CN109211909B - 一种基于钻芯成孔的套筒灌浆饱满度的检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于钻芯成孔的套筒灌浆饱满度的检测方法，包括以下步骤：S1.标定出浆孔圆心，测量出浆孔内径；S2.钻芯成孔；S3.将内窥镜量测装置的探头沿钻芯成孔孔道伸入套筒内部；S4.开启内窥镜，通过双物镜镜头测量套筒有灌浆孔一侧灌浆料界面相对钻芯成孔孔道下沿位置的深度，测量3处不同的位置，计算所测3个位置深度的平均值，计为x；S5.灌浆饱满度计算：钢筋锚固长度最高点相对于钻芯成孔孔道下沿位置的深度记为y，如果锚固长度最高点低于钻芯成孔孔道下沿位置，y为正值，反之y为负值；灌浆饱满度计算：P＝[8d‑(x‑y)]/(8d)×100％。本发明该方法简单易行，不需要预埋任何检测元件，适用于各种类型预制构件，并可以量化套筒灌浆的饱满程度。

Description

一种基于钻芯成孔的套筒灌浆饱满度的检测方法
技术领域
本发明涉及一种基于钻芯成孔的套筒灌浆饱满度的检测方法，属于装配式混凝土建筑施工质量检测领域。
背景技术
钢筋套筒灌浆连接是装配整体式混凝土结构构件的主要连接方式，目前在我国被广泛采用。大量实际工程调研表明，由于灌浆孔封堵不及时或预制构件底部接缝漏浆，部分套筒内浆体存在不同程度的回流现象，浆体回流就会导致套筒灌浆不饱满。具体表现为，处于竖向状态的套筒内部的浆体直接回落，液面可能低于国家现行标准关于套筒内钢筋最小锚固长度要求的高度，而处于水平状态的套筒出浆孔管道里的浆体往往回流不明显，容易造成套筒灌浆饱满的错觉。
针对套筒内浆体回流的问题，目前现有技术中针对套筒灌浆饱满度的检测方法主要有出浆孔预埋元件法或采用X射线法等。预埋元件法需要事先预埋检测元件，对已建成的无法检测；X射线仪探伤法对现场安全防护措施要求较高，且对受检构件厚度和套筒布置形式均有严格限制。
如何提供一种简单易行的检测方法，既不需要事先预埋检测元件，又能有效克服X射线法的不足，已经成为本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于钻芯成孔的套筒灌浆饱满度的检测方法，简单易行，不需要事先预埋任何检测元件，而且能够适用于各种类型的预制构件。
本发明采取以下技术方案：
一种基于钻芯成孔的套筒灌浆饱满度的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.标定出浆孔圆心，测量出浆孔内径；
S2.采用钻孔装置对准出浆孔圆心，沿预制构件侧壁，钻芯成孔，钻孔装置的钻头外径小于出浆孔外径；钻头行进方向始终与套筒出浆孔管道保持一致；
S3.将内窥镜量测装置的探头沿钻芯成孔孔道伸入套筒内部；
S4.开启内窥镜，通过双物镜镜头测量套筒有灌浆孔一侧灌浆料界面相对钻芯成孔孔道下沿位置的深度，测量3处不同的位置，深度均取非负数；通过三维立体相位扫描测量镜头对灌浆缺陷进行三维成像；计算所测3个位置深度的平均值，计为x；
S5.灌浆饱满度计算：设套筒内钢筋的锚固长度为8d，d为钢筋公称直径；锚固长度最高点相对于钻芯成孔孔道下沿位置的深度记为y，如果锚固长度最高点低于钻芯成孔孔道下沿位置，y为正值，反之y为负值；灌浆饱满度计算公式为：P＝[8d-(x-y)]/(8d)×100％；当x等于0时，取P等于100％，直接判别该套筒灌浆饱满；当计算的P值大于100％时，取P等于100％，判别该套筒灌浆饱满。
进一步的，步骤S5中，每个套筒的y值根据套筒的产品说明书和钻芯成孔直径计算获得。
进一步的，步骤S2中，钻芯成孔所用钻孔装置，钻头呈空心圆柱形。
更进一步的，钻头外径与套筒出浆孔内径之差不小于2mm；钻头有效工作长度不小于构件表面出浆孔到套筒较远一侧的内壁的距离。
进一步的，步骤S2中，当钻芯装置钻头碰触到套筒内钢筋或套筒内壁发出钢-钢接触异样声音、或钻芯机钻头到达预先计算获得的指定深度时，停止钻芯。
进一步的，步骤S2中，还需量测钻芯成孔孔道的内径。
进一步的，步骤S5中，内窥镜量测所用内窥镜的参数要求为：内窥镜探头直径不超过钻芯成孔孔道的内径，选择直径为4mm-6mm的探头；内窥镜探头具备双物镜镜头和三维立体相位扫描测量镜头。
本发明有益效果在于：
1)提供了一种基于钻芯成孔的套筒灌浆饱满度的检测方法，该方法简单易行，不需要预埋任何检测元件，适用于各种类型预制构件，并可以量化套筒灌浆的饱满程度；
2)钻孔装置巧妙的设计为空心圆柱形，可将钻取的浆料随同钻头取出，避免其落入套筒之中；
3)采用内窥镜伸入构件表面出浆孔，采用多点测量三维成像并求均值，并详细提供了一套灌浆饱满度的通用计算方法，大大提高了检测和测量结果获取的的方便性。
附图说明
图1是本发明基于钻芯成孔的套筒灌浆饱满度的检测方法进行钻芯成孔的示意图。
图2是本发明基于钻芯成孔的套筒灌浆饱满度的检测方法进行内窥镜量测的示意图。
图中，1—预制构件；2—套筒；3—钢筋；4—灌浆缺陷；5—构件表面出浆孔；6—出浆孔管道；7—钻芯机；8—钻头；9—钻芯成孔孔道；10—内窥镜；11—探头。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
参见图1-图2，某预制剪力墙体厚度为200mm。采用全灌浆套筒灌浆连接，钢筋3直径为20mm，套筒2内径为40mm、外径为52mm。套筒2单排居中布置，套筒2出浆孔管道6内径为13mm。其中一个套筒2存在灌浆缺陷，如附图1和附图2所示，对其灌浆饱满程度进行检测。具体步骤如下：
第一步：定点
在预制构件1表面画出待测套筒2出浆孔5的位置，标注出浆孔5的圆心并测量其内径。本实施例中，出浆孔5的内径为13mm。
第二步：钻芯成孔
钻芯成孔所用钻芯机7的钻头8的外径与套筒2出浆孔5的内径之差不小于2mm；钻芯机7的钻头8的有效工作长度不小于构件表面出浆孔5到套筒2内壁(较远一侧)的距离。本实施例中，钻头8的外径为10mm，钻头8的有效工作长度为130mm。
钻芯成孔进一步包括以下步骤：
a.将钻芯机7的钻头8的圆心对准构件表面出浆孔5的圆心。
b.开启钻芯机7，钻头8的行进方向始终与出浆孔管道6保持一致。
c.当钻芯机7的钻头8碰触到套筒2内钢筋3时，发出钢-钢接触异样声音，停止钻芯。
d.量测钻芯成孔孔道9的内径。本实施例中钻芯成孔孔道9的内径为10mm。
第三步：内窥镜量测
内窥镜量测所用内窥镜10的探头11的直径不超过钻芯成孔孔道9的内径，考虑量测效果可优先选择直径为4mm-6mm的探头；探头连线长度不小于构件表面出浆孔5到套筒2内壁(较远一侧)的距离；内窥镜10的探头11应具备双物镜镜头和三维立体相位扫描测量镜头。本实施例中，内窥镜10的探头11的直径为4mm，探头11的连线长度为200mm，探头11具备双物镜镜头和三维立体相位扫描测量镜头。
内窥镜量测进一步包括以下步骤：
a.将内窥镜10的探头11沿钻芯成孔孔道9的下沿深入套筒2内部。
b.开启内窥镜10，通过双物镜镜头测量套筒有灌浆孔一侧灌浆料界面相对钻芯成孔孔道9下沿位置的深度，测量3处不同的位置，深度均取非负数，本实施例中3处不同的位置的深度分别为40mm、38mm、41mm；通过三维立体相位扫描测量镜头对灌浆缺陷4进行三维成像。
c.计算所测的3个深度的平均值，记为x。本实施例中x为39.7mm。
第四步：灌浆饱满度计算
灌浆饱满度的计算方法为：设套筒2内钢筋3的锚固长度为8d(d为钢筋3公称直径)；锚固长度最高点相对于钻芯成孔孔道9下沿位置的深度记为y，如果锚固长度最高点低于钻芯成孔孔道9下沿位置，y为正值，反之y为负值；则灌浆饱满度的计算公式为：P＝[8d-(x-y)]/(8d)×100％。
本实施例中，钢筋3锚固长度8d为160mm，锚固长度最高点相对于钻芯成孔孔道9下沿位置的深度y为-3mm，则灌浆饱满度为P＝[160-(39.7+3)]/160×100％＝73.3％。
以上是本发明的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本发明总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本发明要求保护的范围之内。

Claims (7)

1.一种基于钻芯成孔的套筒灌浆饱满度的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.标定出浆孔圆心，测量出浆孔内径；
S2.采用钻孔装置对准出浆孔圆心，沿预制构件侧壁，钻芯成孔，钻孔装置的钻头外径小于出浆孔外径；钻头行进方向始终与套筒出浆孔管道保持一致；
S3.将内窥镜量测装置的探头沿钻芯成孔孔道伸入套筒内部；
S4.开启内窥镜，通过双物镜镜头测量套筒有灌浆孔一侧灌浆料界面相对钻芯成孔孔道下沿位置的深度，测量3处不同的位置，深度均取非负数；通过三维立体相位扫描测量镜头对灌浆缺陷进行三维成像； 计算所测3个位置深度的平均值，计为x；
S5.灌浆饱满度计算：设套筒内钢筋的锚固长度为8d，d为钢筋公称直径；锚固长度最高点相对于钻芯成孔孔道下沿位置的深度记为y，如果锚固长度最高点低于钻芯成孔孔道下沿位置，y为正值，反之y为负值；灌浆饱满度计算公式为：P=[8d-(x-y)]/(8d)×100%；当x等于0时，取P等于100%，直接判别该套筒灌浆饱满；当计算的P值大于100%时，取P等于100%，判别该套筒灌浆饱满。
2.如权利要求1所述的基于钻芯成孔的套筒灌浆饱满度的检测方法，其特征在于，步骤S5中，每个套筒的y值根据套筒的产品说明书和钻芯成孔直径计算获得。
3.如权利要求1所述的基于钻芯成孔的套筒灌浆饱满度的检测方法，其特征在于，步骤S2中，钻芯成孔所用钻孔装置，钻头呈空心圆柱形。
4.如权利要求3所述的基于钻芯成孔的套筒灌浆饱满度的检测方法，其特征在于，钻头外径与套筒出浆孔内径之差不小于2mm；钻头有效工作长度不小于构件表面出浆孔到套筒较远一侧的内壁的距离。
5.如权利要求1所述的基于钻芯成孔的套筒灌浆饱满度的检测方法，其特征在于，步骤S2中，当钻孔装置钻头碰触到套筒内钢筋或套筒内壁发出钢-钢接触异样声音、或钻芯机钻头到达预先计算获得的指定深度时，停止钻芯。
6.如权利要求1所述的基于钻芯成孔的套筒灌浆饱满度的检测方法，其特征在于，步骤S2中，还需量测钻芯成孔孔道的内径。
7.如权利要求1所述的基于钻芯成孔的套筒灌浆饱满度的检测方法，其特征在于，步骤S5中，内窥镜量测所用内窥镜的参数要求为：内窥镜探头直径不超过钻芯成孔孔道的内径，选择直径为4mm-6mm的探头；内窥镜探头具备双物镜镜头和三维立体相位扫描测量镜头。
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