裝配式預制墻板鋼筋套筒灌漿連接質量檢測及控制

裝配式建筑預制構件連接是質量控制的關鍵節點之一，文章主要闡述了豎向構件預制墻板使用鋼筋套筒連接時無損檢測與質量控制優化兩方面的內容。通過對射線法、沖擊回波法、預埋傳感器法、預埋鋼絲拉拔法、電阻法、超聲法[1]進行分析對比得出超聲波檢測在準確性與經濟實用方面更具有優勢;同時在預制墻板鋼筋套筒灌漿連接質量形成過程中進行嚴格控制，更大程度的保障裝配式建筑的結構安全與使用性能。

預制墻板; 鋼筋套筒; 灌漿連接; 飽滿程度

TU756.4B

[定稿日期]2021-11-11

[作者簡介]于歡（1986～），女，碩士，講師，研究方向為建筑材料、工程造價。

裝配式建筑具有工期短、能耗低、綠色環保等諸多優點，因此得到了國家及各級政府的大力推廣和政策扶持。裝配式建筑雖然發展前景良好，但是由于我國推廣時間較短，施工單位的技術水平參差不齊，質量把控不嚴格，使得裝配式建筑發展步伐緩慢，尤其是預制構件的連接，直接影響到裝配式建筑的結構安全，是裝配式建筑施工質量的關注焦點。

裝配式建筑預制構件的連接不僅是影響工程質量的關鍵節點，也是影響建筑物安全的重要控制點。預制墻板鋼筋套筒灌漿連接，對施工人員的技術要求十分嚴格，灌漿本身存在隱蔽的特點，若灌漿質量達不到要求，將會嚴重影響到后續實體的強度，從而危及到整個建筑物的結構安全，帶來重大損失。

1 預制墻板鋼筋套筒灌漿連接質量檢測

預制墻板構件主要通過鋼筋接頭插入套筒內，再通過具有微膨脹高強度性質的灌漿料注入的形式，完成豎向構件的層間連接從而形成整體。灌漿的飽滿程度是連接是否良好的重要前提。但由于施工人員的操作技術欠佳，或者預制構件在生產和運輸過程中存在問題，導致了裝配式預制構件無法進行有效的連接，基于灌漿工藝的復雜性和隱蔽性以及影響施工質量與結構安全的重要性，國內外學者相繼研究出一系列無損檢測的方法，通過對各種無損檢測方法與實例的研究，得到各種方法的檢測原理與應用特點對比如下。

1.1 射線法

當X射線法穿透物體時能量被消耗使其強度衰減，X射線法穿透不同物質或者同一物質的不同厚度所形成的強度不一樣，因此利用這一原理，通過IP板、DR平板等探測器記錄下來即可得到可視的灌漿套筒內部投影圖像。但因為X射線具有放射性質，所以不能在施工現場大范圍使用，且X射線機的穿透能力有限，只能在梅花形布置的剪力墻（200 mm厚）和套筒居中的情況使用，效率較低。

1.2 沖擊回波法

沖擊回波法，是指短暫的應力沖擊產生的應力波傳播到構件內部有缺陷的部位被反射的現象。當缺陷部位與構件底面的回波發生共振，被傳感器接收，把時域數據轉換成頻域數據，即呈現出反射波的頻率峰值，通過識別與分析峰值來確定被測構件內部缺陷的位置。但沖擊回波法在實際應用中誤差較大，技術應用范圍有限且不成熟。

1.3 電阻法

該方法指在套筒頂部設置探測裝置，并在預制墻板內預埋外延導線與探測裝置相連，從而得到兩探頭間電阻值的方法。不同的介質所測出的電阻率是不同的，依據電阻率的差距來判別套筒內灌漿是否存在質量缺陷。電阻法對預制墻板的要求較高，制作工藝也相對復雜，從而提高了預制構件的成本。雖然在一定程度上能夠進行飽滿度的檢測，但是使用范圍受限。

1.4 預埋傳感器法

主要是利用振動衰減原理檢測預制墻板鋼筋套筒灌漿飽滿程度[2]安裝的傳感器對于不同的介質例如空氣、新拌灌漿料、硬化灌漿料呈現出截然不同的振動能量衰減規律，即通過傳感器波形和振動能量變化進行判斷。預埋傳感器法能夠在灌漿的過程中實時監測套筒灌漿是否飽滿，但是殘留在灌漿飽滿度檢測儀以及傳感器上的漿體，很可能導致較大的判斷誤差。而且專用傳感器不僅要求有產品合格證書還應具備定期計量鑒定證書，經過技術鑒定方可使用，造成使用成本較高。

1.5 預埋鋼絲拉拔法

在實際施工中應用預埋鋼絲拉拔法時，灌漿操作前在套筒的排漿孔需預埋高強度鋼絲，灌漿完畢養護3 d后對高強鋼絲實施拉拔，拉拔過程中保持拉拔儀與預埋鋼絲在同一條直線上，勻速施加拉拔荷載，通過記錄拉拔荷載極限值來判斷灌漿是否飽滿。雖然預埋鋼絲拉拔法操作相對簡單也較為實用，但是容易受到施工現場溫度、濕度等因素的影響，養護齡期并不能統一準確的做出判斷，進行鋼絲拉拔時對結構內部也有擾動影響，并且得到的拉拔荷載極限值如果離散程度較大，需要采用內窺鏡對結果進行進一步驗證。

1.6 超聲法

近年來隨著研究的不斷深入，超聲波檢測方法逐漸發展成熟。超聲法設備操作簡單，檢測效率高，因其實用與經濟特點在裝配式預制墻板灌漿套筒連接飽滿度檢測中被廣泛采用。

采用超聲波進行檢測時，儀器能夠實時接收并顯示波形，超聲波由于本身的性質容易發生散射，當被檢測的預制構件套筒灌漿接頭存在灌漿料不密實或者有空洞情況，顯示屏上的波形會發生變形，而且幅值也會因為超聲波能量的衰減而迅速下降。

基于超聲波預制墻板灌漿質量的檢測，不僅能通過波形、幅值變化進行分析，還可以利用聲速、聲時來分析質量缺陷。因為超聲波在不同的介質中具有不同的傳播速度，且在混凝土中的傳播速度一般比在空氣中傳播速度快，因此需提前測出超聲波在混凝土中的傳播速度，再根據檢測到的聲時與測距計算出實際聲速，兩者進行對比即可判斷出是否存在灌漿不飽滿的情況，并且實際聲速越小說明質量缺陷越嚴重。由此可見，利用超聲波檢測可以把聲時與聲速相結合，并以波形、幅值輔助判斷更為準確與直觀。

2 預制墻板鋼筋套筒灌漿連接質量控制

2.1 質量問題

灌漿質量控制是裝配式預制墻板連接的關鍵環節，但在實際操作過程中由于施工人員未嚴格按照規范的要求進行施工，造成多種質量問題主要表現如表1所示。

2.2 采用改良的灌漿套筒

在灌漿工藝施工問題分析過程中發現，傳統的灌漿套筒由于漏漿以及浪費漿料問題[4]，已經不能完全滿足質量控制要求。因此研究者提出了限位斜出漿孔式半連接灌漿套筒[5]，在傳統灌漿套筒的基礎上對排漿口進行改良，把排漿口設計成向上傾斜的形式，排漿口底端位置與筒體內壁頂端平齊或高于筒體內壁頂端，根據連通器原理，當套筒內部灌漿料填充密實，才會有漿料從排漿口溢出，因此對套筒連接灌漿飽滿度具備有力保障（圖1）。

除此以外，在套筒末端設置了鋼筋限位孔，其外邊緣為凹槽、U型槽、V型槽等平滑弧形結構，且限位孔直徑比鋼筋略大一些，因此在使用鋼筋套筒連接預制墻板的過程中，避免了鋼筋碰觸套筒內壁，并準確地插入套筒中間，使預制墻板安裝質量得到有效保證。

2.3 控制施工技術

從預制墻板鋼筋套筒灌漿連接施工工藝、施工技術入手進行質量控制優化[6]，主要集中體現在事前和事中控制兩個方面。灌漿施工前做好準備工作，檢查預制墻板吊點重心位置，檢查墊塊放置是否平穩，對灌漿套筒的注漿孔、出漿孔的通透性進行檢測，檢測無誤后用水濕潤套筒并注意不能有積水。要求灌漿料充分攪拌，使用前需要靜置2～3 min左右，目的是消除內部氣泡，令灌漿料凝結硬化后更加密實。在施工的過程中，要求監理工程師和質檢員全程進行監督，嚴格參照規范施工步驟，先從套筒底部注漿孔注入灌漿料，當設置在套筒上的所有排漿孔全部出漿時，才可初步判斷套筒內已經填充滿灌漿料，依次封堵排漿孔、注漿孔，等待30 s左右，采用“保壓”灌漿法再次灌漿，當施工人員再次灌漿時，灌漿設備因壓力作用有排斥感則停止操作，并封堵注漿孔，留置同條件養護試塊。

3 結束語

文章以無損檢測與連接點的質量控制為落腳點，闡述了裝配式建筑質量控制的關鍵問題，通過對豎向預制構件鋼筋套筒灌漿連接質量無損檢測方法對比分析，得出超聲法檢測準確性更高而且也比較經濟實用。在裝配式預制墻板鋼筋套筒灌漿連接質量控制優化中，采用改良的鋼筋套筒，提高了質量保障率，同時在施工工藝與施工技術方面進行嚴格控制，使裝配式建筑預制構件連接在質量形成過程與質量檢測環節都能夠得到有效的保證，希望能夠為裝配式預制墻板鋼筋套筒灌漿連接施工提供參考。

參考文獻

[1] 廖春林.建筑工程中裝配式混凝土結構質量檢測的分析[J].四川水泥，2019，（10）：251.

[2] 周奎 陳燕清.鋼筋套筒灌漿連接施工缺陷及檢測方法研究進展[J]. 建設科技，2020，（6）：4.

[3] 田春雨 王曉鋒 趙勇. 《建筑業10項新技術（2017版）》裝配式混凝土結構技術綜述[J].建筑技術， 2018，（3）：6.

[4] 李呈蔚. 基于裝配式技術的工程建造項目管理研究[D]. 天津：天津大學，2015.

[5] 顏磊. 裝配式混凝土剪力墻結構施工及抗震性能研究[D]. 青島：青島理工大學，2018.

[6] 秦珩 錢冠龍. 鋼筋套筒灌漿連接施工質量控制措施[J]. 施工技術， 2013，（14）：118-122.

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