本发明涉及装配式建设工程领域，具体是一种钢筋套筒灌浆连接接头的套筒灌浆饱满度的无损检测方法。
背景技术
目前，我国装配式建筑工程发展得到快速推进，装配式建筑逐年递增，目标要求占新建建筑面积的比例达到30％以上。装配式建筑的基本要求就是必须采取有效措施加强结构的整体性，其中装配式混凝土结构的钢筋灌浆套筒连接接头的套筒灌浆要求必须饱满。但是套筒灌浆施工要求比较精细，目前施工质量引发许多质疑。如何检测其饱满度，认为是一大难题，没有有效的方法进行检测评定。就因为这个原因，对是否要发展装配式建筑，也曾一度受到广泛质疑。
从目前国内外的文献和专利检索资料分析，灌浆饱满度检测有如下方法：预埋钢丝拉拔法【中国专利公开号cn107478512a】、预埋传感器法【中国专利公告号cn105223344b】、x射线法、出浆口处超声波无损检测方法。前面2种方法都需要预埋检测元件，而且只能检测预埋部位附近的灌浆质量情况，另外，由于出浆管弯曲布管等原因，存在无法预埋检测元件的情况；对于x射线法，具有结果比较直观的特点，但是也存在许多不足。比如：安全性问题；便携式x射线检测仪检测对象构件厚度要求不大(小于等于20cm)，而梁柱体构件一般都大于20cm的厚度；对有钢筋和套筒对称布置时，检测对象体受到正对钢筋遮蔽等，因此，x射线法的应用也大受影响，目前也还难以满足建筑工程的需要；出浆口处超声波无损检测方法，出浆管弯折时，无法检测；要求出浆口进行特别处理，而且也只能检测到出浆口部位是否存在空洞，对套筒中部是否存在空隙以及检测空隙大小，也无能为力。
因此，开发一种有效的检测灌浆饱满度的无损检测方法，十分需要。
技术实现要素：
针对现有技术存在的上述不足，本发明的发明目的是提供一种检测速度快、效率高、成本低、可对灌浆饱满度做出确切判定的钢筋套筒灌浆连接接头的套筒灌浆饱满度的无损检测方法。
一种钢筋套筒灌浆连接接头的套筒灌浆饱满度的无损检测方法，包括如下步骤：
步骤一、波速测定：对预制构件实体混凝土进行冲击弹性波速度测定，得到构件实体混凝土p波波速cp；
步骤二、钢筋探测：对拟检测的套筒连接部位进行无损钢筋分布探测，并结合设计图纸，标出套筒位置及钢筋分布情况；
步骤三、灌浆前冲击回波检测：灌浆前，对拟检测的预制构件套筒连接部位，对无套筒部(一般部)中央部位以及套筒正上方中央部位，避开箍筋，进行冲击回波检测，分别得到时域波形，从而分别得到无套筒部的振幅最大正值a、未灌浆套筒部的振幅最大正值a0；对时域波形进行频率解析得到频域波形，从而分别得到无套筒部(一般部)的主振动频率值f、未灌浆套筒部的主振动频率值f0；
步骤四、灌浆后冲击回波检测：对灌浆后的套筒，待浆液固化后，进行灌浆饱满度检测，得到灌浆后套筒的冲击回波法检测振幅最大正值a1i和主频率值f1i，找出其中的最小值f1min，其对应位置可判断为空洞的中心位置。
步骤五、频率计算：ft＝ζcp/2t、fvoid＝ζcp/2d、fbar＝ζ'cp/4t；式中
卓越频率ft为厚度频率；fbar为钢筋或套筒反射频率；fvoid为空洞反射频率；t为构件厚度；d为空洞顶板埋深；ζ为形状系数；ζ'为相对位置形状系数，ζ'＝﹣0.6d/t+1.5；d/t是钢筋直径与保护层厚度比值；
步骤六、灌浆饱满度判定：比较频率实测值与频率计算值，对检测数据进行分析，判断检测数据的合理性，并对灌浆是否饱满，按表1进行判定。
表1
进一步的，步骤四具体为：沿套筒正上方按约套筒混凝土保护层厚度间隔(当套筒埋深较大时，测点可按套筒长度三等分的中间点布置3测点)，避开箍筋，分别进行多点冲击回波法检测，用步骤三的方法得到灌浆后套筒的冲击回波法检测振幅最大正值a1i和主频率值f1i。
进一步的，还包括：步骤七、对判定的灌浆是否饱满进行验证：对空洞中心位置，采用保护层混凝土及套筒壁开小孔，用内视镜或灌水等方法，检测空隙体积，并对空洞进行灌浆充填处理。
进一步的，检测空隙体积用内视镜或灌水方法进行。
进一步的，板状体ζ＝0.96，方柱体ζ＝0.87，长方形截面梁柱体的ζ随截面高宽比变化而变化。
本发明只需通过对套筒轴线正上方部位以及无套筒部(一般部)的混凝土表面，用钢球轻轻敲击，接受和记录保存构件界面及空洞与固体界面的反射弹性波，观察振幅值变化，并用专门软件计算振动频率成分，根据构件界面反射频率变化及空洞反射频率，即可判定空洞是否存在及埋深。本发明所述方法没有安全隐患，不需要预埋检测元件，套筒出浆管即使弯折也基本不受影响，检测速度快，效率高，成本低等优点；检测结果判定，按振幅及衰减变化与频率指标控制判定，可以对灌浆饱满度做出确切判定。
附图说明
图1是钢筋灌浆套筒接头空洞检测示意图；
图中附图标记如下：1—灌浆套筒接头，2—钢筋，3—灌浆料，4—注浆口，5—出浆口，6—套筒，7—空洞。
图2是近套筒接触面检测结果图；上部是检测示意图，中部是冲击回波时域波形，下部是冲击回波频域波形；
图3是远套筒接触面检测结果图，上部是检测示意图，中部是冲击回波时域波形，下部是冲击回波频域波形。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。
请参阅图1，其为钢筋灌浆套筒接头空洞检测示意图，本发明实施例提供一种钢筋套筒灌浆连接接头的套筒灌浆饱满度的无损检测方法，包括如下步骤
步骤一、波速测定：对预制构件实体混凝土进行冲击弹性波速度测定，得到构件实体混凝土p波波速cp。用校准合格的冲击弹性波检测仪，对结构实体混凝土测p波速度，按与纵横钢筋成45°角度布置测线，固定接收传感器，按每次增加10cm移动敲击锤，对不同距离30cm-100cm进行多点(例如5-8点)测定，按距离加权平均值作为该测线的波速代表值，计算公式：cp＝∑(li*cpi)/∑li，cpi＝li*/δti，其中cpi为测点波速值，cp为测线的波速代表值，即结构实体混凝土p波波速，li为每一测点的弹性波传播距离，δti为每一测点的弹性波传播时间；
步骤二、钢筋探测：对拟检测的套筒6及连接部位进行无损钢筋探测，并结合设计图纸，标出套筒6位置及钢筋2与箍筋分布情况；
步骤三、灌浆前冲击回波检测：灌浆前，拟检测的预制构件套筒连接部位，对无套筒部(一般部)中央部位以及套筒6正上方中央部位，避开箍筋，进行冲击回波检测，分别得到时域波形，从而分别得到振幅最大正值a(无套筒部)、a0(未灌浆套筒部)；对时域波形进行频率解析得到频域波形，从而分别得到主振动频率值f(无套筒部)、f0(未灌浆套筒部)；
步骤四、灌浆后冲击回波检测：对灌浆后的套筒6，待浆液固化后，进行灌浆饱满度检测。沿套筒正上方按约套筒混凝土保护层厚度间隔(当套筒埋深较大时，测点可按套筒长度三等分的中间点布置3测点)，避开箍筋，分别进行多点冲击回波法检测，用步骤三的方法，同样得到灌浆后套筒的冲击回波法检测振幅最大正值a1i和主频率值f1i，找出其中的最小值f1min，其对应位置可判断为空洞的中心位置；
步骤五、频率计算：ft＝ζcp/2t、fvoid＝ζcp/2d、fbar＝ζ'cp/4t；式中：
卓越频率ft为厚度频率；fbar为钢筋或套筒反射频率；fvoid为空洞反射频率；t为构件厚度；d为空洞顶板埋深；ζ为形状系数(板状体ζ＝0.96，方柱体ζ＝0.87，长方形截面梁柱体的ζ随截面高宽比变化而变化)；ζ'相对位置形状系数，ζ'＝﹣0.6d/t+1.5，d/t是钢筋直径与保护层厚度比值。这些计算值对实测频谱分析非常重要。
步骤六、灌浆饱满度判定：比较频率实测值与频率计算值，对检测数据进行分析，判断检测数据的合理性，并对灌浆是否饱满，按表1进行了判定，其结果见表2。
表2
步骤七、验证：认为必要时，可对判定的灌浆是否饱满进行验证。对空洞中心位置，采用保护层混凝土及套筒壁开小孔，用内视镜或灌水等方法，检测空隙体积，并对空洞进行灌浆充填处理。
对装配式建筑工程，当剪力墙预制构件采用半灌浆套筒连接时、或当预制柱或预制梁构件采用全灌浆套筒连接时、或对装配式地下管廊建设工程，当预制构件采用灌浆套筒连接时，均可采用本发明所述的套筒灌浆饱满度的无损检测方法。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明只需通过对套筒轴线正上方部位以及无套筒部(一般部)的混凝土表面，用钢球轻轻敲击，接受和记录构件界面及空洞与固体界面的反射弹性波，观察振幅值变化，并用专门软件计算振动频率成分，根据构件界面反射频率变化及空洞反射频率，即可判定空洞是否存在及埋深。本发明所述方法没有安全隐患，不需要预埋检测元件，套筒出浆管即使弯折也基本不受影响，检测速度快，效率高，成本低等优点；检测结果判定，按振幅及衰减变化与频率指标控制判定，可以对灌浆饱满度做出确切判定。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。