一种钢筋连接接头承载力现场原位测试方法

技术领域

本申请涉及钢筋连接接头检测方法技术领域，具体公开了一种钢筋连接接头承载力现场原位测试方法。

背景技术

钢筋混凝土结构，是现代建筑结构中最常用的结构形式之一。现代钢筋混凝土构件往往长达数十米，甚至上百米，而钢铁企业生产的钢筋长度有限，现场施工过程中需要对钢筋进行接长。其中，钢筋机械连接技术可靠性能高，适用范围广，现场施工简单、速度快，无火灾隐患，是现在工程中应用最广泛的钢筋接头形式。

钢筋机械连接接头施工是钢筋分项工程质量控制的关键工序，其质量对钢筋混凝土结构安全性有重大影响也是钢筋混凝土结构质量控制的重点之一。钢筋机械连接头质量受原材料、加工工艺参数、施工质量等诸多因素的影响，行业标准汇总提出了材料进场验收、型式检验、工艺检验、过程检查等一系列质量控制手段，并在安装完成的结构中随机截取试件做极限抗压强度试验对钢筋机械连接接头质量进行最终检验。

采用在工程结构中随机截取试件的方法检验机械连接接头质量，本质上是现场见证取样、送样检测，未能完全实现现场检验，检测效率低，溯源性差、真实性保证难度大。

现场取样检测是对钢筋机械连接接头质量的最终评定，直接关系工程结构质量。目前标准要求是按检验批取样后在监理工程师的见证下送样至检测单位进行检测归根结底是送样检测，并未实现真正的现场检测。现场截取的试件在送样过程中真实性很难保证。另外，送样检测即使检测结果合格仍需对取样位置进行修补，耽误时间长，效率低，延误工期。

因此，发明人有鉴于此，提供了一种钢筋连接接头承载力现场原位测试方法，以便解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于解决传统的随机截取试件检验机械连接接头质量，检测效率低、溯源性差、真实性保证难度大的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案提供一种钢筋连接接头承载力现场原位测试方法，包括如下步骤：

步骤S001：固定待测钢筋连接头两端的钢筋，确定待测钢筋连接接头位置，清理钢筋连接接头相邻两段的钢筋上的附着物；

步骤S002：将拼接式测试装置从两侧固定在待测钢筋连接接头及钢筋连接接头相邻的钢筋外侧；

步骤S003：在拼接式测试装置两端外侧的钢筋上固定拼接式的套头，在套头内侧与钢筋之间嵌入夹片以固定套头和钢筋，并在套头内侧固定可由拼接式测试装置挤压的压力传感器；

步骤S004：启动拼接式测试装置推动套头以向外逐渐拉伸钢筋连接接头两端的钢筋；

步骤S005：记载测试状态下压力传感器数值及数值的变化，进而获得钢筋连接接头的承载力特性。

本发明的基础方案还提供了一种用于执行上述方法的拼接式测试装置。

进一步，包括穿心千斤顶，其特征在于：所述穿心千斤顶包括可拆卸连接的左半部千斤顶和右半部千斤顶，左半部千斤顶和右半部千斤顶内分别设有可相互贴合并用于向两端拉伸钢筋的液压结构，左半部千斤顶和右半部千斤顶内的液压结构拼接时同轴设有供钢筋和钢筋机械连接头穿过的穿心孔。

本发明的基础方案还提供了一种基于拼接式测试装置的钢筋连接接头承载力现场原位测试方法，包括如下步骤：

步骤S001：固定待测钢筋连接头两端的钢筋，确定待测钢筋连接接头位置，清理钢筋连接接头相邻两段的钢筋上的附着物；

步骤S002：将左半部千斤顶和右半部千斤顶合拢并固定在待测钢筋连接接头的两侧；

步骤S003：在左半部千斤顶和右半部千斤顶两侧端部外侧的待测钢筋上固定拼接式的套头，在套头内侧与钢筋之间嵌入夹片以固定套头和钢筋，并在套头内侧固定可由液压结构挤压的压力传感器；

步骤S004：向左半部千斤顶和右半部千斤顶内的液压结构供油，使左半部千斤顶和右半部千斤顶共同向两外侧推动套头以逐渐拉伸钢筋连接接头两端的钢筋，完成对钢筋连接接头的检测；

步骤S005：记载测试状态下压力传感器数值及数值的变化，继而获得钢筋连接接头的承载力特征；

步骤S006：拆除左半部千斤顶和右半部千斤顶，露出钢筋连接接头。

进一步，在进行步骤S002时，在待测钢筋连接接头两端的预留的待测距离相等，且待测钢筋及待测钢筋连接接头处于绷直状态。

进一步，在进行对左半部千斤顶和右半部千斤顶的安装时，待检测的钢筋连接接头及两端的钢筋应穿过穿心千斤顶的穿心孔，且两段钢筋的连接接头应位于穿心孔内，且位于穿心孔中段。

进一步，当待测钢筋连接接头的直径及两端钢筋直径远小于穿心孔直径时，在左半部千斤顶和右半部千斤顶组合形成穿心千斤顶包裹于待测钢筋连接接头和接头两侧钢筋前，钢筋外还可套入橡胶滑套，橡胶滑套的直径略大于穿心孔的直径。

进一步，所述套头的直径应大于穿心孔的直径且液压结构均抵于套头内侧端面。

进一步，所述套头的两端面应为平面。

进一步，所述套头内设有供钢筋穿过的通孔，所述夹片为楔形片并置于通孔内，且夹片固定在通孔内的底端向顶端的厚度逐渐增大。

本方案的原理及效果在于：

1、本发明通过拼接式的测试装置来对钢筋连接接头进行包裹并对钢筋连接接头两端的钢筋进行拉伸，通过压力传感器来进行数据的读取，来实时并准确的测试钢筋的连接接头的承载力，且拼接式的测试装置，可直接拼接在待测钢筋连接接头及相邻钢筋外，不需截取钢筋，解决了传统的随机截取试件检验机械连接接头质量，检测效率低、溯源性差、真实性保证难度大的问题。

2、本发明通过左半部千斤顶和右半部千斤顶组合形成一套完整的穿心千斤顶来作为拼接式测试装置，在待测钢筋连接接头处将左半部千斤顶和右半部千斤顶组合安装在待测钢筋连接接头外，形成穿心千斤顶来包裹住待测钢筋连接接头，之后将待测钢筋连接接头两端的钢筋位于穿心千斤顶两端端部外侧一段安装上套头，通过为楔形片的夹片来放置在套头的通孔内，来抵紧钢筋，通过左半部千斤顶和右半部千斤顶内的液压结构推动套头内侧端面，进而向外拉伸检测钢筋连接接头，对钢筋连接接头实现承载力检测。

3、与现有技术相比，本发明通过左半部千斤顶和右半部千斤顶的组合来形成包裹在待测钢筋连接接头外的穿心千斤顶，不需要在已安装钢筋上截取连接接头，即可直接由拼接式的穿心千斤顶完成检测，能够实现在结构原位中对钢筋机械连接接头承载力进行检测，具有操作简便、数据处理和结果判定简单、检测效率高、溯源性强的特点，能有效解决现行行业标准钢筋机械连接接头现场取样检测真实性差、效率低的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本申请实施例提出的一种钢筋连接接头承载力现场原位测试方法的左半部千斤顶的示意图；

图2示出了本申请实施例提出的一种钢筋连接接头承载力现场原位测试方法的右半部千斤顶的示意图；

图3示出了本申请实施例提出的一种钢筋连接接头承载力现场原位测试方法的穿心千斤顶的组合示意图；

图4示出了本申请实施例提出的一种钢筋连接接头承载力现场原位测试方法的穿心千斤顶的组合示意图；

图5示出了本申请实施例提出的一种钢筋连接接头承载力现场原位测试方法的液压结构的示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

说明书附图中的附图标记包括：左半部千斤顶1、左半扇形柱2、上定位台3、下定位台4、右半部千斤顶5、中定位台6、右半扇形柱7、钢筋连接接头8、夹片9、扇形套10、张拉套筒11、顶压套筒12、底部凸台13、回油嘴14、供油嘴15。

一种钢筋连接接头承载力现场原位测试方法，实施例如图1所示：

包括如下步骤：

步骤S001：固定待测钢筋连接头两端的钢筋，确定待测钢筋连接接头8位置，清理钢筋连接接头8相邻两段的钢筋上的附着物；

步骤S002：将拼接式测试装置从两侧固定在待测钢筋连接接头8及钢筋连接接头8相邻的钢筋外侧；

步骤S003：在拼接式测试装置两端外侧的钢筋上固定拼接式的套头，在套头内侧与钢筋之间嵌入夹片9以固定套头和钢筋，并在套头内侧固定可由拼接式测试装置挤压的压力传感器；

步骤S004：启动拼接式测试装置推动套头以逐渐拉伸钢筋连接接头8两端的钢筋；

步骤S005：记载测试状态下压力传感器数值及数值的变化，进而获得钢筋连接接头8的承载力特性。

其中，在本实例中，所使用到的拼接式测试装置为穿心千斤顶，具体的，穿心千斤顶由两个可相互拼接的左半部千斤顶1和右半部千斤顶5组成，具体的左半部千斤顶1和右半部千斤顶5的结构如下：

左半部千斤顶1和右半部千斤顶5内均设置有单独的液压结构。左半部千斤顶1和右半部千斤顶5均能作为单独的千斤顶使用。当左半部千斤顶1和右半部千斤顶5组合时，即可形成完整的穿心千斤顶，且穿心千斤顶内以左半部千斤顶1和右半部千斤顶5的内壁为壁，沿轴线留有通孔，完成连接的两根钢筋可穿过穿心千斤顶。其中，钢筋连接接头8部分则置于穿心千斤顶内通孔中心处，并由组合形成的穿心千斤顶进行对钢筋连接接头8的承载力的现场测试。

具体的，如图1和图2所示，左半部千斤顶1和右半部千斤顶5内的液压结构组成相同且大小相同，但左半部千斤顶1和右半部千斤顶5用于相互拼接安装的定位安装结构不同。

其中，左半部千斤顶1包括左顶身以及安装在左顶身内的左半液压结构。左顶身为一个开有120度缺口的实心的左半扇形柱2，在左半扇形柱2上同轴心开有一个穿心孔。在左半扇形柱2的缺口两侧还分别向内开有一段扇形槽，扇形槽的角度均为60度，且扇形槽将左半扇形柱2的上下两端分隔为上定位台3和下定位台4。

右半部千斤顶5包括右顶身以及安装在右顶身内的右半液压结构。右顶身也为一个开有240度缺口的实心的右半扇形柱7，在右半扇形柱7上同轴心也开有一个穿心孔。在右半扇形柱7的两侧还均向外一体成型有一个中定位台6，中定位台6为一个呈60度角的扇形台。

左半扇形柱2和右半扇形柱7等直径，左半扇形柱2上的穿心孔和右半扇形柱7上的穿心孔也等直径。当左半部千斤顶1和右半部千斤顶5组合形成穿心千斤顶时，右半扇形柱7两侧的中定位台6分别置于左半扇形柱2两侧的上定位台3和下定位台4之间，并通过定位安装结构进行固定。而左半扇形柱2和右半扇形柱7上的穿心孔即组合形成穿心千斤顶的通孔。

在本实施例中，安装在左半部千斤顶1内的左半液压结构和安装在右半部千斤顶5内的右半液压结构的组成相同，大小相同。左半部千斤顶1和右半部千斤顶5内的左半扇形柱2和右半扇形柱7均设置有用于分别安装左半液压结构和右半液压结构的动力腔室。

左半液压结构和右半液压结构均主要包括一个扇形套10、一个安装在扇形套10内的张拉套筒11、一个安装在张拉套筒11内的顶压套筒12和回弹弹簧。张拉套筒11内还一体成型有与顶压套筒12外壁贴合并可供顶压套筒12滑出的密封套，在密封套内壁与顶压套筒12外壁之间安装有密封圈。回弹弹簧套接在位于张拉套筒11与密封套之间的顶压套筒12外壁上。张拉套筒11顶端与扇形套10之间形成有一个张拉油腔，密封套内的张拉套筒11与顶压套筒12之间形成有顶压油腔。在扇形套10上，分别就张拉油腔和顶压油腔连通有一个油管，油管均分别与供油嘴15和回油嘴14连通。油管连接供油嘴15的管路中安装有向内供油的单向阀，油管连接回油嘴14的管路中安装有向外排油的单向阀。

该液压结构具有双作用，即张拉与顶锚两个作用。由供油嘴15进油，即可完成张拉和顶锚两个作用。由回油嘴14依次回油，即可收回扇形套10和张拉套筒11。

扇形套10的顶端焊接有竖直的顶部凸台。在张拉套筒11的底部，也焊接有竖直的底部凸台13，顶部凸台和底部凸台13均竖直设置。扇形套10、张拉油缸和顶压油缸均为扇形。且在左半部千斤顶1和右半部千斤顶5的上下两端分别开有供顶部凸台和底部凸台13露出的孔。

具体的，左半液压结构整体呈100度的扇形，右半液压结构整体呈100度的扇形，且在扇形套10、张拉套筒11和顶压套筒12的轴心处，留有一个穿心孔。当左半液压结构和右半液压结构合拢时，主要是左半液压结构内的呈100度的扇形套10与右半液压结构内的呈100度的扇形套10的合拢，合拢后，则形成完整的穿心千斤顶，轴心处的穿心孔合拢形成穿心千斤顶的穿心孔。

如图3和图4所示，在进行测试时，还需在两侧的顶部凸台及底部凸台13外侧的钢筋上分别安装一个套头，在本实施例中，套头也为拼接式，由左右两块挡片组成，挡片内侧端部均对称开有固定槽，两块挡片上的固定槽可相互拼合，固定槽上开有螺栓孔，通过螺栓配合螺栓孔进行固。在本实施例中，拼合后的套头的两端面为平面，且套头的内侧端面分别与顶部凸台和底部凸台13的端部相抵，套头的直径大于顶部凸台和底部凸台13的直径。在套头上还开有一个供钢筋穿过的通孔，在钢筋穿过通孔后，还将在位于通孔内的钢筋外侧插入夹片9。在本实施例中，在位于通孔内的钢筋外插入了两块夹片9，夹片9为楔形片，固定在通孔内的底端向顶端的厚度逐渐增大。通过在通孔内插入夹片9，随着钢筋被套头向外抵出时，夹片9会由头套向通孔内带入，使钢筋更稳固。

在本实施例中，左半部千斤顶1内的定位安装结构为主定位安装结构，右半部千斤顶5内的定位安装结构为副定位安装结构。且主定位安装结构又分为上下两部分，分别为主上定位安装结构和主下定位安装结构。

其中，副定位安装结构包括分别开设在中定位台6上下两端面的副定位螺纹孔。

主上定位安装结构和主下定位安装结构均为分别开设在上定位台3和下定位台4上的主定位螺纹孔和分别安装在主定位螺纹孔内的主定位螺栓。主定位螺栓通过与主定位螺纹孔之间的螺纹连接关系，可拧入至中定位台6上的副定位螺纹孔中，完成左半部千斤顶1和右半部千斤顶5之间的连接。

通过左半部千斤顶1和右半部千斤顶5组合形成的穿心千斤顶来作为拼接式测试装置，具体的使用步骤如下：

步骤S001：固定待测钢筋连接头两端的钢筋，确定待测钢筋连接接头8位置，清理钢筋连接接头8相邻两段的钢筋上的附着物；

步骤S002：将左半部千斤顶1和右半部千斤顶5合拢并固定在待测钢筋连接接头8的两侧；

步骤S003：在左半部千斤顶1和右半部千斤顶5两侧端部的待测钢筋上固定拼接式的套头，在套头内侧与钢筋之间嵌入夹片9以固定套头和钢筋，并在套头内侧固定可由液压结构挤压的压力传感器；

步骤S004：向左半部千斤顶1和右半部千斤顶5内的供油嘴15和回油嘴14供油，使左半部千斤顶1和右半部千斤顶5共同向两外侧推动套头以逐渐拉伸钢筋连接接头8两端的钢筋，完成对钢筋连接接头8的检测；

步骤S005：记载测试状态下压力传感器数值及数值的变化，继而获得钢筋连接接头8的承载力特征；

步骤S006：拆除左半部千斤顶1和右半部千斤顶5，露出钢筋连接接头8。

在进行步骤S001时，对钢筋连接接头8位置上的附着物也要进行清理，同时，清理的过程中不宜使用含水的喷料或者涂料对附着物进行软化。

在进行步骤S002时，在待测钢筋连接接头8两端的预留的待测距离相等，且待测钢筋及待测钢筋连接接头8处于绷直状态。

在进行对左半部千斤顶1和右半部千斤顶5的安装时，待检测的钢筋连接接头8及两端的钢筋应穿过穿心千斤顶的穿心孔，且两段钢筋的连接接头应位于穿心孔内，且最好位于穿心孔中段。

当待测钢筋连接接头8的直径及两端钢筋直径远小于穿心孔直径时，在左半部千斤顶1和右半部千斤顶5组合形成穿心千斤顶包裹于待测钢筋连接接头8和接头两侧钢筋前，钢筋外还可套入橡胶滑套，橡胶滑套的直径略大于穿心孔的直径。

在进行对套头的安装时，对套头的选择应注意以下事项：

套头的直径应大于穿心孔的直径且大于顶部凸台及底部凸台13中最大的直径；

套头的边缘应为开设有圆角；

套头在进行安装时，应安装在顶部凸台和底部凸台13外侧且进行与钢筋之间的固定，且固定在钢筋连接接头8两端的套头与相邻穿心千斤顶内的液压结构端面之间的距离应相等。安装在套头内的压力传感器也应与相邻穿心千斤顶内的液压结构端面之间的距离应相等。

本发明通过左半部千斤顶1和右半部千斤顶5的组合来形成包裹在待测钢筋连接接头8外的穿心千斤顶，待测钢筋连接接头8不需要实现移动即可进行现场检测，在不改变待测钢筋连接接头8位置情况下，可直接由拼接式的穿心千斤顶完成检测，能够实现在结构原位中对钢筋机械连接接头承载力进行检测，具有操作简便、数据处理和结果判定简单、检测效率高、溯源性强的特点，能有效解决现行行业标准钢筋机械连接接头现场取样检测真实性差、效率低的问题。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。