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鋼套筒廠家分享灌漿套筒灌漿飽滿度檢測技術研究

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鋼套筒廠家分享灌漿套筒灌漿飽滿度檢測技術研究

發布日期:2019-05-21 作者: 點擊:

鋼套筒廠家分享灌漿套筒灌漿飽滿度檢測技術研究

近年來,裝配式混凝土結構發展迅速,但是也存在很多制約其發展的因素,其中裝配式構件之間的連接便是關鍵因素之一。鋼筋套筒灌漿連接是裝配式混凝土結構中常用的受力鋼筋連接方式,灌漿質量的好壞直接影響到混凝土結構的質量。鋼筋套筒灌漿連接是隐蔽工程,結構為多層金屬和非金屬介質交替:套筒外部為混凝土,内部為連接鋼筋,套筒和鋼筋之間的空腔灌注高強砂漿完成上下兩個構件的連接,;砂漿體在徑向厚度很薄,一般為5mm~6mm。自2014年起,北京、上海、安徽、山東等省市的相關研究機構相繼開展了對套筒灌漿質量現場檢測方法的研究,并嘗試了以下多種在工程界應用的無損檢測方法,但均未成功:超聲波法:受到套筒尺寸小、灌漿縫隙小等制約;相控陣超聲法:原因同上;高頻雷達法:因套筒的電磁屏蔽,無法探測;射線法:因灌漿後套筒斷面中金屬部分占比太大,無法檢測;沖擊回波法:因套筒中不同介質的界面多,無法探測。

目前,世界上尚沒有針對套筒灌漿的非破損可靠檢測手段。對套筒内灌漿飽滿性的檢測成為業界的難題,現有的工程無損檢測方法均無法對其進行有效檢測。經過對現有無損檢測技術方法分析和試驗之後,排除了在構件表面采用無損檢測方法的方向。通過分析裝配式結構特點、灌漿施工工藝、飽滿度檢測的核心需求等全過程要素後,借鑒工程安全、質量監測領域的思路,選擇預埋傳感器的技術路線進行研究:根據鋼筋套筒内灌漿飽滿和不飽滿兩種狀态下,套筒内出漿孔高度分别為灌漿料和空氣兩種不同介質的特性,設計一種微型傳感器,灌漿前從排漿孔插入預埋在灌漿套筒中,傳感器能分辨空氣和灌漿料兩種介質,從而判斷套筒内灌漿料是否飽滿。在技術方向确定後,對空氣和灌漿料兩種介質的特性進行對比,認為兩種介質最大的差異為彈性模量,而對彈性模量最有效的檢測方式為振動衰減法,所以選定該方向進行深入研究。

1 模拟實驗
1.1 實驗設備
基于以上理論,最新研制了ZBL-G1000灌漿飽滿度檢測儀、振動傳感器。該設備是基于預埋傳感器技術,采用阻尼振動法檢測套筒灌漿内部缺陷的設備,該設備具有測試效率高、可靠性好、對結構無損傷等特點。
(1)儀器的參數指标:①阻尼傳感器的中心頻率應在灌漿飽滿度檢測儀頻率寬度之内,幅值測量誤差不能大于1dB;②灌漿飽滿度檢測儀工作環境環境溫度:0℃~40℃;相對濕度:<90%RH;不得長時間陽光直射;在潮濕、灰塵、腐蝕性氣體環境中使用時,應采取必要的防護措施;③灌漿飽滿度檢測儀環境溫度:-20℃~+60℃;相對濕度:<90%RH;不用時請将儀器放在包裝箱中,在通風、陰涼、幹燥環境下保存,不得長時間陽光直射,若長期不使用,應定期通電開機檢查;④傳感器工作環境和存儲環境溫度:-10℃~60℃;相對濕度:<90%RH;
(2)儀器操作與結果輸出。ZBL-G1000灌漿飽滿度檢測儀操作簡單,可采用按鍵操作,也可采用觸摸屏操作。主要操作鍵包括:電源開關、采集、存儲、分析、方向鍵等。結果輸出主要包括:波形結果輸出和振動能量值輸出。
1.2 實驗驗證
為驗證方法可靠性,進行了多次模型試驗,包括透明模型和局部構件模型。
試驗模拟了灌漿飽滿、灌漿飽滿、漏漿等多種現場可能出現的情況。多次模型試驗測試結果證明,阻尼震動法可以直觀判定灌漿飽滿情況(砂漿是否到達傳感器位置)。
2 工程實例
為進一步驗證阻尼震動法灌漿飽滿度檢測方法的實際應用效果,在多個項目進行了現場試驗。安徽某保障房項目現場試驗。該項目為裝配式住宅結構,内牆、外牆均采用裝配式結構,采用鋼筋套筒灌漿連接。選取4号樓5層的4個構件進行試驗,測試結果全部飽滿,符合傳感器在流體灌漿料中測試波形。
3 灌漿飽滿度在線監測及質量檢測方法
套筒灌漿屬于隐蔽工程,目前的驗收規範對于灌漿是否飽滿的判定标準為所有出漿孔是否均出漿。而在實際工程中,由于出漿口的高度低于套筒的頂部高度,可能會導緻套筒内出現空腔而無法被檢查出。而通過預埋傳感器檢測可以很好的解決這一問題。下面是歸納出的一般方法:⑴灌漿前應制定套筒灌漿飽滿性監測專項方案;⑵每棟樓首層鋼筋套筒連接應全數進行灌漿飽滿性監測;二層及以上樓層的每個灌漿倉抽樣監測的數量應不少于2個、傳感器宜布置于灌漿倉兩端的鋼筋套筒中,且每層抽樣監測的數量應不少于該層同類構件套筒總數的30%;⑶灌漿飽滿性監測應符合下列規定:①監測前應檢查儀器、傳感器工作是否正常;②監測前應錄入工程名稱、樓号、樓層、套筒所在構件編号、監測人員信息;③監測宜在套筒灌漿完成5分鐘後、灌漿料初凝前進行;④當能量值指示條顯示綠色時,判定該套筒灌漿飽滿;當能量值指示條顯示紅色時,判定該套筒灌漿不飽滿,應及時查找原因,處理後進行補灌;⑤補灌後應對該監測點進行複測;⑥保留灌漿飽滿性監測數據并存檔。
5 灌漿飽滿度施工質量驗收
(1)施工質量驗收檢測應在被測套筒的灌漿料終凝後進行;
(2)施工質量驗收檢測應由具有檢測資質的第三方檢測單位實施;
(3)抽檢比例及部位:初次抽檢以每一樓層為單位,抽檢數量為該層套筒總數的30%,部位由檢測單位按兼顧普遍性和重要性的原則随機抽取;
(4)測試前應輸入工程名稱、樓号、樓層、套筒所在構件的PCID;
(5)接入傳感器進行測試并保存測試結果,
(6)當能量值超過Ⅱ區(能量值大于180),判定套筒灌漿不飽滿;
(7)當測能量值在Ⅱ區,應檢查排漿孔狀态,确認灌漿是否飽滿;
(8)如判定為套筒灌漿不飽滿的個數超過初次抽檢數量的5%時,應再增加一倍檢測比例進行再次檢測,兩次抽檢的判定為套筒灌漿不飽滿的個數超過兩次抽檢總數的5%時,應進行全部檢測;
(9)對于檢測中判定為套筒灌漿不飽滿的灌漿套筒,應進行修複直至飽滿為止。
5 結論
(1)經大量室内模拟及現場試驗表明,該方法在套筒灌漿料凝固前和凝固後均能直觀、可靠、快捷地測試出灌漿是否飽滿;
(2)該方法可用作套筒灌漿過程的監測手段,能及時發現灌漿是否飽滿,為二次補灌提供可靠的依據,能夠對灌漿質量的提升産生明顯的效果;
(3)該方法也可用作灌漿料凝固後套筒灌漿是否飽滿的檢測手段,對套筒灌漿是否飽滿的質量評價及驗收提供可靠依據;
(4)該方法創造性的解決了裝配式結構施工中關鍵連接部位的質量檢測難題,為連接節點的施工質量的控制和評價提供了可靠的技術手段,将會為裝配式結構的推廣應用發揮顯著的促進作用。

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