[发明专利]基于干耦合超声检测技术的套筒内钢筋插入长度测量方法

说明书

本发明公开了一种基于干耦合超声检测技术的套筒内钢筋插入长度测量方法，在预制构件现场拼接完成后且套筒灌浆施工前，将干耦合超声传感器从灌浆孔道或预制构件底部接缝的剔凿口处伸入，抵接在伸出下部基体的连接钢筋侧面，激发并接收超声导波；超声导波在连接钢筋侧面的抵触点处按照初始传播方向分为上行波及下行波，上行波与下行波在每经过2倍的连接钢筋伸出长度后会同时达到抵触点，回波信号叠加导致波幅值增大易于识别，计算出超声导波在单倍的连接钢筋伸出长度中传播所需的时间，再根据参考波速，即可计算得到所测连接钢筋的伸出长度，并最终算得套筒内连接钢筋插入长度。本发明可以快速、有效检测套筒内连接钢筋插入长度，并且通用性强。

技术领域

本发明涉及装配式建筑技术领域，具体涉及一种基于干耦合超声检测技术的套筒内钢筋插入长度测量方法。

背景技术

在装配式建筑结构中，尤其是在装配式混凝土结构中，构件连接是保证结构整体质量的关键节点。钢筋套筒灌浆连接是在装配式混凝土结构中常用的钢筋连接形式，是指在预制混凝土构件内预埋的金属套筒中插入钢筋并灌注水泥基灌浆料而实现的钢筋对接连接方式。插入套筒内的连接钢筋作为不同预制构件荷载传递的主要承担者，连接钢筋的锚固长度是保证套筒灌浆连接可靠性的关键因素之一，而套筒内连接钢筋的插入长度则是保证其锚固长度的先决条件。

然而，实际施工过程中会存在以下三方面的原因，导致套筒内连接钢筋插入长度减小：(1)由于构件生产或现场安装偏差导致下段连接钢筋无法就位，个别存在下段连接钢筋被割短或割断现象；(2)由于下层预制构件顶部的预留钢筋，除了要插入上层预制构件底部的套筒外，还要经过上下层预制构件之间的叠合楼板及上层预制构件的底部接缝，叠合楼板的现浇层如果厚度控制不好，会影响连接钢筋插入套筒的深度；(3)同理，底部接缝的厚度如果控制不好，也会影响连接钢筋插入套筒的深度。上述问题最终都会减少钢筋的有效锚固长度，导致钢筋套筒灌浆连接接头强度达不到要求，存在安全隐患。

目前，已有的套筒内钢筋插入长度的检测方法为内窥镜法，是利用套筒尺寸精度高的特点，将测量连接钢筋的插入长度转化为测量连接钢筋插入段末端与套筒内已知参照点的相对距离，通过三维立体测量内窥镜准确测量上述相对距离，计算出连接钢筋的插入长度。但是该方法存在一个问题：该方法为间接测量方法，必须借助于套筒内的已知参照点，但并不是所有品牌的套筒都能在套筒内找到合适的已知参照点。

因此，有必要提供一种适用性更强且可以快速、有效检测套筒内连接钢筋插入长度的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于干耦合超声检测技术的套筒内钢筋插入长度测量方法，可以快速、有效检测套筒内连接钢筋插入长度，并且通用性强。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于干耦合超声检测技术的套筒内钢筋插入长度测量方法，在预制构件现场拼接完成后且套筒灌浆施工前，将干耦合超声传感器从灌浆孔道或预制构件底部接缝的剔凿口处伸入，抵接在伸出下部基体的连接钢筋侧面，激发并接收超声导波；

所述超声导波在连接钢筋侧面的抵触点处按照初始传播方向分为上行波及下行波，所述上行波及下行波在连接钢筋的末端及连接钢筋与下部基体的交接处发生多次反射，形成回波信号，上行波与下行波在每经过2倍的连接钢筋伸出长度后会同时达到抵触点，回波信号叠加导致波幅值增大易于识别，选用2的整数倍连接钢筋伸出长度对应的回波信号的多次回波峰值的时间间隔，计算出超声导波在单倍的连接钢筋伸出长度中传播所需的时间，再根据超声导波在相同型号的外伸钢筋中传播的参考波速，计算得到所测连接钢筋的伸出长度，上述伸出长度减去下部基体与套筒底部的间隙值即可得到套筒内连接钢筋的插入长度。

进一步的，当所述灌浆孔道为直线型时，干耦合超声传感器从灌浆孔道伸入，抵接在插入套筒内处于套筒出浆口高度的连接钢筋的侧面。