[发明专利]一种用于钢管内柱高标号山砂混凝土的检测方法及装置

说明书

本发明公开了一种用于钢管内柱高标号山砂混凝土的检测方法及装置，该装置包括钢管柱内竖直地布置的三根声测管，三根声测管分别位于等边三角形的三个夹角处，每根声测管下端至钢管柱底面，上端高于钢管柱，在其中两根声测管内设置有换能器，两个换能器分别通过两根数据线连接在基桩跨孔超声波自动循测仪的两个输入端口，基桩跨孔超声波自动循测仪的数据输出端口与非金属超声检测分析仪的输入端口连接。本发明采用敲击分析法及声波对测剖面分析法对钢管内柱高标号山砂混凝土进行100％无损检测，对疑区域采用长杆钻心取样分析法进行复测，准确确定存疑位置并采用长杆钻心取样分析法进行复检，复检后对钻孔进行修补降低结构损伤。

技术领域

本发明涉及一种用于钢管内柱高标号山砂混凝土的检测方法及装置，属于建筑工程中检验试验技术领域。

背景技术

钢管混凝土具有承载能力高、塑性、韧性好、制作和施工方便、耐火性能好等优点而被广泛应用于超高层建筑体系中。施工中由于钢管混凝土的浇筑时为密闭空间，混凝土浇筑质量难以保证，并且在西南区域广泛使用C60-C70高标号山砂混凝土进行填充，高标号山砂混凝土具有收缩体量大、大体积构件易形成收缩裂缝的特点，故对钢管内山砂混凝土的成型质量控制及检测极为重要。但因其密闭性的特点导致检测难度大、山砂混凝土缺陷区域难以定位。

传统的钻芯法、超声法、冲击回波法、截面CT法及表面波小波分析法等均对钢管混凝土具有一定的损伤，且有局限性及不确定性，不能大面积使用，检测结果不准确。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种操作方便、成本低、检测结果可靠的用于钢管内柱高标号山砂混凝土的检测方法及装置，解决了钢管混凝土因密闭情况导致混凝土浇筑质量难以检测、缺陷区域难以定位的技术难题，并降低了有损试验的比例。

本发明的技术方案：一种用于钢管内柱高标号山砂混凝土的检测方法，包括以下步骤：

步骤一、将三根声测管竖直布置于钢管柱内，并且三根声测管分别位于等边三角形的三个夹角处，每根声测管下端至声测管底面，上端高于钢管柱；

步骤二、向钢管柱内浇筑高标号山砂混凝土，待混凝土浇筑完毕且混凝土强度达到10Mpa后，开始对钢管柱内的混凝土进行检测；

步骤三、采用声波对测剖面分析法进行检测：对三根声测管灌满水，将基桩跨孔超声波自动循测仪的换能器置于其中两个声测管的顶部，然后使两个换能器以同一高度等距离同步向下移动，每移动一定的距离则读取声学参数并记录换能器所处深度。声波对测剖面分析法其工作原理为：超声脉冲信号在混凝土的传播过程中因发生绕射、折射、多次反射及不同的吸收衰减，使接收信号在混凝土中传播的时间、振动幅度、波形及主频等发生变化，这样接收信号就携带了被测柱身混凝土的密实缺陷情况、完整程度等信息进而判断钢管混凝土柱内混凝土缺陷的程度并确定其位置。

步骤四、根据记录的声学参数以及换能器所处深度值，采用非金属超声检测分析仪对记录数据进行处理，找出混凝土的缺陷位置；

步骤五、采用长杆钻心取样分析法对混凝土的缺陷位置取样：采用高速钻机对缺陷位置进行取样，按取样段上、中、下三处进行取样，并对所取样品按照外观及抗压试验进行质量判定，即可得出检测结果。

上述方法中，检测前，采用敲击分析法进行初步检测：即使用检测锤对钢管柱外壁进行敲击，敲击点上下间距为1m，左右间距为0.5m，根据敲击声响判断混凝土成型质量，即声音沉闷表示浇注质量较好，声音清脆或带有明显的回音表示内部具空洞，这样便可根据敲击声响粗略判断混凝土的缺陷位置。

上述方法中，采用非金属超声检测分析仪对记录数据进行处理时，采用以下公式对数据进行分析：

m_x＝∑X_i/n