[发明专利]基于套筒表面超声的灌浆饱满度检测方法及系统

说明书

本发明提供一种基于套筒表面超声的灌浆饱满度检测方法及系统。检测方法包括在预制构件上设置检查口，该检查口能够露出灌浆套筒的外表面；在灌浆套筒的外表面沿竖向布置多个测点；在所述测点处布置集收发功能为一体的超声换能器；根据所述超声换能器接收到首波信号的强弱程度来判断所述灌浆套筒内部的灌浆情况。本发明检测方法通过设置检查口的形式，预留检查口或者剔除灌浆套筒外部的混凝土保护层形成检查口，提升了检测结果的准确性。

技术领域

本发明涉及装配式建筑技术领域，具体涉及基于套筒表面超声的灌浆饱满度检测方法及系统。

背景技术

预制装配式建筑是指建筑的部分或全部构件及部品在预制厂生产完成，再运输到施工现场，采用可靠的连接方式和安装机械将构件组装起来，形成具备设计使用功能的建筑物。与现浇结构施工相比，预制装配式结构具有施工方便、工程进度快、周围环境影响小、建筑构件质量容易得到保证等优点。装配式结构在我国的工业建筑中应用较多，近十年来在民用建筑特别是住宅建筑中大力推广应用。

灌浆套筒连接是目前预制装配式混凝土结构中钢筋主要连接方式之一，该技术通过专用灌浆套筒和高强度无收缩灌浆料实现钢筋连接，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。因该连接方式在构件同一个截面的接头数量是100％，且一般处于构件重要受力部位，故连接质量至关重要，如果灌浆套筒内部灌浆不饱满，钢筋连接将达不到设计的预期性能，则可能带来严重的结构安全隐患。

在施工过程中，灌浆套筒内部漏浆、少灌、堵塞的情况时有发生，灌浆套筒连接质量不符合要求的工程问题也有所报道，工程验收时对灌浆饱满度问题尤为关注。灌浆套筒主要采用钢质材料，且埋置于混凝土中，钢筋插入灌浆套筒后向套筒内灌浆，故从混凝土表面检测灌浆套筒内部灌浆缺陷是检测技术领域的研究难点。不同直径、不同厂家的灌浆套筒设计略有区别，常用灌浆套筒内腔灌浆料截面尺寸平均在10mm左右，最小尺寸约5mm，识别10mm以下的灌浆缺陷对混凝土无损检测技术来说是极具挑战性。

目前，众多学者研究在混凝土表面通过超声波检测灌浆套筒内部缺陷，考虑到混凝土中骨料影响，需要在超声波频率和可识别最小缺陷尺寸上寻找平衡，高频超声波衰减很快，无法接收到超声波；低频超声波又无法识别10mm级别以下的缺陷。因检测对象的复杂性，通过超声波透过混凝土检测灌浆套筒内部灌浆缺陷的无损检测技术研究进展缓慢，现有成果尚不能满足工程使用要求。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种基于套筒表面超声的方法，能够避免套筒外混凝土保护层干扰，可准确检测装配式建筑的灌浆套筒内部灌浆饱满度的方法及系统。

根据本发明的一个方面，提供一种基于套筒表面超声的灌浆饱满度检测方法，包括如下步骤：

在预制构件上设置检查口，该检查口能够露出灌浆套筒的外表面；

在灌浆套筒的外表面沿竖向布置多个测点；

在所述测点处布置具有激发超声波和接收超声波两种功能为一体的超声换能器；

超声换能器激发超声波后，超声波在灌浆套筒壁内传播，当灌浆套筒内部有灌浆料时，超声波在灌浆套筒内壁与灌浆料界面处发生反射，当灌浆套筒内部无灌浆料时，超声波在灌浆套筒内壁与空气界面处发生反射，所述超声换能器接收到反射波信号；

根据反射波的首波信号强弱程度判断该测点处的套筒内部是否灌浆，根据多个测点处套筒内是否有灌浆料综合判断所述套筒灌浆的饱满度。

优选地，所述反射波的首波信号强弱程度包括该反射波的首波振幅大小。