CN115436289B - 一种套筒灌浆饱满度检测系统及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种套筒灌浆饱满度检测系统，包括灌浆套筒、检测孔套管、芯棒和工业内窥镜；灌浆套筒用于上下层竖向钢筋的连接，且其上分别设置有检测孔、出浆孔与灌浆孔；检测孔套管套接于检测孔，且检测孔套管的管道与检测孔相连通，形成检测通道；芯棒安装于检测通道内，用于检测通道的封堵，且芯棒的一端插入灌浆套筒的检测孔中，另一端抵接于检测孔套管尾部；工业内窥镜用于拔除芯棒后，通过检测通道观测灌浆情况。本发明还提供了一种基于预成孔内窥镜法的灌浆饱满度检测方法。本发明在进行灌浆饱满度检测时，仅需破坏检测孔套管，拔出芯棒，即可插入工业内窥进行检测，具备检测速度快、操作简单、适用面广、综合成本低、可随机检测等优点。

Description

一种套筒灌浆饱满度检测系统及检测方法

技术领域

本发明涉及装配式建筑施工技术领域，尤其涉及一种套筒灌浆饱满度检测系统及检测方法。

背景技术

装配式建筑中，装配式整体式混凝土结构是由“预制混凝土构件”通过可靠的连接方式进行连接，并与现场后浇混凝土、水泥基灌浆料形成整体的装配式混凝土结构；其中，“灌浆套筒”连接“上下预制构件”受力钢筋，其可靠性直接影响建筑结构性能和品质。目前，装配式建筑专业从业人员匮乏，套筒封仓、灌浆水平普遍较低，部分从业人员责任心及认知水平不够，导致常出现灌浆套筒灌浆质量无法达到质量要求，加之套筒灌浆为隐蔽工程，无法直观观测套筒灌浆饱满度，灌浆料凝固后无法对灌浆不饱满构件进行修补，存在较大工程隐患。套管灌浆不饱满问题已成为阻碍推广装配式建筑的关键问题。

目前，JGJT 485-2019《装配式住宅建筑检测技术标准》采用的装配式混凝土检测方法主要为预埋传感器法、预埋钢丝拉拔法、X射线成像法，T/CECS 683-2020《装配式混凝土结构套筒灌浆质量检测技术规程》采用预埋传感器法、预埋钢丝拉拔法、X射线成像法和钻孔内窥镜法，此四种方法为适用性较强的方法，但都具有不同程度的缺陷。预埋传感器需提前预埋，不易做到随机检测，存在预埋位置精度要求高、橡胶塞易被顶出、单价昂贵、检测精度低等缺点；预埋钢丝拉拔法需提前预埋，易做到随机检测，存在检测钢丝易受施工扰动、灌浆时钢丝易被顶出、评定结果不统一，且仅能从出浆口预埋，无法适用双排套筒等缺点，常需结合内窥镜进行判断；X射线数字成像存在费用高、操作复杂、需在预制构件两侧设置仪器，且对双排套筒或墙厚大于230mm墙体无法有效检测等问题；钻孔内窥镜法主要适用于套筒靠近检测墙面，对双排套筒需从墙体外侧开孔，存在开孔定位难、检测时间要求高、无法适用夹心保温外墙板等缺点，但相对其他三种检测方法，具备适用性强、费用相对较低、已用于实际工程等优点。

公布号为CN111122605A的中国专利文献提出了一种采用内窥镜法检测灌浆套筒饱满度的方法，其本质是在灌浆套筒中部设置限位孔，限位孔采用螺栓等封堵。灌浆检测时，需剔除限位孔处保护层，拧出螺栓形成检测通道，方可采用内窥镜进行检测。此方法需对现场套筒位置保护层进行破坏处理，且针对双排套筒布置和夹心保温墙板靠室外面套筒无法进行检测，存在一定局限性。

公布号为CN108761049A的中国专利文献提出预成孔检测钢筋连接套筒灌浆饱满度的装置和方法，其实质是灌浆完成后在出浆孔插入收缩成孔或化学成孔装置，利用热熔材料融化抽出加热芯棒形成检测孔道。此方法需在灌浆完成后进行预埋，不具备随机抽查性，失去检测意义；其次，芯棒加热需在灌浆料初凝或终凝后方可进行加热，增加现场施工工序；再者，其芯棒等装置采用橡胶塞等方式进行封堵极易被反顶而出，形成漏浆；最后，其芯棒需从灌浆孔插入，针对双排套筒或夹心保温墙体无法进行检测。此方法具备一定局限性。

公布号为CN108331260A的中国专利文献提出了带检测孔的半灌浆套筒灌浆饱满度检测方法，其检测孔直接使用橡胶塞进行封堵，形成空气负压，极易被反顶而出，造成检测孔被灌浆料封堵，无法形成检测通道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种套筒灌浆饱满度检测系统及基于预成孔内窥镜法的检测方法；本发明系统套筒简单合理，易于生产；检测孔可进行检测和补浆；检测孔通道形成过程可靠，不易被封堵；芯棒可回收利用，节能环保；本发明方法具备检测速度快、操作简单、适用面广、综合成本低、可随机检测等优点，具有较强的推广价值和经济价值。

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种套筒灌浆饱满度检测系统，包括灌浆套筒、检测孔套管、芯棒和工业内窥镜；所述灌浆套筒用于上下层预制构件竖向钢筋的连接，且其上分别设置有检测孔、出浆孔与灌浆孔；所述检测孔套管套接于所述灌浆套筒的检测孔，且所述检测孔套管的管道与检测孔相连通，形成检测通道；所述芯棒安装于所述检测通道内，用于检测通道的封堵，且所述芯棒的一端插入所述灌浆套筒的检测孔中，其另一端抵接于所述检测孔套管尾部；所述工业内窥镜用于拔除芯棒后，通过检测通道观测灌浆情况。

作为本发明的优选方式之一，所述灌浆套筒为全灌浆套筒或半灌浆套筒。

作为本发明的优选方式之一，所述检测孔、出浆孔和灌浆孔均设置于所述灌浆套筒侧壁，并且，所述灌浆孔位于检测孔、出浆孔底部，检测孔位于所述灌浆套筒顶部与出浆孔之间，或者，与所述出浆孔位于同一水平高度。

作为本发明的优选方式之一，所述检测孔与出浆孔在水平方向成10°～45°夹角，且所述检测孔为贯通直管，内径不小于7mm。其中，检测孔与出浆孔之间10°～45°夹角设计，可适用于单排套筒布置、双排套筒布置、梅花形套筒布置、靠近外墙室外侧套筒以及靠近外墙室内侧套筒布置。

作为本发明的优选方式之一，所述检测孔套管为PVC硬直管，且所述PVC硬直管的头部设置有向内延伸的倒扣，中部设置有外凸环肋，尾部设置有挡板；所述挡板由若干连接条构成。

作为本发明的优选方式之一，所述检测孔套管凸出预制混凝土构件表面10mm～30mm。

作为本发明的优选方式之一，所述检测孔的外壁设置有卡扣；所述卡扣与所述检测孔套管的倒扣相配合，实现检测孔与检测孔套管的卡接。

作为本发明的优选方式之一，所述芯棒采用塑料或高强钢筋。

作为本发明的优选方式之一，所述芯棒上位于所述检测孔内的部分设置有两道第一环形凸起，第一环形凸起的外径与检测孔内径相同或略小，两道第一环形凸起之间夹设有泡沫环；同时，所述芯棒的尾部设置有一道第二环形凸起，第二环形凸起与所述检测孔套管的尾部相贴。

作为本发明的优选方式之一，所述工业内窥镜包括测量镜头、内窥镜管线和内窥镜主机；所述测量镜头用于观测灌浆套筒内部的灌浆情况，内窥镜管线用于连接所述测量镜头与内窥镜主机。

一种基于预成孔内窥镜法的灌浆饱满度检测方法，采用上述套筒灌浆饱满度检测系统，检测方法如下：

(1)安装检测系统

在安装灌浆套筒时，先将芯棒插入检测孔；将检测套管安装在检测孔外壁，使芯棒尾部与所述检测孔套管的尾部相贴；最后，浇筑混凝土，形成预制混凝土构件；

(2)灌浆饱满度检测

①将外凸于预制混凝土构件的检测孔套管部分夹破，或者，利用工具刀将检测孔套管尾部切开，以漏出芯棒尾部；接着，使用钳子夹住并抽出芯棒，即可形成检测通道；

②将工业内窥镜的测量镜头伸入检测通道，通过测量镜头观察灌浆套筒内部灌浆情况；当灌浆套筒内灌浆料面不低于出浆孔底部时，判断灌浆饱满；当灌浆套筒内灌浆料面低于出浆孔底部时，判断灌浆不饱满，并使用测量镜头记录灌浆缺陷深度；

③对灌浆不饱满的灌浆套筒，利用检测通道进行注射补灌。

作为本发明的优选方式之一，正式灌浆前，对竖向钢筋的连接长度存在疑问时，可提前进行灌浆饱满度检测，即，利用检测通道，通过内窥镜观察灌浆套筒内部的竖向钢筋，判断竖向钢筋是否满足插入深度；

在灌浆过程中，对灌浆饱满度存在疑问时，可提前进行灌浆饱满度检测，即，利用检测通道，通过内窥镜观察套筒内部灌浆饱满度情况，初步判断灌浆是否饱满，若灌浆不饱满通过检测通道补灌。

本发明相比现有技术的优点在于：

(1)本发明所用套筒仅在原有套筒顶部和出浆口之间开设检测孔，小孔内径不小于7mm即可，对套筒受力不产生影响，且增加成本低；

(2)本发明检测孔与出浆孔形成10°～45°夹角，检测孔为贯通直管，方便内窥镜直接进入观测，可适用于单排套筒布置、双排套筒布置、梅花形套筒布置、靠近外墙室外侧套筒以及靠近外墙室内侧套筒布置，仅需在室内即可完成检测，不需外架辅助，具备适用范围广、操作简便、检测时间不受限等优点；

(3)本发明检测孔套管采用PVC硬直管，形成直观察孔，检测孔套管凸出预制混凝土构件10mm～30mm，稍加处理即可贯通通道，材料易得、便宜，操作简单；

(4)本发明采用芯棒封堵，芯棒被检测孔套管尾部挡板阻挡，可避免灌浆时反顶脱落；检测孔套管头部采用倒扣与检测孔外壁卡扣互咬连接，固定检测孔套管，避免预制混凝土构件浇筑过程中脱落；检测孔套管外壁设置外凸环肋，加强与混凝土咬合，避免灌浆时被反顶出预制构件；整个系统传力明确简单有效；

(5)本发明芯棒采用塑料或高强钢筋，可重复多次使用，节能环保；本发明芯棒头部设置第一环形凸起，第一环形凸起的外径与检测孔内径相同或略小，方便芯棒塞入检测孔，两道第一环形凸起中间夹入微膨胀泡沫环，防止灌浆料进入检测孔；

(6)本发明基于预成孔内窥镜法的灌浆饱满度检测方法，具备检测速度快、操作简单、适用面广、综合成本低、可随机检测等优点，具有较强的推广价值和经济价值；

(7)正式灌浆前，对竖向钢筋的连接长度存在疑问时，可提前进行灌浆饱满度检测，即，利用检测通道，通过内窥镜观察灌浆套筒内部的竖向钢筋，判断竖向钢筋是否满足插入深度；在灌浆套筒灌浆过程中，对灌浆饱满度存在疑问时，可提前进行灌浆饱满度检测，即，利用检测通道，通过内窥镜观察套筒内部灌浆饱满度情况，并测量浆面高度，初步判断灌浆是否饱满，若灌浆不饱满通过检测通道补灌。检测孔可一孔多用，简单方便，操作性强。

附图说明

图1是实施例1中套筒灌浆饱满度检测系统的正视剖切结构图；

图2是实施例1中套筒灌浆饱满度检测系统的俯视剖切结构图；

图3是实施例1中灌浆套筒的正视剖切结构图；

图4是实施例1中灌浆套筒的俯视剖切结构图；

图5是实施例1中检测孔套管的结构示意图；

图6是图5中检测孔套管的右视结构图；

图7是实施例1中芯棒的正视剖切结构图；

图8是图7中芯棒的右视结构图；

图9是实施例1中微膨胀泡沫环的正视剖切结构图；

图10是图9中微膨胀泡沫环的右视结构图；

图11是实施例1中各灌浆套筒的预埋布置示意图。

图中：1为灌浆套筒，11为出浆孔，12为检测孔，121为卡扣，2为检测孔套管，21为倒扣，22为外凸环肋，23为挡板，231为连接条，3为芯棒，31为第一环形凸起，32为微膨胀泡沫环，33为第二环形凸起，4为竖向钢筋，5为出浆孔套管。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如图1～11所示，本实施例的一种套筒灌浆饱满度检测系统，包括灌浆套筒1、检测孔套管2、芯棒3和工业内窥镜；所述灌浆套筒1用于上下层预制构件竖向钢筋4的连接，且其上分别设置有检测孔12、出浆孔11与灌浆孔；所述检测孔2套管套接于灌浆套筒1的检测孔12，且检测孔套管2的管道与检测孔12相连通，形成检测通道；所述芯棒3安装于检测通道内，用于检测通道的封堵，且芯棒3的一端插入灌浆套筒1的检测孔12中，其另一端抵接于检测孔套管2尾部；所述工业内窥镜用于拔除芯棒3后，通过检测通道观测灌浆情况。

具体地，本实施例中，灌浆套筒1为全灌浆套筒或半灌浆套筒，其侧壁分别开设有所述检测孔12、出浆孔11和灌浆孔；其中，灌浆孔位于检测孔12、出浆孔11底部，用于连接灌浆孔套管；检测孔12位于灌浆套筒1顶部与出浆孔11之间，或者，与出浆孔11位于同一水平高度；检测孔12用于连接检测孔套管2，实现灌浆饱满度检测；出浆孔11用于连接出浆孔套管5。

进一步地，检测孔12与出浆孔11在水平方向成10°～45°夹角，且检测孔12为贯通直管，内径不小于7mm，检测孔12外壁设置有卡扣121。其中，检测孔12外壁设置卡扣121，可方便后续与检测孔套管2的连接。

具体地，本实施例中，检测孔套管2为PVC硬直管，凸出预制混凝土构件表面10mm～30mm；PVC硬直管的头部设置有向内延伸的倒扣21，PVC硬直管中部设置有外凸环肋22，尾部设置有挡板23；其中，倒扣21与检测孔12外壁的卡扣121相配合，可相互咬合固定检测孔套管2；外凸环肋22可加强与混凝土咬合，避免灌浆时被反顶出预制混凝土构件；挡板23可阻止芯棒3灌浆时反顶而出，挡板23由若干连接条231构成，以方便后续拆除。

具体地，本实施例中，芯棒3采用塑料或高强钢筋，可重复多次使用，节能环保；芯棒3上位于检测孔12内的部分设置有两道第一环形凸起31，第一环形凸起31的外径与检测孔12内径相同或略小，方便芯棒3塞入检测孔12；两道第一环形凸起31之间夹设有微膨胀泡沫环32，防止灌浆料进入检测孔12；同时，芯棒3的尾部设置有一道第二环形凸起33，第二环形凸起33安装完毕后与检测孔套管2的挡板23相贴，可阻止芯棒3灌浆时反顶而出。

具体地，本实施例中，工业内窥镜包括测量镜头、内窥镜管线和内窥镜主机；其中，测量镜头用于观测灌浆套筒1内部的灌浆情况，内窥镜管线用于连接测量镜头与内窥镜主机。

灌浆饱满度检测方法：

(1)安装检测系统

在安装灌浆套筒1时，先将芯棒3插入检测孔12；接着，将检测套管2的倒扣21扣入检测孔12外壁的卡扣121内，使芯棒3的第二环形凸起33与检测孔套管2的尾部挡板23相贴；最后，浇筑混凝土，形成预制混凝土构件；

(2)灌浆饱满度检测

①将外凸于预制混凝土构件的检测孔套管2部分夹破，或者，利用工具刀将检测孔套管2尾部挡板23的连接条231切断，漏出芯棒3尾部的第二环形凸起33；接着，使用钳子夹住并抽出芯棒3，即可形成检测通道；

②将工业内窥镜的测量镜头伸入检测通道，通过测量镜头观察灌浆套筒1内部灌浆情况；当灌浆套筒1内灌浆料面不低于出浆孔11底部时，判断灌浆饱满；当灌浆套筒1内灌浆料面低于出浆孔11底部时，判断灌浆不饱满，并使用测量镜头记录灌浆缺陷深度；

③对灌浆不饱满的灌浆套筒1，利用检测通道进行注射补灌。

需要注意的是，上述检测方法为基于本实施例系统的正常操作步骤，但面对一些特殊情况时，也可提前进行内窥镜测量步骤。例如，正式灌浆前，当对竖向钢筋4的连接长度存在疑问时，可提前进行灌浆饱满度检测，即，利用检测通道，通过内窥镜观察灌浆套筒1内部的竖向钢筋4，判断竖向钢筋4是否满足插入深度。在灌浆过程中，当对灌浆饱满度存在疑问时，可提前进行灌浆饱满度检测，即，利用检测通道，通过内窥镜观察灌浆套筒1内部灌浆饱满度情况，初步判断灌浆是否饱满，若灌浆不饱满通过检测通道补灌。

此外，还需要注意的是，基于本实施例系统，本发明可适用于单排套筒布置、双排套筒布置、梅花形套筒布置、靠近外墙室外侧套筒以及靠近外墙室内侧套筒布置：

图11为本发明灌浆套筒1预埋示意图，由于本发明检测孔12与出浆孔11的夹角设计，当本发明适用于单排套筒布置、双排套筒布置、梅花形套筒布置、靠近外墙室外侧套筒以及靠近外墙室内侧套筒布置时，各灌浆套筒1上的检测孔套管2与出浆孔套管5可自成一定角度(角度可根据套筒间距进行设计)，从而有效避免不同灌浆套筒的检测孔套管2与出浆孔套管5交叉情况。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种套筒灌浆饱满度检测系统，其特征在于，包括灌浆套筒(1)、检测孔套管(2)、芯棒(3)和工业内窥镜；所述灌浆套筒(1)用于上下层预制构件竖向钢筋(4)的连接，且其上分别设置有检测孔(12)、出浆孔(11)与灌浆孔；所述检测孔套管(2)套接于所述灌浆套筒(1)的检测孔(12)，且所述检测孔套管(2)的管道与检测孔(12)相连通，形成检测通道；所述芯棒(3)安装于所述检测通道内，用于检测通道的封堵，且所述芯棒(3)的一端插入所述灌浆套筒(1)的检测孔(12)中，其另一端抵接于所述检测孔套管(2)尾部；所述工业内窥镜用于拔除芯棒(3)后，通过检测通道观测灌浆情况；

其中，所述检测孔套管(2)为PVC硬直管，且所述PVC硬直管的头部设置有向内延伸的倒扣(21)，中部设置有外凸环肋(22)，尾部设置有挡板(23)；所述挡板(23)由若干连接条(231)构成；所述检测孔(12)的外壁设置有卡扣(121)；所述卡扣(121)与所述检测孔套管(2)的倒扣(21)相配合，实现检测孔(12)与检测孔套管(2)的卡接；

所述芯棒(3)上位于所述检测孔(12)内的部分设置有两道第一环形凸起(31)，两道第一环形凸起(31)之间夹设有泡沫环；同时，所述芯棒(3)的尾部设置有一道第二环形凸起(33)，第二环形凸起(33)与所述检测孔套管(2)的尾部相贴。

2.根据权利要求1所述的套筒灌浆饱满度检测系统，其特征在于，所述灌浆套筒(1)为全灌浆套筒或半灌浆套筒。

3.根据权利要求1所述的套筒灌浆饱满度检测系统，其特征在于，所述检测孔(12)、出浆孔(11)和灌浆孔均设置于所述灌浆套筒(1)侧壁，并且，所述灌浆孔位于检测孔(12)、出浆孔(11)底部，检测孔(12)位于所述灌浆套筒(1)顶部与出浆孔(11)之间，或者，与所述出浆孔(11)位于同一水平高度。

4.根据权利要求3所述的套筒灌浆饱满度检测系统，其特征在于，所述检测孔(12)与出浆孔(11)在水平方向成10°～45°夹角，且所述检测孔(12)内径不小于7mm。

5.根据权利要求1所述的套筒灌浆饱满度检测系统，其特征在于，所述工业内窥镜包括测量镜头、内窥镜管线和内窥镜主机；所述测量镜头用于观测灌浆套筒(1)内部的灌浆情况，内窥镜管线用于连接所述测量镜头与内窥镜主机。

6.一种基于预成孔内窥镜法的灌浆饱满度检测方法，其特征在于，采用如权利要求1～5任一所述的套筒灌浆饱满度检测系统，检测方法如下：

(1)安装检测系统

在安装灌浆套筒(1)时，先将芯棒(3)插入检测孔(12)；接着，将检测套管(2)安装在检测孔(12)外壁，使芯棒(3)尾部与所述检测孔套管(2)的尾部相贴；最后，浇筑混凝土，形成预制混凝土构件；

(2)灌浆饱满度检测

①将外凸于预制混凝土构件的检测孔套管(2)部分夹破，或者，利用工具刀将检测孔套管(2)尾部切开，以漏出芯棒(3)尾部；接着，使用钳子夹住并抽出芯棒(3)，即可形成检测通道；

②将工业内窥镜的测量镜头伸入检测通道，通过测量镜头观察灌浆套筒(1)内部灌浆情况；当灌浆套筒(1)内灌浆料面不低于出浆孔(11)底部时，判断灌浆饱满；当灌浆套筒(1)内灌浆料面低于出浆孔(11)底部时，判断灌浆不饱满，并使用测量镜头记录灌浆缺陷深度；

③对灌浆不饱满的灌浆套筒(1)，利用检测通道进行注射补灌。

7.根据权利要求6所述的基于预成孔内窥镜法的灌浆饱满度检测方法，其特征在于，正式灌浆前，对竖向钢筋(4)的连接长度存在疑问时，提前利用检测通道，通过内窥镜观察灌浆套筒(1)内部的竖向钢筋(4)，判断竖向钢筋(4)是否满足插入深度；

在灌浆过程中，对灌浆饱满度存在疑问时，提前利用检测通道，通过内窥镜观察灌浆套筒(1)内部灌浆饱满度情况，初步判断灌浆是否饱满。