混凝土智能振捣施工技术规程

T/CSPSTCXXX202X混凝土智能振捣施工技术规程本文件规定了混凝土智能振捣施工的智能振捣设备、振捣密实性评价模型、振捣质量智能馈控系统、智能振捣工艺及振捣质量检验的要求,并给出了条文说明。本文件适用于结构混凝土实施智能振捣成型时的过程信息与密实效果可视化作业与实时质量动态管控。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T22239信息安全技术网络安全等级保护基本要求GB/T51269建筑信息模型分类和编码标准3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。智能振捣设备intelligentVibratingEquipmEnt基于现有振捣设备如单根振捣棒、振捣棒组(机械式排阵或组振)、平板振动器、附着式振动器等工具系统基础上安装智能传感器,可采集和传输多种振捣作业参数的新型设备。振捣作业参数Vibratingoperationparameter振捣施工过程中由施工人员操作控制的直接影响振捣设备施工效果参数。拌合物性态参数MixturEPropertyparamEtErs浇筑时与混凝土拌合物工作性状与可振捣性相关参数。3.4边界条件参数boundaryconditionparameter振捣评价分析所需的浇筑混凝土几何尺寸、模板形式、预埋件及内部钢筋分布疏密复杂程度。T/CSPSTCXXX202X3.5振捣有效影响范围EffectiVErangeofVibrating每次振捣混凝土动作时,振动能量所影响到周边混凝土范围。注:也可称为振捣影响半径,单位为厘米(CM)。3.6密实性评价模型VibrationcompactnessevaluationModEl基于影像或定量化参数与准则判断的混凝土振捣后密实性评价方法模型。3.7振捣工艺孪生Vibrationprocesstwinning利用振捣参数评价模型、传感器采集处理运行等数据,对振捣工艺与密实效果的实时仿真行为,在虚拟空间中完成映射,进而反映相对应的实体振捣过程效果。3.8智能振捣工艺intelligentVibratingprocESS采用各类接触或非接触方式采集振捣工艺作业参数,并通过有效信息通信手段处理振捣工艺信息并实时传输给后台在线评价模型系统,可实现远程/现场同步对混凝土振捣过程实施量化分析判断及效果虚拟显示的振捣作业工艺。振捣质量智能馈控系统VibrationqualityintelligentfeedbackcontrolsysteM具备数字或图形等可视化方式展示混凝土振捣密实质量与分布等信息特点,并能将缺陷部分实时反馈至现场管理或操作工人以便实时处理的功能系统。振捣区信息模型VibratedinformationmodEl(VIM)在拟振捣区域建立的虚拟混凝土浇筑体三维模型。注:用数字化方法为该模型提供与实际工况完整一致的详实结构物体几何、材料等属性信息库,服务于振捣质量分析评价等信息化需求。混凝土浇筑质量concretEPourquality混凝土内部与外观浇捣密实均匀效果的属性满足程度。振捣质量数字化信息档案digitalinformationarchivesofVibrationquality基于数字孪生技术建立的混凝土振捣完工部分模型数字化与图形化的质量统计和分析文档与资料。4基本规定4.1混凝土智能振捣应集智能振捣设备、振捣密实性评价模型、物联网、振捣质量智能馈2T/CSPSTCXXX202X控系统等于一体,应采用振捣工艺孪生技术在远程终端能实时、精细、可视化地监控混凝土振捣工艺。4.2混凝土智能振捣应在项目实施开始时提出专项工艺要求,并应纳入项目整体施工实施方案。4.3混凝土智能振捣工艺方案应选择便捷高效的智能振捣设备与技术。4.4混凝土智能振捣工艺应根据混凝土结构特点、场景条件和应用实际需求,确定作业计划书;作业计划书应明确混凝土智能振捣工艺负责人、组织管理、设备配置、工艺内容、使用流程与方法等。4.5混凝土智能振捣实施应由经过专业培训的智慧工地管控和操作使用人员负责。4.6混凝土智能振捣作业区域应有良好网络基础条件,可满足物联网稳定通讯要求。4.7混凝土智能振捣功能模块应接入智慧工地管理系统。4.8混凝土智能振捣施工完成后,应提供如下过程质量管控资料:a)振捣实施报告;b)振捣整体以及单元体的质量密实性分层与集成可视化效果云图簇、密实性量化统计与质量分级表述;C)缺陷过程记录与处理效果分析统计;d)整体质量评价结论;e)留存于振捣质量智能馈控系统的最终振捣质量数字化信息档案。4.9振捣质量数字化信息档案应采用合适方式长期保存,并随工程验收移交业主和工程质量管理部门。5智能振捣设备5.1性能要求5.1.1智能振捣设备应具备良好的机械及动力参数性能。其中,单根振捣棒性能参数宜符合表1的要求;振捣棒组(机械式排阵或组振)性能参数宜符合表2的要求;平板振动器性能参数宜符合表3的要求;附着式振动器性能参数宜符合表4的要求。表1单根振捣棒性能参数要求设备性能参数要求振捣棒头长度35cm55cm棒头直径32MM58mm棒管长度4M~l2M激振方式行星式/偏心式电机电压/频率380V(220V)/50Hz棒头空载振动加速度100g~200g振捣棒振动主频190Hz~225Hz激振力2KN~10KN3T/CSPSTCXXX202X表2振捣棒组(机械式排阵或组振)性能参数要求设备性能参数要求棒组棒头数量2个~8个棒头直径35MM~130MM棒组振捣频率133Hz~200Hz激振方式行星式/偏心式电机电压48V/380V变频棒组振幅0.8mm~1.2MM激振力5KN40KN表3平板振动器性能参数要求设备性能参数要求振动器电机频率/电压50Hz/380V振动频率45Hz~48Hz振动电机功率0.75KW3.0KW激振力4.0KN~12KN激振面积0.12M2~0.48M表4附着式振动器性能参数要求设备性能参数要求振动器电机频率/电压50Hz/380V振动频率133Hz~200Hz振动电机功率0.15KW~1.5KW激振力2.0KN10KN5.1.2智能振捣设备应具有稳定可靠的无线信号传输功能,应采用可靠物联网技术实现数据实时采集与通信,应满足信息采集、传输及存储安全性要求。5.1.3智能振捣设备作业工艺参数应包括振捣棒运动的几何参数、振捣状态动力参数等;智能振捣设备作业工艺参数信息应满足智能评价的需求。5.1.4智能振捣设备可定制生产加工,也可在普通振捣设备上增加专用感知和传输振捣动作的几何与动力参数设备或装置,设备装置应具备使用方便性、耐久性与稳定可靠性等性能。5.1.5智能振捣设备其他工作性能应符合现行振捣设备产品相应规定要求。4T/CSPSTCXXX202X5.2校准与使用5.2.1智能振捣设备应根据确定的振捣工艺方案合理选取和配备,设备类型、型号、规格及数量应满足振捣施工工艺要求。5.2.2智能振捣设备使用前应由专人对专用设备进行工艺参数性能指标的校准和检验,并填写记录。校准内容具体为:a)智能振捣设备性能参数应符合5.1.1的要求;b)智能振捣设备作业参数采集精度应符合6.2.2~6.2.5的要求;C)智能振捣设备作业参数的采样频率不宜低于2.0Hz;d)智能振捣设备采集数据的联系通讯丢包率不宜大于0.1%;e)振捣插拔工作状态判定误判率不宜大于2%。5.2.3智能振捣设备作业前,应进行智能化系统的联合调试和检测。5.2.4智能振捣设备使用人员应按智能振捣设备说明文件或培训要求正确操作,不应擅自拆装、随意更换、遮盖与毁损相关感知及信号采集通讯设备。5.2.5智能振捣设备硬件组件宜按作业成套使用,并相对固定并标定匹配,不宜随意混用。5.2.6智能振捣设备作业过程中,专业管控人员或施工作业人员应及时发现并排除故障或更新设备部件。5.3设备维护5.3.1雨雪等恶劣天气,现场应停止使用智能振捣设备系统。5.3.2每次振捣作业完成后,设备操控人员应按使用要求,及时正确保养设备及部件,并及时复查智能化设备功能。6振捣密实性评价模型6.1基本要求6.1.1振捣密实性评价应基于物联网和施工BIM平台,通过建立标准评价模型,具备振捣工艺孪生和振捣效果智能评价功能。6.1.2振捣密实性评价模型,应包含振捣作业参数、智能振捣设备性能参数、混凝土拌合物性态参数、边界条件参数以及密实性评价准则。6.1.3振捣密实性评价需要充分考虑现场混凝土振捣工艺条件与特点,结合实施采用的智能振捣设备,选定合理的模型参数。6.1.4对于复杂或重要的工程部位,振捣密实性评价模型有必要进行现场专门工艺参数的率定与验证,并修正系统选用的模型参数与评价准则。6.1.5智能振捣作业参数采集应兼顾便捷与可靠性,宜选用专用非接触采集设备或装备实施作业全过程动态连续采集。6.1.6振捣密实性评价模型中振捣有效影响范围,应结合设备类型、型号与规格,以及6.1.26.1.4的规定,依据与振捣棒振动主频相同的受振混凝土振动频率范围原则确定。6.1.7振捣密实性评价宜采用实际受振混凝土的能量吸收大小与评价模型中密实效果能量5T/CSPSTCXXX202X阈值的对应关系进行评价判断。6.2智能振捣作业参数6.2.1智能振捣作业应能精准跟踪现场振捣动作的动态轨迹,振捣棒系统能自动识别有效振动与插拔工作状态,以及准确记录和传输每次振捣动作的有效振捣时间。6.2.2单棒插入式振捣工艺,其智能振捣作业参数应包括振捣棒棒头三维空间坐标值、有效振捣时长、振捣棒倾角、振捣方位角、振捣棒插入深度、振捣棒振动加速度、振捣棒振动主频频率及振捣影响半径;参数采集及允许误差范围见表5。表5单棒插入式振捣作业参数采集及允许误差范围振捣工艺作业参数允许误差(j)范围振捣棒棒头三维空间坐标值ll≤5CM有效振捣时长≤1S振捣棒倾角≤5o振捣方位角≤10e振捣棒插入深度ll≤2CM振捣棒振动加速度≤0.2g振捣棒振动主频频率≤1Hz振捣影响半径≤0.5D(D为棒径)6.2.3振捣棒组振捣工艺,其智能振捣作业参数应包括棒组及各棒头三维空间坐标值、有效振捣时长、棒组倾角、棒组方位角、棒组插入深度、各振捣棒振动加速度、各振捣棒振动主频及振捣棒影响半径;参数采集及允许误差范围见表6。表6振捣棒组作业参数采集及允许误差范围振捣工艺作业参数允许误差(j)范围棒组及各棒头三维空间坐标值≤2CM有效振捣时长≤0.5S棒组倾角≤3o棒组方位角≤3o棒组插入深度≤2CM各振捣棒振动加速度≤0.2g各振捣棒振动主频≤1Hz振捣影响半径≤1.OE(E为单棒径)T/CSPSTCXXX202X6.2.4平板式振动器振动工艺,其智能振捣作业参数应包括振动运动轨迹、行走速度、振动沉入深度、振动加速度、振动主频及连续振动时间;参数采集及允许误差范围见表7。表7平板式振动器作业参数采集及允许误差范围振动作业参数允许误差()范围振动运动轨迹ll≤2CM行走速度≤0.05M/S振动沉入深度≤0.5CM振动加速度≤0.2g振动主频≤1Hz连续振动时间≤1S6.2.5附着式振动器振捣工艺,其智能振捣作业参数应包括振动器固定位置、有效激振力、振动加速度、振动主频及单次连续振动时间;参数采集及允许误差范围见表8。表8附着式振动器作业参数采集及允许误差范围振动作业参数允许误差(j)范围振动器固定位置≤1CM有效激振力≤5N振动加速度≤0.2g振动主频≤1Hz单次连续振动时间≤1S6.3混凝土拌合物性态参数6.3.1混凝土拌合物性态参数应包括混凝土配合比、出机口坍落度、出料口坍落度、坍损值、拌合物延展度、拌合物粘聚性和泌水性能。6.3.2拌合物浇入模板内,振捣填充效果受结构钢筋影响其流动性能,宜考虑拌合物流变特性调整振捣密实性评价模型参数。6.4振捣边界条件参数6.4.1振捣边界条件参数应包括拟浇筑混凝土BIM模型的模板实体几何尺寸与模板结构材料形式,对于小型尺寸如小断面梁、墙等构件,采用插入式振捣器会产生的共振能量叠加效应,其振捣半径和振捣时间需通过实际验证率定。6.4.2振捣几何体内若预埋件或内部钢筋分布较密,宜区分为无筋、少筋、正常及多筋等工况,调整振捣密实性评价模型参数。7T/CSPSTCXXX202X6.5振捣密实性评价6.5.1振捣密实性评价应针对振捣实体区块,依据浇筑方案将振捣实体区块划分为满足分析精度需求的若干细小单元。6.5.2依据条文说明给出的单位质量混凝土吸能率计算方法,以及6.1.6关于振捣有效影响范围和能量传递规则,采用逐单元能量累加法获取混凝土各受振单元振捣能量累加值,并通过不同振捣能量累加值所对应的混凝土实体无损检测或钻芯取样评判,给定振捣密实的累计能量阈值范围,进而建立合理的振捣密实性评价模型。注:逐单元能量累加法是一种振捣BIM模型中单元体吸收能量值为该单元在每次振捣过程中吸收能量累加值的计算方法。6.5.3振捣密实性评价表述可分为欠振、密实、过振共三类。6.5.4混凝土各受振单元振捣能量累加值小于振捣密实的累计能量阈值下限,判定为欠振;混凝土各受振单元振捣能量累加值在振捣密实的累计能量阈值范围内,判定为密实;混凝土各受振单元振捣能量累加值大于振捣密实的累计能量阈值上限,判定为过振。7振捣质量智能馈控系统7.1基本要求7.1.1振捣质量智能馈控系统应包含振捣区信息模型、智能振捣评价模型、振捣工艺孪生、图形可视化系统及馈控等功能模块。7.1.2振捣质量智能馈控系统应分级设置不同层级子系统,宜根据项目具体需求分别建立面向建设方、监理方、项目部和现场人员的可视化模块功能。7.1.3振捣质量智能馈控系统应设置信息安全保证体系与多层访问权限制度,应符合GB/T22239的规定。7.1.4振捣质量智能馈控系统应结构严谨、功能完备,系统功能模块、参数指标、模型评价之间应协调一致,应力求通用性,具备良好耐久性。7.1.5振捣质量智能馈控系统应采用国内外标准的硬件、软件、接口和协议,系统需要具有良好的兼容性、灵活性和可扩展性。7.1.6振捣质量智能馈控系统应能满足不同的定制化需求调整。7.1.7振捣质量智能馈控系统应体现良好交互性,具有物联网采集终端、人工输入等多种形式的便捷信息处理方式。7.2振捣区信息模型7.2.1应依据施工组织和浇筑进度,施工前准确建立混凝土浇筑段体的振捣区信息模型。7.2.2应选择支持公开数据交换格式的BIM应用软件,软件应具备下列基本功能:a)模型输入;b)模型处理与浏览;C)可输出常规模型交互文件。d)数据通讯正常。7.2.3振捣区信息模型应根据施工阶段和客户访问设备运算能力,设定不同等级精度。7.2.4振捣区信息模型与实体结构尺寸形状应准确一致,模型应统一度量单位,采用相同8T/CSPSTCXXX202X坐标系与参照系;如模型采用独立坐标系,则应进行模型与实体坐标系转换,且坐标系转换误差宜不超过3cm7.2.5首选设计交付BIM模型或直接采用施工方自建BIM模型,构建振捣区信息模型;若设计或施工BIM模型缺失,应以实际施工图单独创建振捣区信息模型。7.2.6振捣区信息模型建模时,应检查模型正确性和完整性;各振捣段模型元素应采用统一分类、编码和命名规则,模型元素信息命名方式和格式应统一,可参照GB/T51269执行。7.3智能振捣评价模型7.3.1智能振捣评价模型应具有数据清洗和优化处理功能。7.3.2智能振捣评价模型应兼顾资源和效率,采取合适分析程序;宜采用计算机图形学计算分析基于单元块累计能量的整体混凝土振捣密实性效果。7.3.3智能振捣评价模型应满足项目对信息的要求,依据GB/T22239,可分别在局域网或云平台进行相关智能评价分析。7.3.4智能振捣评价模型应具备详实的在线分析统计功能,具备实时性远程现场同步效果。7.4图形可视化系统7.4.1图形可视化系统宜采用云图模式表征振捣密实效果的差异性;可视化单元精度不宜小于20mm7.4.2图形可视化系统应具有振捣质量实时动态更新及整体、分段与分层分析统计信息的功能。7.5馈控功能7.5.1基于振捣工艺孪生的振捣质量智能馈控系统功能实现方法如图1所示。图1基于振捣工艺孪生的振捣质量智能馈控系统功能实现方法7.5.2振捣质量智能馈控系统可通过远端工艺孪生平台及现场作业端APP同步可视化展现,并可依据振捣过程信息预警实时处理缺陷部位。7.5.3振捣质量智能馈控系统应提供缺陷预警规则和预警方法,应根据振捣区信息模型中显示的实时浇筑进展和同步密实性评价,实时生成振捣密实缺陷预警信息。7.5.4振捣质量智能馈控系统显示的已完成振捣过程质量缺陷,应包含密实性缺陷几何位置、缺陷类别、程度大等直观图形可视化信息,并实时展现相应的缺陷统计数据信息。7.5.5振捣质量智能馈控系统应具有现场缺陷定位与导航功能,以便施工管理或作业人员能根据缺陷预警反馈信息及时处理漏振、欠振等不合格振捣区域,实现反馈处置缺陷目的,满足合格要求。9T/CSPSTCXXX202X7.5.6振捣质量智能馈控系统还应满足下列要求:a)应具备面向监管部门、上层管理服务和系统接口;b)应采用B/S或B/S+C/S架构,兼容主流浏览器,能对数据进行高效存储和处理,方便人员快速访问系统;C)应具备实时提供振捣过程质量缺陷报警并自动推送给相关管理或操作人员的功能;d)应具备现场振捣质量效果的实时更新功能。7.5.7振捣质量智能馈控系统及图形可视化系统宜主动对接智慧工地系统,或工地现场可设置大屏控制中心,动态直观呈现振捣工艺过程质量管控信息。8智能振捣工艺8.1准备工作8.1.1智能振捣施工前,施工单位应提供工艺实施方案。8.1.2智能振捣方案应包含智能振捣设备选择、振捣密实性评价模型、振捣区信息模型、人员组织管理、操作培训、技术管理及现场运用流程、关键工序作业要求、故障处置与应急预案等。8.1.3智能振捣评价模型,应结合实际现场振捣作业工况,确认是否进行必要的参数试验率定。8.1.4智能振捣作业前应检查智能设备功能完整性、物联网通讯可靠稳定性,并检测和调试振捣馈控系统确保正常。8.1.5智能振捣开始作业前,应协调专门技术人员和操作人员进行试运行。8.2工艺流程8.2.1智能振捣作业应遵循现有振捣施工规范的相应技术要求。8.2.2智能振捣作业远端可视化系统应设有专人值守,现场作业应设有专人巡查,并应有故障处置与收工设备保养环节。8.2.3智能振捣作业结束,应及时提供馈控验收资料。8.2.4现场智能振捣工艺流程如图2所示。图2现场智能振捣工艺流程T/CSPSTCXXX202X9振捣质量检验9.1为保证混凝土智能振捣质量效果的可检查性,可对混凝土振捣评价结果进行其他检测方法验证与核验。9.2智能振捣工艺整体质量效果宜采用外观检查方法判断振捣质量智能馈控系统的可靠性和准确性。9.3最新施工规范推荐的其他密实性评价方法,可用于检验混凝土振捣质量智能馈控系统可靠性。T/CSPSTCXXX202X(资料性)条文说明以下是对文件中条文编制说明,条文编号与正文中的条文号相对应。条文3.6混凝土振捣密实性概念,至今国内外并没有准确和严谨的定义与标准。本条款给出的定义,是基于目前国内外最新研究成果及工程上开始尝试运用的两大类密实性判定方法:一种是基于影像识别法,另一种是基于振捣能量传递吸收率方法。振捣能量传递吸收率方法是一种基于振捣能量传递模型计算的受振范围内混凝土能量吸收率,结合密实能量阈值判断混凝土振捣密实性的方法。条文3.11良好的混凝土浇筑质量是指流态拌合物经振捣后成型孔隙率显著降低,内部不含有害大气泡,骨料浆体分布均匀且相互较为紧密,不易形成氯离子、水、氧气、二氧化碳、盐类等有害介质渗透通道,外观致密,能满足混凝土构件结构强度要求及耐久性能。条文4.24.7提出了实施智能振捣的组织、计划及方案要求,以及对设备、人员及通讯条件规定。条文5.1.1目前,国内外的混凝土振捣设备种类繁多,从作业方式差异性分,总体上分为插入式内部振捣和表面附着振动两大类别设备。插入式内部振捣系统又可分为单棒人工振捣系统和多棒组机械式振捣动力系统,而表面附着振动系统则又分为上部移动平板式振动器、辊轴转动振压式振动器以及侧面或底面固定附着式振动器等动力系统。插入式内部振捣是最主要混凝土振捣密实方式。根据其工作原理的不同,大体分为两大类:一类是外置电机并采用软轴方式连接棒头,通过电机机械能传动给端部振捣棒(组),利用行心式或偏心式棒芯轴杆高速转动导致棒头振动;另一类是在振捣棒头内置动力电机,通过棒头内设置偏心块或其他起振结构形式带动棒头产生振动。至于其他附着表面振动的工作原理,则是利用振动器的底板直接或隔着固定模板对内部混凝土进行平面强制振动。无论哪种结构形式,都是通过强迫模具内填充的初始状态混凝土介质受振产生共振、吸收能量并形成混凝土局部剪切稀化,从而达到混凝土排除拌合物中多余水气进而得到均匀密实。条文5.1.2振捣工艺参数采集,主要包括振捣动作轨迹与有效振捣(振动)状态判定,原则上要充分利用GNSSRTK、PPP(点对点协议)、UWB(超宽带)、RFID(射频识别)、蓝牙、wiFi、声呐等目前先进成熟的物联网技术,可具备稳定高效的网络通讯功能,以适应复杂现场作业环境。条文5.1.3考虑市场振捣产品的多样性,工程实际应用特点的复杂多变性,振捣设备选择需要结合工程应用经验,应根据实际施工方案需求,选择合适的振捣棒(组)或振动器,应有明确的基本动力性能和几何物理参数指标。条文5.2.2智能振捣作业是新型施工方式,设备使用前应由专人进行工艺参数性能指标校准和检验,以保证工艺参数采集准确性。条文6.1.1项目现场应具备物联网条件和相关BIM模型,这是智能振捣必备条件,建立振捣评价模型,则是智能评价依据。构建振捣评价模型,提出适宜的工艺化参数,可以为工艺孪生提供基础。能够实时获取振捣工艺和现场条件约束等相关数据,又有相应的参数化模型与评价判据,即可有效开展实时工艺孪生(事实上更准确地说,振捣工艺智能评价更合适称为实时在线仿真);以便进行如振捣完成的局部、整体、分层与分段的效果统计、分析与展示。条文6.1.6~6.1.7准确可靠地进行实际现场混凝土振捣密实性评价是一项十分复杂的科12T/CSPSTCXXX202X研问题,目前仅有为数不多的高校和科研单位开展了少量成果和应用。纵观现有规范定义,振捣的密实性都无法给出明确判定结论。由于混凝土的振捣(振动)密实涉及细观领域的非均匀介质流变动力学、水泥化学、离散力学等多学科融合的理论与技术体系,实践中又汇集了拌合物流变性态、内部钢筋分布性态、周边模板约束形式等诸多不易准确量化分析的客观因素,系统性分析透彻尚有难度。因此,目前从实用的角度应该进行相应简化分析和处理。基于统计分析研究,给出合理简便的、具有可操作性的密实性判断方法,是务实方法。目前,国内一些大学做了相关研究,如提出以受振混凝土能量吸收分布规律为原则,进而确立混凝土受振范围和密实性判据;以振捣表面影像效果作为密实性判据,都是对振捣密实性量化判断重要理论与技术应用的发展和提升。基于现有振捣密实性模型判据方面的积累还有限,因此本文件提出,应用时如条件允许应不断地开展现场参数化模型验证和率定,以补充完善模型,提高应用准确性。受振混凝土能量吸收指的是混凝土受到强迫振捣而改变性状的一定范围内单位质量拌合物所吸收累计振动能量,单位为焦每千克(J/kg)。条文6.2.1~6.2.5智能振捣密实混凝土工艺原理与普通振捣方法要求是一样的。区别在于传统混凝土振捣(振动)密实缺少量化标准与有效判定模型。采用智能化振捣评价,获取定量化工艺参数的准确性和实时性就显得十分必要。就现阶段已有理论基础与技术手段而言,对机械化振捣可以比较容易地获取到参数化工艺信息,而对于随机性较大的人工作业方式,则应采用专门方法获取振捣作业定位、动作信息,以确立智能振捣作业参数。条文6.3.1~6.3.2拌合物性态参数在现行各类施工规范中,主要指坍落度(零坍落度或变态混凝土通常采用VC值)。事实上,大部分需要振捣的流态混凝土,其拌合物性态参数除了坍落度,主要还包含流动性、粘聚性、泌水性、离析包裹性能等,本文件建议采用以上参数。此外,近年来随着国内外对流态混凝土的认识逐渐加深,学术界已经逐渐采用具有物理化学及流变学概念,来进一步规范化描述定义混凝土拌合物物性参数与本构模型,如基于Bingham体或改进Bingham流塑性体,提出初始屈服应力、屈服应力、塑性粘度和触变性参数等指标等。考虑可应用理论尚未成熟,本文件未作进一步详细规定,未来可根据理论与技术发展再进一步完善。条文6.4.1~6.4.2振捣密实性评价模型参数应包含有明确振捣边界条件参数,是考虑了实际应用中,振捣的混凝土充填工况差异很大。振捣混凝土受模板形式、尺寸大小、内部钢筋分布疏密以及预埋结构件等因素影响十分显著,所以应结合相关试验总结分析,给出不同振捣边界约束状态,以提高模型振捣密实判定准确性。现场振捣密实性评价模型参数要充分考虑到振捣边界条件效应,因此相应条款进一步作了说明和规定。条文6.5.2本条款给出了振捣密实性判据的来源获取方法。单位质量混凝土吸能率计算方法如下:振捣棒前端金属棒管宜安装单轴加速度传感器采集实时振捣棒振动加速度与振动频率;混凝土内宜预埋智能骨料用于采集实时混凝土受振加速度与振动频率;振捣棒影响半径按6.1.6提出准则确定;受振区域内混凝土加速度幅值宜基于公式(1)计算。1 ax=2bbxemt(1)1 式中:ax受振区域内混凝土加速度幅值,单位为米每二次方秒(M/s2);ab振捣棒加速度幅值,单位为米每二次方秒(m/s2);b边界阻尼系数;m混凝土拌合物阻尼系数,与振动时间无关;x混凝土测量点距振捣棒轴线径向距离,单位为厘米(cm)。13T/CSPSTCXXX202X振捣棒驱动电机宜连接功率采集仪获取未插入混凝土工况、浅插入混凝土5CM工况下电机有功功率,并基于公式(2)计算浅插入工况下影响系数C5o式中:C5浅插入工况下影响系数;P浅插入工况下电机有功功率,单位为瓦(W);P未插入混凝土工况下电机有功功率,单位为瓦(W);ab浅插入工况下振捣棒加速度幅值,单位为米每二次方秒(M/s2)。单位质量混凝土吸能率宜基于公式(3)计算。Ca2e-25nxphm(e-Ca2e-25nxphm(e-25mr-e-25mRn)xnc5fs(e-25m'-e-25mRn)C=(3)fn(e-25mre-25mRs)式中:pi正常振捣工况下单位质量混凝土吸能率,单位为瓦每千克(w/kg);C正常振捣工况下影响系数;m混凝土拌合物阻尼系数,与振动时间无关;an2正常振捣工况下振捣棒加速度幅值,单位为米每二次方秒(M/s2);x混凝土测量点距振捣棒轴线径向距离,单位为厘米(CM);p混凝土密度,单位为千克每立方厘米(kg/cm3);h正常振捣工况下振捣棒插入深度,单位为厘米(CM);r振捣棒半径,单位为厘米(CM);Rn正常振捣工况下振捣棒影响半径,单位为厘米(CM);n正常振捣工况与浅插入工况插入深度比值;C5浅插入工况下影响系数;fs浅插入工况下振捣棒振动主频,单位为赫兹(Hz);fn正常振捣工况下振捣棒振动主频,单位为赫兹(Hz);Rs浅插入工况下振捣棒影响半径,单位为厘米(cm)。此外,本条款还给出了基于能量密实的实体验证判定方法:现场振捣实际工况千差万别,应根据已建立的受振混凝土满足密实效果的能量范围,结合实例情况进行不同能量阈值下的密实性对比性验证(采用试样取芯验证,评价取芯样的宏观力学性能和细观孔隙含量和渗透耐久性等),必要时对受振混凝土满足密实要求的能量阈值进行调整,以提高振捣评价准确性。条文7.2.1振捣BIM并不等于施工BIM,需要根据实际现场振捣计划和混凝土浇筑计划安排,进行详细分段振捣BIM建模,以减少振捣模型的资源开销(通常情况下振捣实体三维质量分布模型的布尔运算量较大,难以支持现场webGL的直观快速显示和精细化展示功能)。进一步地,可以考虑组合各振捣BIM模型,形成轻量化的整体振捣效果模型。条文7.2.4振捣BIM模型坐标参照系和计算分析模型的参考点十分重要。由于许多采用GNSSRTK等定位手段,其振捣棒作业轨迹等参数是NS导航星历坐标系,与建筑结构所采用的相对或绝对测量坐标系不相同,因此,模型与实体坐标系间进行相互转换与匹配,会存在一定客观误差。条文7.2.5为减轻工地振捣建模工作量并且提高准确性,应优先基于设计阶段交付建筑14T/CSPSTCXXX202XBIM模型或直接采用施工方自主建立的BIM模型。条文7.4.1智能评价基于细分振捣混凝土空间单元的能量累计,需要考虑数据采