[發明專利]混凝土澆筑振搗動態可視化監測方法

有效

• 申請號: 201110368967.1
• 申請日: 2011-11-18
• 公開（公告）號: CN102444289A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 田正宏;邊策;毛龍;史團委
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: E04G21/08
• 分類號: E04G21/08
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 彭英

技術領域

本發明涉及一種混凝土澆筑振搗動態可視化監測方法，屬于混凝土澆筑質量控制領域。

背景技術

對新拌混凝土澆筑振搗效果的可靠測試與整體評價是混凝土質量控制的重要環節之一。目前施工現場采用振搗方法是考慮振搗棒作用半徑,要求以交錯方式插入振搗棒保證混凝土澆筑區域基本都得到振搗密實。振搗棒振搗時間/振搗間距以及振搗方式需要根據新拌混凝土入倉工作性/澆筑部位幾何形狀/模板條件/澆筑厚度/鋼筋密集程度等因素，由現場操作人員依據經驗決定，一般以諸如混凝土不再溢出氣泡/混凝土面不再下沉/表面泛出薄層水泥漿/聲頻漸高且穩定等現象判斷混凝土是否振搗密實，但也不能過分振搗而引起骨料下沉離析。實踐操作中，工人移動振搗點時，無法做到位置/深度/振搗持續時間的精確把握，往往多為經驗操作，隨意性強，受人為因素與工作條件影響很大；一旦出現欠振/過振/漏振，振搗將不能滿足施工質量要求，留下質量缺陷且無法及時獲知。這已成為混凝土澆筑振搗質量的通病，但目前國內外并無精確有效的技術解決方案。

顯然，依靠經驗的傳統做法無法及時準確完整地獲知混凝土澆筑振搗性態，因此不能客觀準確地控制/評價混凝土澆筑質量好壞。現場若能實時可視化獲取混凝土澆筑振搗效果，將對施工混凝土澆筑成型質量評判提供重要依據，也能為混凝土施工質量控制提供可行的技術方案。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供一種混凝土澆筑振搗動態可視化監測方法：基于GPS動態定位測試的振搗棒點工作軌跡判定系統，通過實時采集/傳輸/處理混凝土澆筑現場振搗棒點運行軌跡狀態參數信息，并采用計算機圖形在線方法顯示，依據混凝土振搗控制參數（如振搗幾何邊界/振搗有效半徑/振搗插拔閾值等）評判準則對澆筑振搗狀態效果進行實時監控和評價，避免漏振/欠振/過振和施工冷縫等現象發生，實現混凝土澆筑振搗密實性態的準確量化評判，以徹底改變混凝土澆筑振搗狀態完全依靠現場操作人員經驗判斷的傳統方法。

為實現以上的技術目的，本發明將采取以下的技術方案：

一種混凝土澆筑振搗動態可視化監測方法，包括以下步驟：1）振搗棒的振搗軌跡和振搗時間的測定——首先，在振搗棒的一端安裝用于測定待振搗混凝土電位的電極，另一端則安裝GPS天線；其次，將振搗棒插拔于待振搗混凝土，且在振搗棒插拔待振搗混凝土時，采用傳統RTK工作模式對GPS天線所反饋的數據進行處理，以獲得GPS天線在振搗棒上固定點的坐標數據，并將該GPS天線在振搗棒上固定點的坐標數據反饋至單片機，單片機根據振搗棒棒頭的定位坐標數據與GPS天線在振搗棒上固定點的坐標數據之間的關系，即可得到每一次振搗棒插拔時的振搗軌跡（x，y，z）；同時，利用單片機采集分析振搗棒插拔待振搗混凝土時電極所反饋的電位值進行振搗棒的振搗時間計算，以獲取振搗棒的振搗時間t；最后，單片機將振搗棒的振搗軌跡與相應的振搗時間整合起來，以形成振搗棒工作時的四維坐標數據（x，y，z，t）；2）振搗棒振搗狀態的可視化——將步驟1）所形成的四維坐標數據（x，y，z，t）反饋至圖形處理軟件，該圖形處理軟件根據施工規范確定的振搗時間要求，判斷出相應的振搗區域的混凝土振搗效果，并將各區域振搗效果可視化顯示。

所述的振搗棒垂直地插拔待振搗混凝土，且振搗棒與GPS天線相平行。

所述傳統RTK工作模式對GPS天線所反饋的數據處理具體為：將GPS天線所采集的數據反饋至移動站衛星接收機，同時該移動站衛星接收機也接收基準站數字電臺所發送的GPS差分數據，結合GPS天線所采集的數據以及GPS差分數據，實時進行解算處理，即可獲得數據格式為GPGGA的GPS天線在振搗棒上固定點的坐標數據。

所述單片機根據振搗棒插拔待振搗混凝土的電位值計算振搗時間的步驟具體為：首先，設置電位值調整范圍；接著，將振搗棒插拔待振搗混凝土，以分別對應地測取振搗棒插入待振搗混凝土以及拔離待振搗混凝土時的電位值，并采用電位值調整范圍分別對所測取的電位值進行修正，以分別獲取表征振搗棒插入待振搗混凝土開始振搗作業的電位閾值Us以及振搗棒拔離待振搗混凝土的電位閾值Ue；然后，采用振搗棒對待振搗混凝土進行振搗作業，振搗作業開始后，將電極所采集到的電位值U與電位閾值Us、電位閾值Ue進行比較，一旦電位值U大于電位閾值Us，即開始振搗時間的計時，直到電位值U小于電位閾值Ue，停止振搗時間的計時，從而實現對每次振搗時間的實時采集。