一种用于装配式混凝土构件灌浆饱满度质量检测方法与流程

本发明涉及质量检测，尤其涉及一种用于装配式混凝土构件灌浆饱满度质量检测方法。

背景技术：

1、随着我国装配式建筑产业化的快速推进，对预制混凝土构件连接节点质量的要求日益提高。钢筋套筒灌浆连接作为装配式混凝土结构中关键的受力连接形式，其灌浆饱满度直接影响结构的整体承载力和抗震性能。然而，传统检测方法因灌浆属于隐蔽工程、套筒内部空间狭小且金属干扰强，已无法满足对灌浆质量全过程实时监控的需求，现有预埋钢丝拉拔法、阻尼振动传感器法、x射线法和超声波法等存在局部破损、成本高昂、定量精度不足或无法在线检测等技术瓶颈，严重影响装配式建筑质量验收的可靠性和效率。在此背景下，如何针对装配式混凝土构件灌浆隐蔽缺陷问题，融合几何定位、灌浆过程参数与振动响应特征，在解决传统方法无法准确定量灌浆饱满度的前提下提升检测的实时性与可靠性，已成为装配式混凝土构件灌浆质量检测技术领域亟待解决的关键技术问题。

2、中国专利公开号：cn115372474a，公开了一种大体积混凝土施工质量检测方法及系统，通过在有脱空缺陷的钢管混凝土构件模型上根据其内侧灌浆质量的不同布置不同的测点，对钢管混凝土构件模型进行声学仿真模拟，分析所得到的时域信息、频域信息，从时域信号中提取出了能量特征参数eu，对有脱空缺陷的钢管混凝土构件模型不同检测点的声学测试，有脱空位置的检测点与无脱空位置的检测点测得的能量特征参数eu值差异明显，存在蜂窝缺陷的钢管混凝土模型的声学仿真模拟结果显示能量特征参数能够反映钢管混凝土构件内部的蜂窝缺陷，蜂窝较密集的位置获得的eu值较大，可以通过能量特征参数来判定钢管混凝土构件内部灌浆质量情况，提高了大体积混凝土施工质量检测的效率和准确性。

3、现有技术中还存在以下问题：

4、未能基于预留钢筋与预埋套筒所在位置确定定位偏离程度，从而结合实际灌浆体积确定实际灌浆偏差，并确定灌浆是否达标，进而无法结合环境参数确定混凝土构件的灌浆饱满度。

技术实现思路

1、为此，本发明提供一种用于装配式混凝土构件灌浆饱满度质量检测方法，用以克服现有技术中未能基于预留钢筋与预埋套筒所在位置确定定位偏离程度，从而结合实际灌浆体积确定实际灌浆偏差，并确定灌浆是否达标，进而无法结合环境参数确定混凝土构件的灌浆饱满度的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种用于装配式混凝土构件灌浆饱满度质量检测方法，包括：

3、获取各预留钢筋所在位置，以结合各预埋套筒所在位置确定定位偏离程度；

4、对安装完成的混凝土构件底部连接部位进行封仓，在养护达到设计强度后，向灌浆仓内注入浆料；

5、基于灌浆过程中的灌浆压力变化曲线确定实际灌浆体积，以结合定位偏离程度确定实际灌浆偏差，基于灌浆过程中灌浆设备的工作电流与灌浆设备的出口压力确定灌浆能效；

6、在灌浆中期，关闭出浆口后立即重新开启，基于灌浆过程中的灌浆压力确定压力变化参数，基于所述灌浆过程中的灌浆压力突变曲线确定压力恢复时间，以结合压力变化参数确定所述灌浆仓的密封性能；

7、在所述灌浆仓外设置激振器与拾振器，基于所述浆料在连续激励下的加速度响应信号生成响应频谱，以确定所述灌浆仓内是否存在填充缺陷，并结合所述实际灌浆偏差确定灌浆是否达标；

8、基于所述灌浆能效与所述压力变化参数确定环境参数，以结合所述实际灌浆偏差确定混凝土构件的灌浆饱满度。

9、进一步地，确定所述定位偏离程度的过程包括：

10、基于各预埋套筒底面中心的间隔距离确定基准位置间距，基于各预留钢筋间的位置距离确定实际位置间距；

11、基于实际位置间距与基准位置间距确定所述定位偏离程度。

12、进一步地，确定所述实际灌浆体积的过程包括：

13、实时采集灌浆过程中灌浆设备的出口压力与流量，建立以浆料累计流量为横轴，以出口压力为纵轴的灌浆压力变化曲线；

14、基于灌浆压力变化曲线的斜率突变点确定所述实际灌浆体积。

15、进一步地，确定所述实际灌浆偏差的过程包括：

16、基于实际灌浆体积与设计灌浆体积确定灌浆体积偏差，基于灌浆体积偏差与所述定位偏离程度确定所述实际灌浆偏差。

17、进一步地，确定所述灌浆能效的过程包括：

18、基于灌浆过程中灌浆设备的出口压力与设计流量确定有效液压功率，基于灌浆设备的额定电压与灌浆设备的工作电流确定有效电功率；

19、基于有效液压功率与有效电功率确定所述灌浆能效。

20、进一步地，确定所述压力变化参数的过程包括：

21、获取灌浆中期所述灌浆压力变化曲线，基于处于稳定压力时段的灌浆压力确定稳态压力；

22、实时采集灌浆中期灌浆设备的出口压力，建立以时间为横轴，以所述灌浆设备的出口压力为纵轴的灌浆压力突变曲线，基于关闭出浆口后至重新开启出浆口时间段内的压力峰值确定突变压力；

23、基于稳态压力与突变压力确定压力变化参数。

24、进一步地，确定所述灌浆仓的密封性能的过程包括：

25、基于所述灌浆压力突变曲线中，灌浆设备的出口压力自压力峰值回落至稳态压力的时间确定压力恢复时间；

26、若压力恢复时间大于或等于恢复时间阈值，且压力变化参数大于或等于压力变化阈值，确定所述灌浆仓的密封性能达标。

27、进一步地，确定所述灌浆仓内是否存在填充缺陷的过程包括：

28、采集灌浆过程中所述浆料在连续激励下的加速度信号以生成响应频谱，获取响应频谱中的主共振频率和频谱峰值，以确定所述灌浆仓内是否存在填充缺陷。

29、进一步地，若所述实际灌浆偏差大于灌浆偏差阈值，或所述灌浆仓存在填充缺陷，确定所述灌浆不达标。

30、进一步地，确定所述混凝土构件的灌浆饱满度的过程包括：

31、基于所述压力变化参数与所述压力变化参数阈值确定所述灌浆仓的性能参数，基于性能参数与所述灌浆能效确定环境参数；

32、基于所述环境参数与所述实际灌浆偏差确定所述混凝土构件的灌浆饱满度。

33、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明通过获取各预留钢筋所在位置与各预埋套筒所在位置确定定位偏离程度，实现了连接节点钢筋与套筒几何一致性的量化表征，为实际灌浆体积的理论修正和局部填充风险识别提供了统一基准，基于灌浆压力变化曲线确定实际灌浆体积，实现了灌浆仓由开放填充状态向封闭受压状态转变临界点的动态识别，保证了实际灌浆体积提取的物理准确性，基于实际灌浆体积与定位偏离程度确定实际灌浆偏差，实现了灌浆量充盈度与空间几何匹配度的联合量化评价，基于灌浆设备出口压力与工作电流确定灌浆能效，实现了灌浆过程能量转换效率的在线监测，有效表征了堵塞或气泡空化等异常状态，基于压力变化参数与压力恢复时间确定灌浆仓的密封性能，实现了灌浆仓持压能力与保压能力的双参数协同评价，避免了泄漏识别的不确定性和漏判风险，基于主共振频率与频谱峰值确定灌浆仓内是否存在填充缺陷，实现了灌浆仓内空腔、未充满区域及游离气泡群等填充缺陷的振动特征辨识，提高了缺陷识别的有效性，基于环境参数与实际灌浆偏差确定混凝土构件的灌浆饱满度，实现了过程能量状态、密封边界条件与终态充盈偏差的融合判定，有效提高了装配式混凝土构件灌浆饱满度质量检测的准确性与检测结果的可靠性。

34、进一步地，本发明通过各预埋套筒地面中心的间隔距离均值确定基准位置间距，降低了单次间距测量中的随机误差和个别异常点影响，基于各预留钢筋间的位置距离均值确定实际位置间距，降低了对高精度三维定位设备的依赖，提高了检测效率和可操作性，基于实际位置间距与基准位置间距的比值确定定位偏离程度，消除了构件尺寸和套筒布置间距差异的影响，基于灌浆压力变化曲线的斜率突变点确定实际灌浆体积，实现了对灌浆仓填充状态的客观量化识别判定，基于灌浆体积偏差与定位偏离程度确定实际灌浆偏差，全面反映了浆料在套筒环形间隙中的有效填充程度，有效提高了装配式混凝土构件灌浆饱满度质量检测的准确性与检测结果的可靠性。

35、进一步地，本发明通过基于灌浆设备出口压力与设计流量确定有效液压功率，保证了有效液压功率获取的实时性与工程可实施性，基于有效液压功率与有效电功率确定灌浆能效，实现了电能向液压能转换效率的量化表征，直接反映了设备能量利用水平，基于灌浆稳定压力时段的灌浆压力确定稳态压力，实现了对关闭出浆口前的基准压力标定，基于压力峰值确定突变压力，实现了灌浆仓在动态注入条件下保压能力的定量表达，基于压力恢复时间与压力变化参数确定灌浆仓的密封性能，避免了单一压力特征判据在泄漏识别中的不确定性和漏判风险，有效提高了装配式混凝土构件灌浆饱满度质量检测的准确性与检测结果的可靠性。

36、进一步地，本发明通过采集灌浆过程中浆料在连续激励下的加速度信号以生成响应频谱，实现了灌浆仓内填充状态在振动响应下的非侵入式在线表征，基于响应频谱中的主共振频率和频谱峰值确定灌浆仓内是否存在填充缺陷，提高了缺陷识别特征提取的完整性与可靠性，降低了漏检与虚警概率，基于实际灌浆偏差且灌浆仓存在填充缺陷确定灌浆不达标，实现了终态体积偏差与内部振动特征缺陷的联合判定，提高了灌浆达标判定的全面性与安全性，基于环境参数与实际灌浆偏差确定混凝土构件的灌浆饱满度，实现了过程环境和终态充盈的同时判定，降低了误判率，有效提高了装配式混凝土构件灌浆饱满度质量检测的准确性与检测结果的可靠性。