[发明专利]一种套筒组合灌浆的跟踪监测与智能控制系统

说明书

本发明提供一种套筒组合灌浆的跟踪监测与智能控制系统，与预埋在预制构件中的套筒连接，包括外置监测管、灌浆转接头、灌浆机和中央处理器，外置监测管与其中一个套筒灌浆口连接以测量套筒腔内的浆液液面高度，外置监测管顶端安装有液位传感器；灌浆转接头一端与另一套筒灌浆口连接，另一端与灌浆机的灌浆管连接，灌浆转接头的筒体侧壁设置有螺栓阀门和液压传感器；中央处理器与液压传感器和液位传感器通信连接，并接收信号，按照智能灌浆程式处理后，对灌浆机进行智能调控。本系统跟踪监测并记录灌浆过程信息，实现灌浆过程智能控制，提高灌浆质量，减少浆料浪费，节省操作用工，具有良好经济效益。

技术领域

本发明属于建筑施工技术领域，具体涉及一种套筒组合灌浆的跟踪监测与智能控制系统。

背景技术

装配式已经成为土木建筑行业生产方式发展新趋势，其中预制混凝土(PC)装配方式作为发展重点，试点和推广力度日益加大。套筒灌浆连接作为预制混凝土构件装配常用的竖向钢筋连接方式，其连接质量是保证结构整体安全性的关键，对结构抗震性能影响较大。如何提高套筒灌浆施工作业质量，确保钢筋连接质量的高可靠性，是制约我国预制混凝土装配发展的关键课题。

灌浆饱满度作为衡量套筒灌浆连接质量的指标，通过检测套筒腔内浆液固化后钢筋与套筒壁有效粘结长度以及浆液凝固后密实度的情况来判定连接质量是否合格。

为确保套筒灌浆连接施工质量，我国颁布了相关技术规程和规定，如《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014，《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》JGJ355-2015，《钢筋连接用灌浆套筒》JG/T398-2012，《钢筋连接用套筒灌浆料》JG/T408-2013等，从钢筋、套筒、灌浆料、施工过程、质量检测等环节均作了相应规定。在实施过程中，主要涉及到灌浆施工前的检查、灌浆过程控制、灌浆后实体检测三个环节。灌浆施工前检查相对直观，手段简单，易于控制，在此不予论述。灌浆过程控制是实体质量形成的重要阶段，也是决定实体质量的关键环节。不同施工单位根据自身情况制定施工方案，并明确质量控制要点，但在实施中仍然存在以下问题：

1、浆液浪费：当人工堵孔和灌浆机运行配合当，浆液容易从灌浆口、出浆口大量的多余排出；当遇到通道堵塞，浆液无法灌入时，由于不能及时停止灌浆机，导致浆液从灌浆管口溢出；灌浆管退出时，对该处灌浆口封堵不及时，浆液返流量大，以上均会造成浆料大量浪费。

2、空腔与气孔存在：当灌浆速度太快时，浆液在连通腔和套筒腔内流动不充分，在未有效排出空腔或气孔内空气前将出浆口内封堵，容易形成局部空腔或夹杂气孔。

3、浆液液位无法直接监测：当所有灌浆口、出浆口封堵完毕后，无法直接观测到套筒内浆液高度情况。当各种可能因素导致浆液液位下降时，无法直接观测到下降的变化情况。

4、浆液液面灌浆后下降：灌浆管退出时，由于退出和封堵存在时间差，特别是相互配合不熟练时，该处灌浆口浆液返流量大，会导致套筒腔浆液液面下降；如果连通腔和套筒腔内存在局部空腔或夹杂气泡，当浆液填充空腔或气泡位置时，套筒腔内浆液液面也会下降。在浆液初凝前出现漏浆，浆液液面高度会明显下降。

5、需要大量人力：参与灌浆施工及管理的人员多，一般情况下需要6人。其中灌浆机操作工人、灌浆人员、封堵(灌浆口、出浆口)人员各1人，相互配合进行灌浆施工。同时还必要配备至少1人进行巡查，以便出现异常现象时采取应急措施。施工员1人现场指导施工并填写施工记录，监理人员1人进行旁站监理并填写旁站记录。

由于上述问题，目前灌浆施工过程无法有效监测，施工质量难以直观控制，且施工过程稳定性差，容易产生质量问题。