体中共布置6个套筒。套筒采用GTZQ4-25型号(适应25mm钢筋直径),采用与套筒配套的灌浆料,拌合时水与灌浆料的质量比为0.14。采用单独灌浆方试对各套筒进行灌浆。
如附图3所示,现在利用本发明提供的套筒灌浆质量的检测装置及检测方法对各套筒灌浆饱满度进行检测,具体步骤如下:
第一步:加工制作预埋钢丝1。预埋钢丝1采用高强钢丝,抗拉强度为1124MPa,钢丝直径为5mm,钢丝锚固段11长度为30mm,透明胶缠绕段12长度为10mm,透明塑料管13内径为6mm、外径为8mm,橡胶塞14上除有钢丝穿过孔外,还设有排气孔。
预埋钢丝1具体加工制作步骤为:
a:套筒内钢筋表面到墙体表面出浆口的距离为87.5mm,拉拔设备的组装长度为290mm,再加上20mm,则预埋钢丝的下料长度取397.5mm。
b:套筒内钢筋表面到墙体表面出浆口的距离为87.5mm,预埋钢丝锚固段长度为30mm,则透明塑料管的下料长度为57.5mm。
c:在距离预埋钢丝锚固端头30mm~40mm范围内缠绕透明胶,透明胶缠绕厚度为0.85mm。
d:将缠绕透明胶的钢丝穿过透明塑料管和橡胶塞,透明塑料管一端与钢丝锚固段末端30mm位置平齐,另一端插入橡胶塞开孔内,完成预埋钢丝制作。共加工制作预埋钢丝6根,用于在6个套筒出浆口中预埋。
第二步:预埋钢丝就位。将预埋钢丝从套筒的出浆口水平伸至套筒内靠近出浆口一侧的钢筋表面位置,就位后用预埋钢丝自带的橡胶塞封堵套筒出浆口,保持橡胶塞的排气孔位于正上方。
第三步:制作灌浆料试件并灌浆,包括以下步骤:
a:根据灌浆料产品要求,拌合时水与灌浆料的质量比为0.14,搅拌时间不少于180s。
b:用灌浆料拌合物制作40mm×40mm×160mm灌浆料试件1组,并和灌浆构件同条件养护。
c:采用单独灌浆方式,逐个套筒进行灌浆。对于出浆口,各套筒预埋钢丝自带橡胶塞的排气孔有灌浆料流出时用细木棒封堵排气孔;对于灌浆口,灌浆设备拔出时,灌浆人员和封堵人员密切配合,努力做到灌浆设备拔出的同时进行封堵。
第四步:灌浆料试件和灌浆构件养护。灌浆料试件和灌浆构件均采用自然养护方式,养护时间为3天。养护期间,在现场设置了明显标识,确保灌浆料试件和预埋钢丝不被损坏。
第五步:灌浆料试件抗压强度测试。灌浆料试件养护3天后,按照现行国家标准《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》GB/T 17671提供的方法测试抗压强度。经测试,3d抗压强度为90.3MPa,满足现行行业标准《钢筋连接用套筒灌浆料》JG/T 408的规定,则进一步采用检测装置拉拔预埋钢丝。
第六步:预埋钢丝拉拔,包括以下步骤:
a:如附图1和2所示检测装置组装,顺序如下:
1)首先就位可调节支架8,通过调节三角支撑82使水平抱箍81与预埋钢丝1在竖直方向的相对位置适中。
2)将手动液压泵2与穿心千斤顶3相连、将传感器4与力值显示器5相连;然后穿过预埋钢丝1在水平抱箍81上先放置穿心千斤顶3、再放置传感器4、最后放置自锁锚具6锚固预埋钢丝1,穿心千斤顶3与传感器4之间以及传感器4与自锁锚具6之间需放置垫片7。
3)再次调节三角支撑82或在拉拔设备与墙体9的接触面上插入斜塞83,保持拉拔设备轴线与预埋钢丝在用一直线上。
b:对预埋钢丝实施拉拔,通过手动液压泵进行缓慢连续加载,加载速度控制在0.15kN/s左右,直至钢丝被完全拔出,加载过程中记录力值显示器显示的峰值荷载,精确到0.1kN。
第七步:检测结果判别。本实施例中6个套筒属同一批测点,这里同一批测点是指在本实施例中同一批灌浆料、同一水灰比、同一灌浆工艺、同一养护龄期条件下完成的测点。
各套筒出浆口预埋钢丝拉拔荷载值如下表所列:
编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
荷载值(kN) | 3.4 | 3.1 | 3.7 | 3.1 | 1.8 | 1.4 |
对于上表中的预埋钢丝拉拔荷载值,3个最大值分别为3号、1号、2号对应的3.7kN、3.4kN、3.1kN,3个最大值的平均值为3.4kN,该平均值的60%为2.0kN,该平均值的40%为1.4。1号、2号、3号、4号对应的荷载值高于2.0kN,可判断套筒灌浆饱满;5号和6号对应的荷载值在1.4kN~2.0kN之间,则进一步用内窥镜法对5号和6号进行校核,利用预埋钢丝拉拔后留下的孔道,将内窥镜的探头(直径为3.9mm)伸进去观测,内窥镜观测显示,5号和6号的套筒出浆口存在明显孔洞,表明灌浆不饱满。
本实施例所附图的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
Claims (7)
1.一种套筒灌浆质量的检测装置,其特征在于,它包括拉拔设备和可调节支架;
所述拉拔设备包括手动液压泵、穿心千斤顶、传感器、力值显示器、自锁锚具和垫片;
所述可调节支架包括水平抱箍、三角支撑和斜塞;
所述三角支撑支撑着水平抱箍,手动液压泵和穿心千斤顶连接,传感器和力值显示器连接,穿心千斤顶和传感器置于水平抱箍上,预埋钢丝一端位于构件中的套筒出浆口内,另一端穿过穿心千斤顶和传感器后用自锁锚具锚固,所述穿心千斤顶与传感器之间以及传感器与自锁锚具之间设置垫片;
所述穿心千斤顶和构件表面之间设有斜塞。
2.如权利要求1所述的一种套筒灌浆质量的检测装置,其特征在于:所述水平抱箍呈半圆形,用于固定穿心千斤顶、传感器和自锁锚具;
所述三角支撑包括螺杆、螺帽和钢管,螺帽套在螺杆上,螺杆插入钢管中;所述三角支撑与所述水平抱箍之间用螺栓连接。
3.利用上述任一项权利要求所述的一种套筒灌浆质量的检测装置进行套筒灌浆质量的检测方法,其特征在于,它包括以下步骤:
(1)加工制作预埋钢丝;
(2)预埋钢丝就位,将预埋钢丝从套筒的出浆口水平伸至套筒内靠近出浆口一侧的钢筋表面位置,就位后用预埋钢丝自带的橡胶塞封堵套筒出浆口,保持橡胶塞的排气孔位于正上方;
(3)制作灌浆料试件并灌浆;
(4)灌浆料试件和灌浆构件养护,灌浆料试件和灌浆构件均采用自然养护方式,养护时间为3天;
(5)灌浆料试件抗压强度测试,灌浆料试件养护3天后,测试抗压强度,如果3天抗压强度不满足现行行业标准的规定,则判断灌浆料质量不合格,不再进行预埋钢丝拉拔,反之,则采用检测装置按下一步骤拉拔预埋钢丝;
(6)预埋钢丝拉拔,对预埋钢丝实施拉拔,通过手动液压泵进行缓慢连续加载,加载速度控制在0.15kN/s左右,直至钢丝被完全拔出,加载过程中记录力值显示器显示的峰值荷载,精确到0.1kN;
(7)检测结果判别,取同一批测点数据中3个最大值的平均值,如果测点数据高于该平均值的60%,可判断测点对应套筒灌浆饱满,如果测点数据在该平均值的40%~60%之间,应进一步用内窥镜法进行校核,如果测点数据低于该平均值的40%或低于1.0kN,则直接判断测点对应套筒灌浆不饱满。
4.如权利要求3所述的套筒灌浆质量的检测方法,其特征在于:所述步骤(1)中加工制作预埋钢丝,包括以下步骤:
(a)根据套筒内钢筋表面到构件表面出浆口的距离加上拉拔设备的组装长度后再加上20mm来确定预埋钢丝长度并下料;
(b)根据套筒内钢筋表面到构件表面出浆口的距离减去预埋钢丝锚固段长度30mm来确定透明塑料管的长度并下料;
(c)在距离预埋钢丝锚固端头30mm~40mm范围内缠绕透明胶,透明胶厚度应当适中,一般为0.8mm~0.9mm;
(d)将缠绕透明胶的钢丝穿过透明塑料管和橡胶塞,透明塑料管一端与钢丝锚固段末端30mm位置平齐,另一端插入橡胶塞开孔内。
5.如权利要求3所述的套筒灌浆质量的检测方法,其特征在于:所述步骤(3)中制作灌浆料试件并灌浆,包括以下步骤:
(a)按灌浆料产品规定的水灰比与搅拌要求配置灌浆料拌合物;
(b)用灌浆料拌合物制作40mm×40mm×160mm灌浆料试件不少于1组,并和灌浆构件同条件养护;
(c)采用连通腔灌浆方式进行灌浆,对于不具备连通腔灌浆条件的套筒,可采用单独灌浆方式灌浆。
6.如权利要求3或4所述的套筒灌浆质量的检测方法,其特征在于:所述步骤(1)中所述的预埋钢丝抗拉强度不低于900MPa,钢丝直径为5mm,从插入套筒出浆口的端头起,预埋钢丝依次包括锚固段、透明塑料管隔离段、封堵套筒出浆口的橡胶塞所在段、实施拉拔段,所述锚固段长度为30mm,所述透明塑料管内径为6mm、外径为8mm,所述橡胶塞上有钢丝穿过孔和排气孔。
7.如权利要求3所述的套筒灌浆质量的检测方法,其特征在于:所述步骤(7)中所述的同一批测点是指在同一批灌浆料、同一水灰比、同一灌浆工艺、同一养护龄期条件下完成的测点。
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