CN111896621A - 装配式建筑套筒灌浆检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了装配式建筑套筒灌浆检测方法，包括以下步骤：收集资料，灌浆料性能检测、配合比试验、灌浆套筒选择，对灌浆料流动性、力学性和膨胀性等进行试验检测，选择适宜的灌浆料品种、灌浆套筒接头，对装配式建筑套筒灌浆测试方法和原理进行研究；现场布点，对装配式建筑套筒灌浆，人为制定不同饱满度的模型，对套筒灌浆检测技术进行理论与实践、定性与定量的系统研究，并结合工程项目，进行实验检测验证；现场数据收集，对上述模型进行多次试验，再对试验的数据进行收集。本发明以冲击弹性波为测试媒介，对套筒灌浆进行试验性检测，明确灌浆缺陷、边界条件、混凝土材质、排列等对波形参数的影响。
Description
技术领域
本发明涉及建筑套筒灌浆技术领域，尤其涉及装配式建筑套筒灌浆检测方法。
背景技术
钢筋套筒灌浆施工工序是装配式建筑安装施工质量控制的关键环节，是工程质量控制的重点。北京、上海、安徽等地率先推进装配式建筑，清华大学的宋兵提出：应提高土建施工的尺寸精度，控制并量化土建公差尺寸。同济大学的赵勇认为：重视设计图纸审查,重视施工过程控制。现阶段，许多专家学者对由套筒的材料和造型以及钢筋种类等引起的钢筋套筒灌浆连接件的受力性能和破坏模式进行了研究，但对套筒内部缺陷的深入研究却不多。
目前针对套筒灌浆主要还存在以下几个方面的问题：
①套筒灌浆饱满度检测技术不够先进、完善，全国没有统一的检测方法与标准。试验检测方法、检测频率、评判标准等还存在争议。
②灌浆孔注浆质量控制难度大。
③传统灌浆材料存在强度不够、膨胀性不足等诸多问题。
④连接套筒发生错位。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了装配式建筑套筒灌浆检测方法。
本发明提出的装配式建筑套筒灌浆检测方法，包括以下步骤：
S1：收集资料，灌浆料性能检测、配合比试验、灌浆套筒选择，对灌浆料流动性、力学性和膨胀性等进行试验检测，选择适宜的灌浆料品种、灌浆套筒接头，对装配式建筑套筒灌浆测试方法和原理进行研究；
S2：现场布点，对装配式建筑套筒灌浆，人为制定不同饱满度的模型，对套筒灌浆检测技术进行理论与实践、定性与定量的系统研究，并结合工程项目，进行实验检测验证；
S3：现场数据收集，对上述模型进行多次试验，再对试验的数据进行收集，最后整理数据；
S4：分析，将整理的数据进行分析判定，判定的方式分为两种，一种是AI判定分为两个级别，分别为：SOUND与DEFECT，SOUND代表灌浆状态呈密实，DEFECT代表灌浆状态呈缺陷，另一种是人工判定，依据MEM、FFT频域分析方法，以IEEV法为基础，与正常混凝土处波速进行对比，若波速降低，则判定存在缺陷；
S5：确认分析结构，将两种分析得出的结构进行分析比较在进行确认；
S6：复测，对上述的结果出现疑问的地方再次进行试验侧视，通过多次的试验侧视得到相对准确的结果；
S7：对套筒梁灌浆质量评价，对上述的分析出的结果在比较最后根据得出的数据对灌浆质量作出评价。
优选地，所述S4中，分析灌浆缺陷、边界条件、混凝土材质、排列等对波形参数影响的敏感性，对套筒灌浆检测技术进行理论与实践、定性与定量的系统研究，并结合工程项目，进行实验检测验证。
优选地，所述S4中，AI解析法目前仅针对剪力墙单排套筒检测，未来可扩充至双排套筒；沿套筒轴线，若混凝土存在缺陷，对结果存在一定影响；边界条件，易引发R波对结果的影响，具体影响需进一步研究；排列方式，单排使用IEEV法，双排宜使用IERS法进行解析。
优选地，所述AI整体步骤：步骤一：获取多种结构厚度或工况下已知灌浆状态的测试套筒的健全部位的冲击弹性波信息，作为反映混凝土力学特性的基准参数；步骤二：对步骤一中获得的冲击弹性波信息特征进行解析处理，得到目标参数，包括其频谱特性参数，建立训练集以供机器学习得到分析模型；步骤三：采集未知灌浆状态的测试套筒检测数据，采集方式与步骤一的方式相同，利用步骤二得到的分析模型对未知灌浆状况的套筒的检测数据进行分析验证得到该测试套筒的灌浆密实度；步骤四：将步骤三得到的测试套筒的检测数据和验证结果再次补充到训练集以供机器学习，对分析模型进行优化。
优选地，所述S4中，分析模型包括：贝叶斯网络、人工神经元网络与随机森林。
优选地，所述S3中，收集混凝土力学特性的基准参数包括：首波半波长、测试波速、标准波速、壁厚、套筒外径、套筒埋深、测试点边界最小距离、测试点中心距入浆口距离和测试点中心距出浆口距离。
本发明中的有益效果为：
1.以冲击弹性波为测试媒介，对套筒灌浆进行试验性检测，明确灌浆缺陷、边界条件、混凝土材质、排列等对波形参数的影响。
2.基于智能化装配式结构多功能检测仪，明确特征参数并构建训练模型，通过试验的数据积累，训练AI模型。
3.克服了装配式住宅建筑套筒灌浆饱满度检测技术不够先进、完善的问题，采用本技术手段可有效提高套筒灌浆饱满度检测的准确度、方便实用，本项目的系统研究对提高装配式建筑检测技术水平、对装配式建筑的推广应用发挥着积极的促进作用，研究成果具有很好的社会效益。
附图说明
图1为本发明提出的装配式建筑套筒灌浆检测方法的流程示意图；
图2为本发明提出的装配式建筑套筒灌浆检测方法的示意图。
图3为本发明提出的装配式建筑套筒灌浆检测方法的改良冲击回波法IEEV测试原理示意图；
图4为本发明提出的装配式建筑套筒灌浆检测方法的冲击回波共振偏移法(IERS)测试原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-4，1、装配式建筑套筒灌浆检测方法，包括以下步骤：
S1：收集资料，灌浆料性能检测、配合比试验、灌浆套筒选择，对灌浆料流动性、力学性和膨胀性等进行试验检测，选择适宜的灌浆料品种、灌浆套筒接头，对装配式建筑套筒灌浆测试方法和原理进行研究；
S2：现场布点，对装配式建筑套筒灌浆，人为制定不同饱满度的模型，对套筒灌浆检测技术进行理论与实践、定性与定量的系统研究，并结合工程项目，进行实验检测验证；
S3：现场数据收集，对上述模型进行多次试验，再对试验的数据进行收集，最后整理数据；
S4：分析，将整理的数据进行分析判定，判定的方式分为两种，一种是AI判定分为两个级别，分别为：SOUND与DEFECT，SOUND代表灌浆状态呈密实，DEFECT代表灌浆状态呈缺陷，另一种是人工判定，依据MEM、FFT频域分析方法，以IEEV法为基础，与正常混凝土处波速进行对比，若波速降低，则判定存在缺陷；
S5：确认分析结构，将两种分析得出的结构进行分析比较在进行确认；
S6：复测，对上述的结果出现疑问的地方再次进行试验侧视，通过多次的试验侧视得到相对准确的结果；
S7：对套筒梁灌浆质量评价，对上述的分析出的结果在比较最后根据得出的数据对灌浆质量作出评价。
本发明中，S4中，分析灌浆缺陷、边界条件、混凝土材质、排列等对波形参数影响的敏感性，对套筒灌浆检测技术进行理论与实践、定性与定量的系统研究，并结合工程项目，进行实验检测验证，S4中，AI解析法目前仅针对剪力墙单排套筒检测，未来可扩充至双排套筒；沿套筒轴线，若混凝土存在缺陷，对结果存在一定影响；边界条件，易引发R波对结果的影响，具体影响需进一步研究；排列方式，单排使用IEEV法，双排宜使用IERS法进行解析，AI整体步骤：步骤一：获取多种结构厚度或工况下已知灌浆状态的测试套筒的健全部位的冲击弹性波信息，作为反映混凝土力学特性的基准参数；步骤二：对步骤一中获得的冲击弹性波信息特征进行解析处理，得到目标参数，包括其频谱特性参数，建立训练集以供机器学习得到分析模型；步骤三：采集未知灌浆状态的测试套筒检测数据，采集方式与步骤一的方式相同，利用步骤二得到的分析模型对未知灌浆状况的套筒的检测数据进行分析验证得到该测试套筒的灌浆密实度；步骤四：将步骤三得到的测试套筒的检测数据和验证结果再次补充到训练集以供机器学习，对分析模型进行优化，S4中，分析模型包括：贝叶斯网络、人工神经元网络与随机森林，S3中，收集混凝土力学特性的基准参数包括：首波半波长、测试波速、标准波速、壁厚、套筒外径、套筒埋深、测试点边界最小距离、测试点中心距入浆口距离和测试点中心距出浆口距离。
测试方法及原理：该方法基于冲击回波法(IE法)，通过侧壁或顶(底)面激振、接受的方式，对压浆缺陷的位置、规模等进行定位测试。定位检测方法主要包括冲击回波等效波速法(IEEV)、冲击回波共振偏移法(IERS)。
冲击回波等效波速法(IEEV)
根据在波纹管位置反射信号的有无以及梁底端的反射时间的长短，即可判定灌浆缺陷的有无和类型。当管道灌浆存在缺陷时，有激振的弹性波经过缺陷时，从梁对面反射回来所用的时间比灌浆密实的地方长，其等效波速(2倍梁厚/来回的时间)变慢。
经实践证明，等效波速法是非常有效的方法。该方法包括两个部分，即：
a当存在灌浆缺陷时，弹性波波线(或部分)传播距离增加，时间延长；
b采用基于相关分析为基础的频谱分析方法可以敏感地反映该时间的变化。
基于这两点，即使灌浆缺陷仅为局部，或者测线不在缺陷的正上方也可适用。
冲击回波共振偏移法(IERS)
当激振信号产生的结构自由振动的半波长与缺陷的埋深接近时，缺陷反射与自由振动可能产生共振的现象，使得自由振动的半波长趋近于缺陷埋深。
因此，在孔道上面测得的自振周期与灌浆密实部位或混凝土中测得的自振周期有所变化，且其对应反射深度与孔道埋深接近时，表明孔道灌浆有缺陷，当测试结构厚度较厚，难以采用等效波速法时，可采用本方法。其中，激振锤的选取十分重要，应尽量选取与孔道埋深相对应的激振锤，使得激发的弹性波频率与孔道的反射频率相近却又不完全相同，此时的测定效果最为理想。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.装配式建筑套筒灌浆检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：收集资料，灌浆料性能检测、配合比试验、灌浆套筒选择，对灌浆料流动性、力学性和膨胀性等进行试验检测，选择适宜的灌浆料品种、灌浆套筒接头，对装配式建筑套筒灌浆测试方法和原理进行研究；
S2：现场布点，对装配式建筑套筒灌浆，人为制定不同饱满度的模型，对套筒灌浆检测技术进行理论与实践、定性与定量的系统研究，并结合工程项目，进行实验检测验证；
S3：现场数据收集，对上述模型进行多次试验，再对试验的数据进行收集，最后整理数据；
S4：分析，将整理的数据进行分析判定，判定的方式分为两种，一种是AI判定分为两个级别，分别为：SOUND与DEFECT，SOUND代表灌浆状态呈密实，DEFECT代表灌浆状态呈缺陷，另一种是人工判定，依据MEM、FFT频域分析方法，以IEEV法为基础，与正常混凝土处波速进行对比，若波速降低，则判定存在缺陷；
S5：确认分析结构，将两种分析得出的结构进行分析比较在进行确认；
S6：复测，对上述的结果出现疑问的地方再次进行试验侧视，通过多次的试验侧视得到相对准确的结果；
S7：对套筒梁灌浆质量评价，对上述的分析出的结果在比较最后根据得出的数据对灌浆质量作出评价。
2.根据权利要求1所述的装配式建筑套筒灌浆检测方法，其特征在于，所述S4中，分析灌浆缺陷、边界条件、混凝土材质、排列等对波形参数影响的敏感性，对套筒灌浆检测技术进行理论与实践、定性与定量的系统研究，并结合工程项目，进行实验检测验证。
3.根据权利要求1所述的装配式建筑套筒灌浆检测方法，其特征在于，所述S4中，AI解析法目前仅针对剪力墙单排套筒检测，未来可扩充至双排套筒；沿套筒轴线，若混凝土存在缺陷，对结果存在一定影响；边界条件，易引发R波对结果的影响，具体影响需进一步研究；排列方式，单排使用IEEV法，双排宜使用IERS法进行解析。
4.根据权利要求1所述的装配式建筑套筒灌浆检测方法，其特征在于，所述AI整体步骤：步骤一：获取多种结构厚度或工况下已知灌浆状态的测试套筒的健全部位的冲击弹性波信息，作为反映混凝土力学特性的基准参数；步骤二：对步骤一中获得的冲击弹性波信息特征进行解析处理，得到目标参数，包括其频谱特性参数，建立训练集以供机器学习得到分析模型；步骤三：采集未知灌浆状态的测试套筒检测数据，采集方式与步骤一的方式相同，利用步骤二得到的分析模型对未知灌浆状况的套筒的检测数据进行分析验证得到该测试套筒的灌浆密实度；步骤四：将步骤三得到的测试套筒的检测数据和验证结果再次补充到训练集以供机器学习，对分析模型进行优化。
5.根据权利要求1所述的装配式建筑套筒灌浆检测方法，其特征在于，所述S4中，分析模型包括：贝叶斯网络、人工神经元网络与随机森林。
6.根据权利要求1所述的装配式建筑套筒灌浆检测方法，其特征在于，所述S3中，收集混凝土力学特性的基准参数包括：首波半波长、测试波速、标准波速、壁厚、套筒外径、套筒埋深、测试点边界最小距离、测试点中心距入浆口距离和测试点中心距出浆口距离。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201106 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |