建筑鋼筋套筒灌漿施工質(zhì)量檢測探討

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摘要：目前我國的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件的連接以鋼筋套筒灌漿技術(shù)為主，而此種連接方式屬于隱蔽工程，其施工質(zhì)量的檢測決定著連接質(zhì)量的評價。因此，本文首先分析了我國目前常用的套筒灌漿施工質(zhì)量檢測技術(shù)的工作原理及優(yōu)缺點，并從決定套筒灌漿質(zhì)量的灌漿料密實度、錨固長度、鋼筋偏位等方面出發(fā)，提出套筒灌漿施工技術(shù)的質(zhì)量控制要點。

關(guān)鍵詞：裝配式；套筒灌漿；質(zhì)量檢測；控制要點

裝配式建筑具有安裝施工速度快、工廠化制作、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點，未來將成為國內(nèi)外建筑業(yè)的主流發(fā)展方向之一。對于裝配式建筑而言，“等同現(xiàn)澆”的設(shè)計要求對構(gòu)件的連接提出了較高的要求，因此，構(gòu)件能否連接成整體是裝配式混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接的質(zhì)量控制要點和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接影響裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量及安全［1－3］。目前，鋼筋套筒灌漿連接技術(shù)普遍應(yīng)用于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的豎向構(gòu)件和水平構(gòu)件中的鋼筋連接，是在預(yù)制混凝土構(gòu)件中預(yù)埋的金屬套筒中插入鋼筋，并灌入高強、高性能的水泥基灌漿料面實現(xiàn)連接的一種方式，與其他連接方式相比，具有適用性廣、錨固長度短和可靠性高等優(yōu)點，是通過套筒、灌漿料及鋼筋三者之間的協(xié)同工作來保證構(gòu)件的連接及結(jié)構(gòu)的整體性，因此，其核心技術(shù)是鋼筋套筒灌漿的連接方式是否安全可靠［4－5］。而采用套筒灌漿連接時，灌漿料的飽滿度（密實度）、連接筋的插入深度、灌漿料本身的強度、鋼筋偏位等是影響連接質(zhì)量的關(guān)鍵因素［6－8］。同時，該連接技術(shù)也存在著精度要求高，灌漿難度大及隱蔽工程不易檢測的缺點，因此，如何就套筒灌漿連接節(jié)點進行質(zhì)量檢測及質(zhì)量控制應(yīng)引起現(xiàn)場及質(zhì)量控制人員的足夠重視。

1鋼筋套筒灌漿質(zhì)量檢測要點

鋼筋套筒灌漿的連接是將帶肋鋼筋插入套筒后，再向里面注入高強、高流動、微膨脹的水泥基材料，使之硬化后成為連接整體，實現(xiàn)應(yīng)力傳遞的連接方式，根據(jù)工藝，目前通常分為全灌漿套筒連接和半灌漿套筒連接，如下圖1所示［9］。圖1全灌漿套筒連接和半灌漿套筒連接鋼筋套筒灌漿質(zhì)量主要包括水泥基灌漿料質(zhì)量、連接接頭質(zhì)量（飽滿度）、鋼筋定位等問題，進行質(zhì)量檢測時要注意以下要點。1）灌漿料質(zhì)量。套筒灌漿料的本身質(zhì)量應(yīng)符合《鋼筋連接用套筒灌漿料》（JG／T408—2013）的規(guī)定，檢測項目主要包括流動度、抗壓強度、豎向膨脹率、氯離子含量、泌水率等，用于冬期施工的套筒灌漿料應(yīng)符合低溫型（－5℃～10℃）套筒灌漿料的性能指標要求。2）接頭飽滿度質(zhì)量。這是目前灌漿料施工中最易出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)，也是套筒灌漿質(zhì)量檢測的重點，主要是由于接頭內(nèi)部可能存在不均勻空隙、雜質(zhì)、灌漿料流動性等問題導(dǎo)致的。由于屬于隱蔽工程，因此，目前常用切割、超聲波、傳感器等破損或無損檢測方法來檢測其飽滿度，可參考《裝配，可參考《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標準》（DB37／T5106—2018）的要求進行。3）鋼筋定位質(zhì)量。鋼筋的定位精度問題主要和預(yù)制構(gòu)件相關(guān)，要做好現(xiàn)澆構(gòu)件和預(yù)制構(gòu)件的定位對接問題，目前可根據(jù)BIM模型來進行事前控制，有學(xué)者推薦采用坐標定位法進行精準定位［10］。

2套筒灌漿質(zhì)量檢測技術(shù)

從目前來看，針對灌漿料目前經(jīng)常存在的問題，我國也開發(fā)了相應(yīng)的檢測技術(shù)與方法，包括無損檢測及破壞檢測方法兩個方面，本文主要針對無損檢測技術(shù)進行介紹，主要包括CT技術(shù)、傳感器法、工業(yè)內(nèi)窺鏡法及超聲波法等。1）CT掃描法。工業(yè)CT掃描檢測法具有較高的精度，為無損檢測。其主要原理是利用三維成像技術(shù)對套筒內(nèi)部的缺陷尺寸、分布及位置進行成像，利用輻射波在受檢物體中的吸收和減弱的性質(zhì)，通過分析其規(guī)律從而反映出受檢物體的內(nèi)部損傷變化。本方法可以較直觀并定量分析損傷或缺陷的面積及尺寸，直觀判定鋼筋的偏位缺陷。但CT掃描法目前對設(shè)備的要求比較高，同時也存在一定的放射性。2）預(yù)埋傳感器法。本方法是將相關(guān)傳感器預(yù)埋于套筒內(nèi)，通過傳感器采集系統(tǒng)獲得的波形對灌漿的飽滿度進行檢測，目前主要采用的是阻尼振動傳感器，利用期振幅衰減規(guī)律從而推斷其周圍的環(huán)境來做出判斷。本方法目前的主要優(yōu)點是可以及時提醒相關(guān)工作人員進行補灌，但其缺點也很明顯，由于需要預(yù)先埋設(shè)相關(guān)傳感器，導(dǎo)致成本較高，目前還不能做到較大規(guī)模的普查。3）超聲波法。本方法目前應(yīng)用廣泛，同樣也是無損檢測，主要是通過超聲波在不同物質(zhì)中的傳播速度不同的性質(zhì)來進行缺陷的判定。眾所周知，當超聲波在傳播過程中遇到孔洞時會發(fā)生反射、折射或繞射，儀器接收到的數(shù)據(jù)及參數(shù)會發(fā)生改變，然后利用參數(shù)的變化對物質(zhì)的變化情況進行判斷。超聲波的穿透性較好，而且無污染，定向性好，但其缺點是還做不到定量分析，特別是對于缺陷的大小和分布無法精確定量，對鋼筋的位置變化也無法判斷。4）工業(yè)內(nèi)窺鏡法。主要是將內(nèi)窺鏡探頭伸進套筒內(nèi)部，利用探頭的電子成像對套筒的缺陷情況進行直觀性的觀察。具有操作簡單、可信度高及直觀的特點。5）坐標定位法。坐標定位檢測法是利用檢測套管和插筋之間的間距，通過計算各定位點的相對坐標，反映出對應(yīng)套管和插筋相對偏差情況的檢測方法。坐標定位檢測法克服了傳統(tǒng)尺量精度差的問題，目前已經(jīng)開發(fā)出測量精度達到0．02mm的檢測設(shè)備，可以大大提高檢測精度。但是，該方法受到檢測設(shè)備的影響，對檢測環(huán)境條件有比較高的要求，使得其在實際應(yīng)用中的便捷性會下降。6）沖擊回波法。本方法是利用連續(xù)激振彈性應(yīng)力波，飽滿度不同對應(yīng)力波的反射返回時間不同的原理，從而對裝配式漿錨連接節(jié)點的飽滿度進行檢測，該方法目前主要的問題是精度和最小量程的局限性，目前的判定技術(shù)還不夠成熟，還需要進一步的分析和研究，提高其適用性。

3套筒灌漿質(zhì)量控制要點分析

由于套筒灌料處于自然環(huán)境中，受到不同因素的影響，主要是施工方、環(huán)境因素、施工人等，因此應(yīng)主要從其影響因素出發(fā)，控制其質(zhì)量，筆者建議主要從以下方面來控制。1）材料質(zhì)量控制。目前灌漿料的質(zhì)量的控制要點主要包括材料拌和物本身的初始及30min流動度、泌水率、豎向自由膨脹率及1d、3d、28d抗壓強度，特別是其早期強度應(yīng)重點關(guān)注。材料進場后要保持通風(fēng)干燥，避免陽光直射。2）鋼筋定位控制。為保證插筋的高度，連接鋼筋的下料長度必須按照設(shè)計進行，但可以略大于其設(shè)計值，在施工之前，必須進行連接筋的長度測量，保證其錨固長度。定位須采用定位鋼板，以保證鋼筋與預(yù)制構(gòu)件套筒之間的定位關(guān)系，保證不偏。3）現(xiàn)場作業(yè)控制。套筒灌漿前，應(yīng)檢查套筒灌漿孔、排漿孔內(nèi)的清潔，保證無異物，并須提前對孔道進行濕潤。灌漿現(xiàn)場操作人員須帶證上崗，提前進行相關(guān)的技術(shù)及操作培訓(xùn)，保證操作人員技術(shù)素質(zhì)及水平。作業(yè)要連續(xù)，須在30min內(nèi)完成及使用完相應(yīng)材料，塞頭堵塞要及時，有必要時進行及時的補灌并保證排氣。

4結(jié)語

本文針對目前常用的鋼筋套筒灌漿料的檢測技術(shù)進行了相對詳細的介紹，從目前來看，我國基于實際工程的需求，很多檢測技術(shù)和方法在工程實際中得到了應(yīng)用，但是必須清醒地認識到，工程中現(xiàn)有的檢測技術(shù)還存在一定的局限性，針對性太強。為了保證套筒灌漿的施工質(zhì)量，還需求技術(shù)及研究人員進行完善和創(chuàng)新，特別是交叉學(xué)科的創(chuàng)新，例如用計算機技術(shù)解決現(xiàn)有問題，使未來檢測技術(shù)有無損性、經(jīng)濟性、準確性及高效性的特點，總之，對于套筒灌漿料，筆者提出以下的建議。1）從全過程質(zhì)量管理入手，達到事前、事中及事后檢測的全面質(zhì)量控制，特別要加強過程性質(zhì)量管控，全面保障套筒灌漿的質(zhì)量。2）從現(xiàn)有檢測技術(shù)入手，開發(fā)研究結(jié)合實際工程需求的檢測技術(shù)，特別是無損檢測技術(shù)，以解決目前檢測的困境。3）政府及監(jiān)管部門應(yīng)完善質(zhì)量管理體系，出臺強制性政策文件，加大套筒灌漿質(zhì)量控制力度。

作者：張向禮 范飛 張超 單位：國家鐵路局工程質(zhì)量監(jiān)督中心 中冶建筑研究總院有限公司