CN108761049B - 预成孔检测钢筋连接套筒灌浆饱满度的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种预成孔检测钢筋连接套筒内灌浆饱满度的装置和方法，采用预成孔装置在连接套筒的出浆口形成检测通道，然后通过观察装置伸入检测通道进行观察，根据观察结果，通过检测通道向套筒内注射液体，基于注射液体体积和检测通道体积的差值比较，实现对连接套筒内灌浆饱满度的评定。该装置和方法具有很好的现场可操作性，装置成本低廉、操作简便，检测结果直观，准确性高。
Description
技术领域
本发明涉及一种灌浆套筒灌浆饱满度的检测装置及检测方法。
背景技术
装配式混凝土结构是指部分或全部构件及部品在预制工厂生产完成，再运输到施工现场，采用可靠的连接方式将构件组装起来，形成具备设计承载功能的结构。与现浇混凝土结构相比，装配式施工具有施工方便、工程进度快、对周围环境影响小、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、降低建造成本、促进节能减排、改善人居环境、转变建筑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中钢筋连接采用的主要方式之一，是利用内部带有凹凸槽腔的套筒和注入高强度无收缩灌浆料将受力钢筋进行连接。该连接技术具有施工快捷、受力简单、附加应力小、适用范围广、易吸收施工误差等优点。从套筒灌浆连接原理可知，要使连接安全可靠，需确保套筒内部灌浆料填充饱满。目前由于构件加工精度、现场施工水平以及施工质量管理等因素，造成套筒内部漏浆、少灌的情况时有发生。如果套筒内部灌浆不饱满，钢筋连接将达不到设计的预期性能，则会带来结构安全隐患。因此，迫切需要一套检测钢筋套筒内部灌浆饱满度的方法。
目前对于套筒灌浆连接的灌浆饱满度检测方法有预埋传感器法、预埋钢丝拉拔法以及X射线法。
预埋传感器法是将某类型的传感器在灌浆施工时预先埋置于套筒内部，待灌浆施工完成后，通过测试传感器的信号对内部灌浆饱满度进行检测。该方法需要预先埋置传感器，对于没有埋置传感器的套筒无法进行检测，若需达到随机抽样检测的目的，需在每个套筒内部埋置传感器，且埋入的传感器无法重复利用，检测成本不低。
预埋钢丝拉拔法是在出浆口预埋高强钢丝，待浆料凝固达到一定强度后，对钢丝进行拉拔，根据拉拔力判断内部灌浆是否饱满。当拉拔力很高时，判断内部灌浆饱满；当拉拔力很低时，判断内部灌浆不饱满；当拉拔力处于中间状态时，需要借助其他检测手段来判断其是否饱满。
X射线方法比较直观，可以发现套筒内部与胶片平面平行的缺陷，要求套筒为单排布置或者呈梅花状布置，且沿着射线穿透方向的构件厚度不能太厚。对于钢筋混凝土柱或者厚度较大的混凝土墙，X射线无法穿透构件，该方法对此类构件不适用。另外，因X射线具有放射性，工地现场使用有一定的限制，需要确保现场人员的辐射安全。
发明内容
为了解决背景技术中存在的问题，本发明提供了一种预成孔检测钢筋套筒灌浆饱满度的装置和方法，具有现场可操作性高，装置成本低廉、操作简便，检测结果直观准确的优点。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种预成孔检测钢筋连接套筒灌浆饱满度的装置，包括预成孔装置和观察装置，预成孔装置用于在连接套筒的出浆口处形成伸入所述连接套筒内部的检测通道，观察装置用于伸入检测通道检查套筒内的灌浆饱满程度。
优选地，还包括液体计量装置，用于在套筒内灌浆不饱满的情况下向套筒内注入液体；优选地，所述液体计量装置包括注液连接管，所述注液连接管能够与所述检测通孔之间形成密封。
优选地，所述预成孔装置为收缩成孔装置，所述观察装置为内窥镜。
优选地，所述收缩成孔装置为热缩成孔装置，热缩成孔装置包括由加热棒和包裹在所述加热棒外的热缩材料构成的热缩组件；或者，
所述成孔装置为化学成孔装置，化学成孔装置包括硬质内芯和用于溶解内芯的溶剂。
优选地，所述热缩成孔装置还包括带排气孔的封堵头，所述组件的部分结构穿设在所述封堵头中，所述封堵头用于对所述连接套筒的出浆口进行封堵。
优选地，所述加热棒为自加热金属棒或热传导加热金属棒；
和/或，所述热缩材料包括发泡珍珠棉；
和/或，所述热缩材料呈圆筒形，所述圆筒形的外径小于或等于10mm；
和/或，所述加热棒的长度大于所述热缩材料的长度。
本发明还提供了一种预成孔检测钢筋连接套筒灌浆饱满度的方法，包括如下步骤：
1)灌浆施工时，待灌浆料从出浆口流出后将预成孔装置塞入出浆口并将出浆口封堵；
2)在灌浆施工完成且灌浆料达到一定强度后通过预成孔装置在出浆口形成检测孔道；
3)将观察装置通过检测孔道伸入套筒内观察灌浆饱满情况。
优选地，该方法还包括如下步骤：
4)当灌浆不饱满时，通过液体计量装置向套筒内注入液体，并根据注入的液体的体积和检测孔道的体积差对不饱满程度进行评定。
优选地，步骤1)中，预成孔装置塞入出浆口时预成孔装置的前端抵靠在连接套筒内的钢筋表面。
优选地，所述预成孔装置为热缩成孔装置，热缩成孔装置包括由加热棒和包裹在所述加热棒外的热缩材料构成的热缩组件，热缩组件的一端套设有带排气孔的封堵头，封堵头用于封堵出浆口；加热棒加热后包裹在加热棒外的热缩材料收缩，加热棒取出后即在出浆口形成检测通道。
本发明中的检测装置，所需原料易于获得，成本低廉。而且其结构体系简单合理，能够及时地定性和定量检测套筒灌浆的饱满度。本发明中的检测方法，简便易行，对操作人员要求较低，适用于施工现场的复杂环境，并且检测结果明确直接，具有良好的可靠性。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明
图1为钢筋连接套筒的结构示意图；
图2为本发明实施例1所述的热缩成孔装置；
图3为本发明实施例1所述的热缩成孔装置在连接套筒灌浆后的状态示意图；
图4为本发明实施例1中采用内窥镜观察连接套筒内灌浆饱满度的示意图；
图5为本发明实施例1中采用液体计量装置向连接套筒内注射液体的示意图；
图6为本发明实施例2所述的热缩成孔装置在连接套筒灌浆后的状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步描述：
图1给出了钢筋连接套筒的结构示意图，包括筒体6，筒体6的侧壁上分别设置有与筒体6相通的灌浆口7和出浆口8，出浆口8位于灌浆口7的上部，筒体6的上下端分别向内部插入有待连接的上部钢筋9和下部钢筋10，进行灌浆连接时，通过灌浆口7灌入高强度无收缩灌浆料，待到灌浆料从出浆口8留出时停止灌浆，灌浆料固结后实现上部钢筋9和下部钢筋10连接，连接套筒内灌浆料的饱满程度关系到上部钢筋9和下部钢筋10的连接强度。
本发明提供了一种预成孔检测钢筋连接套筒灌浆饱满度的装置，包括预成孔装置和观察装置，预成孔装置用于在连接套筒灌浆的时候在出浆口处形成伸入连接套筒内部的检测通道，检测通道形成后，观察装置伸入检测通道检查套筒内的灌浆饱满程度，通过观察来实现灌浆饱满度的检测。当观察装置检测到套筒内的灌浆不饱满时，通过液体计量装置向套筒内注入液体，通过注入液体与检测通道的体积差来评估灌浆饱满度。
实施例1
在本实施例中，预成孔装置可为收缩成孔装置，通过收缩的方式在连接套筒的出浆口处形成检测通道，在一个实施例中，采用热收缩成孔方式形成检测通道，图2给出了一种热缩成孔装置，包括加热棒2，在本实施例中，加热棒为自加热的金属棒，加热棒优选为电加热，加热棒2外裹热缩材料1，热缩材料1优选为在加热棒2外包裹的圆筒形的发泡珍珠棉，热缩材料的直径不宜大于10毫米，加热棒2和热缩材料1组成热缩组件，热缩组件一端穿设有封堵头3，封堵头3优选为圆台形，封堵头3上设置有贯穿封堵头两端面的排气孔13。按照正常施工工序进行灌浆施工，待出浆口8有浆料流出后，插入由热缩材料1和加热棒2组成的热缩组件及封堵头3，热缩成孔装置前端伸至内埋钢筋9或钢筋10表面，用封堵头3封堵出浆口8，继续灌浆至排气孔13有浆料排出并封堵。灌浆完成并待浆料硬化后启动加热棒2进行加热，加热棒2将热量传递给热缩材料1，热缩材料1受热后收缩，然后将热缩成孔装置从出浆口8取下后，即在出浆口形成检测通道；为了便于后续的检测观察，热缩成孔装置前端应伸入连接套筒内并抵靠在上部钢筋9或下部钢筋10的表面。
在另一个实施例中，成孔装置为化学成孔装置，即通过化学的方法来形成所述检测通道，具体地，化学成孔装置包括硬质内芯和用于溶解内芯的溶剂。按照正常施工工序进行灌浆施工，待出浆口8处有浆料流出后，将硬质内芯塞入到连接套筒的出浆口8中，并伸至钢筋9或钢筋10表面。灌浆完成后，利用溶剂将硬质内芯溶解，从而在出浆口处形成检测通道。其中，硬质内芯例如可以为聚丙烯等聚合物材料，溶剂可采用与其溶解度参数相近的试剂。
如图4所示，观察装置为内窥镜4，优选地，内窥镜4带有照明装置，内窥镜4的直径小于检测通道11的内径，检测时候，将内窥镜4伸入到检测通道11，通过观察检测连接套筒内的灌浆饱满度。
如图5所示，液体计量装置5包括注液连接管14，注液连接管14与检测通道11之间形成密封，这样能够使得通过注液连接管14向检测通道11内注射液体时不发生外溢，从而能够精确获知注入检测通道11内的液体体积。当内窥镜4观察到连接套筒内灌浆不饱满时，通过注液连接管14向连接套筒内注满液体，根据注入的液体的体积和检测通道的体积差对不饱满程度进行评定。
图3-5给出了上述检测钢筋连接套筒灌浆饱满度的装置进行饱满度检测的方法，包括如下步骤：
步骤一，灌浆施工之前，将加热棒2插入热缩材料1内组装成热缩组件，热缩组件的端头套设封堵头3组合成为热缩成孔装置；热缩材料为发泡珍珠棉，直径为10毫米，导热棒2伸出至热缩材料1外25毫米；
步骤二，如图3，灌浆施工时，待灌浆料从出浆口8流出，将热缩组件插入出浆口8，使热缩组件的前端伸至上部钢筋9或下部钢筋10的表面，最后用封堵头3封堵出浆口8；
步骤三，灌浆施工完成且灌浆料达到一定强度后，将出浆口8处封堵头3取下；
步骤四，检测时，加热棒2加热至热缩材料1收缩完成，取出加热棒2和热缩材料1的残渣，在出浆口处形成检测通道11；
步骤五，清理检测通道，如图4，并将内窥镜4沿检测通道伸入套筒6内，观察上部钢筋或下部钢筋处套筒6内灌浆饱满情况；
步骤六，通过内窥镜4观察，若发现灌浆不饱满，如图5，再用液体计量装置5向孔道11内注射液体，直至注满，记录注射体积V；优选得液体计量装置5为带有体积刻度的注射器；
步骤七，测量检测通道11的内径和深度，计算检测通道11的体积Vc，并与实际注射液体体积V进行比较，计算体积差ΔV＝V-Vc，结合内窥镜4观察结果对套筒灌浆不饱满程度进行评定。
实施例2
在本实施例中，预成孔装置采用热收缩成孔，与实施例1不同的是加热棒采用热传导加热棒，如图6所示，加热棒2为金属棒，优选为铜棒，加热棒的长度大于热缩材料1的长度，优选为至少25毫米，加热棒2没有包裹热缩材料1的一端端头设置有电加热装置12，电加热装置加热后，将热量传导至加热棒2，金属棒2被加热后热缩材料1内缩，形成检测通道。
本发明中的检测装置，所需原料易于获得，成本低廉。而且其结构体系简单合理，能够及时地定性和定量检测套筒灌浆的饱满度。本发明中的检测方法，简便易行，对操作人员要求较低，适用于施工现场的复杂环境，并且检测结果明确直接，具有良好的可靠性。
本领域技术人员将会认识到，在不偏离本发明的保护范围的前提下，可以对上述实施方式进行各种修改、变化和组合，并且认为这种修改、变化和组合是在独创性思想的范围之内的。
Claims (7)
1.一种预成孔检测钢筋连接套筒灌浆饱满度的装置，包括预成孔装置和观察装置，其特征在于：
预成孔装置用于在连接套筒的出浆口处形成伸入所述连接套筒内部的检测通道，观察装置用于伸入检测通道检查套筒内的灌浆饱满程度；
所述预成孔装置为收缩成孔装置，和/或，所述观察装置为内窥镜；
所述收缩成孔装置为热缩成孔装置，热缩成孔装置包括由加热棒和包裹在所述加热棒外的热缩材料构成的热缩组件；或者，
所述成孔装置为化学成孔装置，化学成孔装置包括硬质内芯和用于溶解内芯的溶剂；
连接套筒上没有专门的检测孔用于观察装置进入进行检测。
2.如权利要求1所述的一种预成孔检测钢筋连接套筒灌浆饱满度的装置，其特征在于，还包括液体计量装置，用于在套筒内灌浆不饱满的情况下向套筒内注入液体；所述液体计量装置包括注液连接管，所述注液连接管能够与所述检测通道之间形成密封。
3.根据权利要求1所述的一种预成孔检测钢筋连接套筒灌浆饱满度的装置，其特征在于，所述热缩成孔装置还包括带排气孔的封堵头，所述热缩组件的端头穿设在所述封堵头中，所述封堵头用于对所述连接套筒的出浆口进行封堵。
4.如权利要求1所述的一种预成孔检测钢筋连接套筒灌浆饱满度的装置，其特征在于，所述加热棒为自加热金属棒或热传导加热金属棒；
和/或，所述热缩材料包括发泡珍珠棉；
和/或，所述热缩材料呈圆筒形，所述圆筒形的外径小于或等于10mm；
和/或，所述加热棒的长度大于所述热缩材料的长度。
5.一种预成孔检测钢筋连接套筒灌浆饱满度的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)灌浆施工时，待灌浆料从出浆口流出后将预成孔装置塞入出浆口并将出浆口封堵；
2)在灌浆施工完成且灌浆料达到一定强度后通过预成孔装置在出浆口形成检测孔道；
3)将观察装置通过检测孔道伸入套筒内观察灌浆饱满情况；
步骤1)中，预成孔装置塞入出浆口时预成孔装置的前端抵靠在连接套筒内的钢筋表面；
所述预成孔装置为收缩成孔装置，和/或，所述观察装置为内窥镜；
所述收缩成孔装置为热缩成孔装置，热缩成孔装置包括由加热棒和包裹在所述加热棒外的热缩材料构成的热缩组件；或者，
所述成孔装置为化学成孔装置，化学成孔装置包括硬质内芯和用于溶解内芯的溶剂；
连接套筒上没有专门的检测孔用于观察装置进入进行检测。
6.如权利要求5所述的一种预成孔检测钢筋连接套筒灌浆饱满度的方法，其特征在于，还包括如下步骤：
4)当灌浆不饱满时，通过液体计量装置向套筒内注入液体，并根据注入液体的体积和检测孔道的体积差对不饱满程度进行评定。
7.如权利要求5或6所述的一种预成孔检测钢筋连接套筒灌浆饱满度的方法，其特征在于，所述热缩组件的一端套设有带排气孔的封堵头，封堵头用于封堵出浆口；
通过预成孔装置在出浆口形成检测孔道的方法包括：加热棒加热后包裹在加热棒外的热缩材料收缩，加热棒取出后即在出浆口形成检测通道。
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