裝配式混凝土結構套筒灌漿連接質量控制及檢測方法應用分析與展望

張光超

摘 要：套筒灌漿連接是目前裝配式混凝土結構鋼筋主要連接方式，本文對套筒灌漿連接的質量控制要點進行了簡單闡述，對現(xiàn)有的套筒灌漿飽滿度檢測方法進行了匯總分析，并對后續(xù)研究方向提出了展望。

關鍵詞：套筒灌漿;質量控制;灌漿飽滿度;檢測

裝配整體式混凝土建筑施工中，鋼筋套筒灌漿連接傳力機制簡單、受力合理，普遍應用于豎向、水平預制構件的鋼筋連接施工中。但套筒灌漿技術在具體實施中，對鋼筋定位精度、灌漿操作有較高要求，受現(xiàn)場施工人員技術水平影響較大，還存在灌漿飽滿度檢測困難的問題。本文結合工程實際，對套筒灌漿在施工過程中容易產(chǎn)生的質量問題和控制要點進行闡述，并對現(xiàn)有灌漿飽滿度檢測方法進行分析，提出展望。

一、現(xiàn)場主要質量問題及控制要點

1、灌漿料質量問題

鋼筋套筒灌漿連接技術對水泥基灌漿料產(chǎn)品質量要求嚴格，灌漿質量與灌漿料本身、配合比、灌漿條件、養(yǎng)護條件等多方面有關，在實際工程中，經(jīng)常存在使用不合格產(chǎn)品、灌漿料制作使用不規(guī)范、水灰比過大等情況，造成灌漿料質量不達標。

控制要點：灌漿料進場必須提供產(chǎn)品合格證、檢驗報告等出廠質量證明文件，并按照規(guī)范要求取樣復試，合格后方能使用。灌漿料必須在室內干燥環(huán)境存放，在產(chǎn)品有效期內使用;嚴格按照設計配合比拌制，拌制完成后應在30分鐘內用完，并且進行流動度檢測，保證初始流動度不小于300mm，30分鐘流動度不小于260mm。

2、連接鋼筋定位問題

一般情況下，鋼筋在套筒內的調整空間僅有1cm左右，鋼筋偏位將直接影響其能否順利插入套筒。通常在現(xiàn)場施工過程中，由于疊合板現(xiàn)澆層施工厚度的精度控制不足以及施工過程中對連接鋼筋的強烈擾動，導致連接鋼筋的位置、長度極易產(chǎn)生較大偏差，無法正常插入上層預制構件套筒內，且整改困難，影響施工效率，并產(chǎn)生質量安全隱患。

控制要點：首先預制構件生產(chǎn)應嚴格控制套筒預埋位置精度;現(xiàn)場制作由套管與鋼箍組成的鋼筋定位工具，確保外露連接鋼筋的位置、長度和順直度，減少其他施工對連接鋼筋的擾動;另外在疊合樓板澆筑過程中，嚴格控制現(xiàn)澆層厚度，提高工人對連接鋼筋的保護意識。

3、灌漿飽滿度問題

灌漿飽滿度是本文重點分析的問題，其直接影響接頭強度是否能達到設計要求，且不易檢測發(fā)現(xiàn)。灌漿施工工藝主要分為連通腔灌漿及坐漿單點灌漿兩種，由于工藝不同，兩者灌漿飽滿度的質量問題也有所區(qū)別。其共性問題是當灌漿持壓時間不足時，出漿孔一出漿即堵孔，套筒內氣體未全部排出，后期灌漿料液面隨著氣體溢出而下沉，導致沒有灌滿;不同的是，連通腔灌漿由于灌漿路徑較長，灌漿料流動度有限，灌漿料無法很好地充盈各個套筒，且容易漏漿;單點灌漿由于坐漿厚度控制精度不足而造成座漿料進入套筒，影響灌漿料飽滿度，且灌漿效率不如連通腔灌漿。

控制要點：嚴格控制灌漿持壓時間，在出漿口漿料呈穩(wěn)定圓柱狀形態(tài)流出時，方可堵孔;對于連通腔灌漿，如灌漿路徑較長，應合理設置分倉，分倉長度不超過1.5m，封倉24h再進行灌漿防止漏漿;對于單點灌漿，應嚴格控制座漿料厚度，在套筒端部設置密封圈，防止座漿料進入;另外還可以采取必要的灌漿補償措施，如設置高位的觀察孔，兼做觀察及漿料回流補償用等。

除了上述技術控制要點，在組織管理上，首先應制定灌漿專項施工方案;正式施工前，按照施工方案制作模擬節(jié)點，并對模擬節(jié)點的灌漿飽滿度和鋼筋錨固長度進行破損檢驗，以驗證施工可靠性;其次對施工人員進行技術培訓，經(jīng)考核合格后方能持證上崗;施工過程中，質檢、監(jiān)理人員應全過程監(jiān)督，及時形成安裝、灌漿施工質量檢查記錄，并留存影像資料。

二、套筒灌漿飽滿度檢測方法

套筒灌漿飽滿度檢測方法目前主要有預埋傳感器法、預埋鋼絲拉拔法、工業(yè)內窺鏡法、超聲波檢測法、X射線成像法、沖擊回波法等，但每一種方法都有一定的應用局限性，具體如下：

預埋傳感器法：傳感器預埋在套筒內占一定空間，可能引起應力缺陷;另外每個測試對象均需預先埋置傳感器，檢測成本過大，難以做到大規(guī)模普查。

預埋鋼絲拉拔法：因拉拔鋼絲只設置在出漿口，套管內部缺陷情況（是否有空隙、偏斜）無法判斷。

工業(yè)內窺鏡法：與預埋鋼絲法相同，無法判斷套管內部情況，僅能觀察出漿口位置是否灌滿，且在工程實踐中存在因鏡頭在狹小空間內轉動受阻，造成視野受限、無法全面觀察。

超聲波檢測法：對缺陷大小和分布情況無法做出準確的定量分析，無法準確檢測并列鋼筋中存在的脫空缺陷問題，此外，受管壁厚度影響較大，管壁越厚越不易檢測。

X射線成像法：僅對套筒居中或梅花形布置的一定厚度范圍內的預制剪力墻套筒飽滿度檢測適用，在復雜情況下會出現(xiàn)成像模糊的問題，適用范圍較小。

沖擊回波法：對于單一測試面的大直徑波紋管漿錨搭接灌漿檢測有很好的適用性，對于小尺寸試件及套筒灌漿檢測精度較低。

上述檢測方法因操作復雜、成本高、約束因素多、精度較低等原因，各自均有一定應用局限性，僅能在各自適用范圍內使用。一般為使檢測結果更加準確，可以多個方法組合使用，也可以結合局部破損的方法對檢測結果進行校核。但總體來說，對于套筒灌漿飽滿度檢測，目前還沒有更加高效和精確的方法。

三、展望

1、灌漿飽滿與否對主體結構安全影響巨大，對于重要構件或施工質量存疑構件，需做到全部檢測，其他構件也應提高檢測比例。針對如此巨大的檢測量，必須研發(fā)更為便捷、且結果可靠的飽滿度檢測設備，目前超聲層析成像法、工業(yè)CT檢測法能呈現(xiàn)套筒內三維圖像，是很好的研究突破方向。

2、研究建立灌漿飽滿度檢測評價標準體系。各科研院所及研究機構應對不同灌漿飽滿度情況下的接頭平行試件和預制構件結構體系進行系統(tǒng)研究，建立套筒灌漿比例與接頭強度以及構件受力情況的定量關系，從而建立可量化的套筒灌漿飽滿度合格標準，更好的指導工程實際，而不是簡單的發(fā)現(xiàn)未灌滿，就全部返工整改。

3、開拓思路開發(fā)新型連接方式。跳出灌漿這種濕式連接框架，開發(fā)機械連接方法，設計可機械連接且力學性能達標的套筒接頭，類似預應力的錨具、夾具等，從而降低人為灌漿操作的不確定性。

參考文獻

[1] 鋼筋套筒灌漿連接應用技術規(guī)程JGJ355-2015.

[2] 《裝配整體式混凝土建筑檢測技術標準》DGTJ08-2252-2018（上海市）.

[3] 江蘇省《裝配式混凝土建筑工程質量檢測工作指引》.