装配式混凝土结构套筒灌浆连接质量控制及检测方法应用分析与展望

张光超

摘 要：套筒灌浆连接是目前装配式混凝土结构钢筋主要连接方式，本文对套筒灌浆连接的质量控制要点进行了简单阐述，对现有的套筒灌浆饱满度检测方法进行了汇总分析，并对后续研究方向提出了展望。

关键词：套筒灌浆;质量控制;灌浆饱满度;检测

装配整体式混凝土建筑施工中，钢筋套筒灌浆连接传力机制简单、受力合理，普遍应用于竖向、水平预制构件的钢筋连接施工中。但套筒灌浆技术在具体实施中，对钢筋定位精度、灌浆操作有较高要求，受现场施工人员技术水平影响较大，还存在灌浆饱满度检测困难的问题。本文结合工程实际，对套筒灌浆在施工过程中容易产生的质量问题和控制要点进行阐述，并对现有灌浆饱满度检测方法进行分析，提出展望。

一、现场主要质量问题及控制要点

1、灌浆料质量问题

钢筋套筒灌浆连接技术对水泥基灌浆料产品质量要求严格，灌浆质量与灌浆料本身、配合比、灌浆条件、养护条件等多方面有关，在实际工程中，经常存在使用不合格产品、灌浆料制作使用不规范、水灰比过大等情况，造成灌浆料质量不达标。

控制要点：灌浆料进场必须提供产品合格证、检验报告等出厂质量证明文件，并按照规范要求取样复试，合格后方能使用。灌浆料必须在室内干燥环境存放，在产品有效期内使用;严格按照设计配合比拌制，拌制完成后应在30分钟内用完，并且进行流动度检测，保证初始流动度不小于300mm，30分钟流动度不小于260mm。

2、连接钢筋定位问题

一般情况下，钢筋在套筒内的调整空间仅有1cm左右，钢筋偏位将直接影响其能否顺利插入套筒。通常在现场施工过程中，由于叠合板现浇层施工厚度的精度控制不足以及施工过程中对连接钢筋的强烈扰动，导致连接钢筋的位置、长度极易产生较大偏差，无法正常插入上层预制构件套筒内，且整改困难，影响施工效率，并产生质量安全隐患。

控制要点：首先预制构件生产应严格控制套筒预埋位置精度;现场制作由套管与钢箍组成的钢筋定位工具，确保外露连接钢筋的位置、长度和顺直度，减少其他施工对连接钢筋的扰动;另外在叠合楼板浇筑过程中，严格控制现浇层厚度，提高工人对连接钢筋的保护意识。

3、灌浆饱满度问题

灌浆饱满度是本文重点分析的问题，其直接影响接头强度是否能达到设计要求，且不易检测发现。灌浆施工工艺主要分为连通腔灌浆及坐浆单点灌浆两种，由于工艺不同，两者灌浆饱满度的质量问题也有所区别。其共性问题是当灌浆持压时间不足时，出浆孔一出浆即堵孔，套筒内气体未全部排出，后期灌浆料液面随着气体溢出而下沉，导致没有灌满;不同的是，连通腔灌浆由于灌浆路径较长，灌浆料流动度有限，灌浆料无法很好地充盈各个套筒，且容易漏浆;单点灌浆由于坐浆厚度控制精度不足而造成座浆料进入套筒，影响灌浆料饱满度，且灌浆效率不如连通腔灌浆。

控制要点：严格控制灌浆持压时间，在出浆口浆料呈稳定圆柱状形态流出时，方可堵孔;对于连通腔灌浆，如灌浆路径较长，应合理设置分仓，分仓长度不超过1.5m，封仓24h再进行灌浆防止漏浆;对于单点灌浆，应严格控制座浆料厚度，在套筒端部设置密封圈，防止座浆料进入;另外还可以采取必要的灌浆补偿措施，如设置高位的观察孔，兼做观察及浆料回流补偿用等。

除了上述技术控制要点，在组织管理上，首先应制定灌浆专项施工方案;正式施工前，按照施工方案制作模拟节点，并对模拟节点的灌浆饱满度和钢筋锚固长度进行破损检验，以验证施工可靠性;其次对施工人员进行技术培训，经考核合格后方能持证上岗;施工过程中，质检、监理人员应全过程监督，及时形成安装、灌浆施工质量检查记录，并留存影像资料。

二、套筒灌浆饱满度检测方法

套筒灌浆饱满度检测方法目前主要有预埋传感器法、预埋钢丝拉拔法、工业内窥镜法、超声波检测法、X射线成像法、冲击回波法等，但每一种方法都有一定的应用局限性，具体如下：

预埋传感器法：传感器预埋在套筒内占一定空间，可能引起应力缺陷;另外每个测试对象均需预先埋置传感器，检测成本过大，难以做到大规模普查。

预埋钢丝拉拔法：因拉拔钢丝只设置在出浆口，套管内部缺陷情况（是否有空隙、偏斜）无法判断。

工业内窥镜法：与预埋钢丝法相同，无法判断套管内部情况，仅能观察出浆口位置是否灌满，且在工程实践中存在因镜头在狭小空间内转动受阻，造成视野受限、无法全面观察。

超声波检测法：对缺陷大小和分布情况无法做出准确的定量分析，无法准确检测并列钢筋中存在的脱空缺陷问题，此外，受管壁厚度影响较大，管壁越厚越不易检测。

X射线成像法：仅对套筒居中或梅花形布置的一定厚度范围内的预制剪力墙套筒饱满度检测适用，在复杂情况下会出现成像模糊的问题，适用范围较小。

冲击回波法：对于单一测试面的大直径波纹管浆锚搭接灌浆检测有很好的适用性，对于小尺寸试件及套筒灌浆检测精度较低。

上述检测方法因操作复杂、成本高、约束因素多、精度较低等原因，各自均有一定应用局限性，仅能在各自适用范围内使用。一般為使检测结果更加准确，可以多个方法组合使用，也可以结合局部破损的方法对检测结果进行校核。但总体来说，对于套筒灌浆饱满度检测，目前还没有更加高效和精确的方法。

三、展望

1、灌浆饱满与否对主体结构安全影响巨大，对于重要构件或施工质量存疑构件，需做到全部检测，其他构件也应提高检测比例。针对如此巨大的检测量，必须研发更为便捷、且结果可靠的饱满度检测设备，目前超声层析成像法、工业CT检测法能呈现套筒内三维图像，是很好的研究突破方向。

2、研究建立灌浆饱满度检测评价标准体系。各科研院所及研究机构应对不同灌浆饱满度情况下的接头平行试件和预制构件结构体系进行系统研究，建立套筒灌浆比例与接头强度以及构件受力情况的定量关系，从而建立可量化的套筒灌浆饱满度合格标准，更好的指导工程实际，而不是简单的发现未灌满，就全部返工整改。

3、开拓思路开发新型连接方式。跳出灌浆这种湿式连接框架，开发机械连接方法，设计可机械连接且力学性能达标的套筒接头，类似预应力的锚具、夹具等，从而降低人为灌浆操作的不确定性。

参考文献

[1] 钢筋套筒灌浆连接应用技术规程JGJ355-2015.

[2] 《装配整体式混凝土建筑检测技术标准》DGTJ08-2252-2018（上海市）.

[3] 江苏省《装配式混凝土建筑工程质量检测工作指引》.