装配整体式混凝土建筑套筒灌浆常见质量问题及质量监督要点分析

董晓龙（启东市建设工程质量监督站，江苏 南通 226200）

装配式建筑是采用构件工厂预制化生产，现场装配式安装的新型建筑生产方式，具有建造成本低、施工速度快等优势。由于其在降低材料消耗、提高劳动效率、提高环境效益和社会效益方面具有潜在优势，近年来迎来了新一轮发展热潮。根据住房和城乡建设部的统计，2015 年全国新建装配式建筑面积为 7260 万 m2，2016年为 1.14 亿 m2，2017 年为 1.52 亿 m2，2018 年为 1.90 亿m2，其中大部分为装配整体式混凝土建筑。

装配整体式混凝土结构预制构件大多采用钢筋套筒灌浆连接，连接的质量对保证结构的整体性和抗震性能至关重要。但套筒灌浆连接构造复杂，又属隐蔽工程，灌浆质量实际控制难度较大[1]。为此，本文通过分析目前套筒灌浆存在的常见质量问题及质量控制措施，探索总结套筒灌浆连接质量监督要点。

1 套筒灌浆连接简介

1.1 连接原理及分类

套筒灌浆连接是装配整体式混凝土结构常用的连接方式之一，主要由带肋钢筋、套筒和灌浆料 3 部分组成。其连接原理是：需要连接的两个构件在工厂预制时，一个预留连接钢筋，另一个预留灌浆套筒，现场安装时，将钢筋插入套筒，再注入高强灌浆料，通过灌浆料将套筒和钢筋连接形成一个整体。灌浆料硬化后与钢筋横肋和套筒内壁形成紧密啮合，通过凝固后的灌浆料的剪切强度来传递轴向力。

根据钢筋与套筒间不同的连接方式，该连接分为全灌浆接头和半灌浆接头两种。全灌浆接头是传统的灌浆连接接头，其两端均采用灌浆连接，两端均须采用带肋钢筋，其结构形式示意图见图 1 a。半灌浆接头是一端采用灌浆连接，而另一端采用螺纹连接等非灌浆方法连接的接头，其结构形式示意图见图 1 b。

图1 灌浆接头结构示意

1.2 连接施工工艺

套筒灌浆连接施工主要包括两个阶段，第1阶段为在工厂进行预制构件加工，第 2 阶段为在施工现场进行结构安装。

在工厂预制加工阶段，预制剪力墙和柱是将连接钢筋和套筒均预埋在构件内，而预制梁则只预埋连接钢筋。

在结构安装阶段，预制剪力墙、柱的连接是将一个构件的连接钢筋插入另一构件的套筒内，将构件固定稳定后，从套筒的注浆口向套筒内灌入灌浆料，待灌浆料从出浆口流出后停止灌浆，灌浆料硬化后，连接施工结束。预制梁的连接，是套筒套在两构件的连接钢筋上，向套筒内注入灌浆料，待灌浆料硬化后，连接施工结束[2]。

图2 预制剪力墙构成图

2 常见质量问题

我国套筒灌浆连接技术由于发展时间短、预制工厂制作精度不够、现场人员培训不足、监管缺位等原因，灌浆质量存在不少问题。相关学者通过对构件厂和实际工程实地调研，发现目前套筒灌浆常见的问题主要有[1]：

(1) 由于预制构件制作或现场安装时偏差过大导致钢筋错位，存在钢筋被割断的现象。

(2) 构件生产或安装过程中，不慎将异物落入套筒内，造成套筒堵塞，灌浆时出浆口不出浆。

(3) 灌浆料制作时，违规使用过期或劣质灌浆料，误将水泥砂浆或坐浆料当做灌浆料使用等。灌浆时，灌浆设备动力不足或为了提高灌浆速度，随意加水稀释灌浆料。

(4) 现场现浇作业时，对构件预留钢筋保护不当，钢筋表面溅上一层砂浆，在钢筋和灌浆料之间形成了一个薄弱层，降低了锚固强度。

图3 钢筋表面被砂浆包裹

(5) 灌浆时，套筒内未灌满而灌浆料又搅拌补充不及时，若中间间隔时间过长，再次灌浆时已罐浆体有所凝固也会导致出浆口不出浆，在夏季高温天气这种情况时常发生。

(6) 灌浆结束前灌浆设备未充分持压，导致套筒内各种微小缝隙未填满浆料，等灌浆设备拔出后灌浆料在自重作用下填充各种缝隙，从而导致出浆口灌浆料回流。灌浆结束后若不及时封堵注浆口而导致漏浆过多，也会导致出浆口灌浆料回流。

(7) 部分构件交接处需穿过各类管线，造成密封十分困难，容易出现漏浆问题，进而引发套筒内灌浆料回流。

图4 管线穿过处连通腔漏浆

(8) 对于预制夹心保温墙体，通常直接采用保温层底部的防水密封材料隔离外叶墙底部的防水孔腔和内叶墙底部的水平接缝，挡密封材料无法严密封堵时（特别是保温层表面高低不平的情况，密封十分困难），灌浆时灌浆料容易从内叶墙底部水平接缝流向外叶墙底部的防水孔腔，进而导致套筒内灌浆料回流并堵塞防水孔腔。

3 质量保证措施

针对套筒灌浆容易出现的质量问题，目前主要从预制构件制作、灌浆料加工、现场施工工艺、留样试件拉伸试验、施工过程中和施工后施工缺陷检测等方面进行质量控制。

3.1 预制构件制作

采用专业的模板并配合使用专用的套筒、钢筋固定件，严格把控钢筋和套筒的定位精度。浇筑混凝土时，采取措施避免倾倒、振捣时造成连接钢筋和套筒错动移位。套筒内径和钢筋外径尺寸间偏差对钢筋和套筒的定位精度也会产生一定影响，为将该影响降到最小，宜采用弹性定位轴套筒固定件和可调心钢筋固定件。

3.2 灌浆料加工

每次制作灌浆料前，确保产品无异常，重点检查产品是否受潮以及产品是否在有效期内；开始生产时，应对水温和料温进行记录，对浆料的流动度进行测试，若现场温度有较大的变化，需对浆料的流动度进行重新测量。

制作灌浆料时应严格按照产品使用说明书的要求进行制作加工，加工过程中需及时清洗搅拌器具并防止混入异物，禁止将即将凝固或已凝固的浆料再次混入正在拌制的浆料中。

制作完成的灌浆料进入施工现场后应进行复检，检测合格后才可进行灌浆施工。

3.3 现场施工工艺

构件安装前，对构件的连接钢筋、套筒、构件连接部位进行复核检查，重点检查连接钢筋的长度、规格、轴心位置和表面状况是否符合要求以及套筒注浆口、出浆口和灌浆腔内是否有异物存在，对不符合要求的地方及时采取处理措施；连接部位混凝土表面若有积水和异物应进行清除，若混凝土结合面过于干燥则需进行润湿。

构件安装时，为保证连通灌浆腔最小间隙，可预先在构件下方水平连接面处放置一定厚度的支撑块；待确认构件坐标位置正确且所有连接钢筋伸入套筒内的深度达到设计要求后方可固定。

构件固定后，预制剪力墙、柱构件拼缝连接面四周需用密封材料进行密封，必要时可在密封材料外附加支撑加强。预制梁连接部位安装套筒，并检查连接钢筋伸入套筒深度、套筒两端密封圈位置及破损情况。

准备工作结束后，应在实际环境下做模拟灌浆试验，确认在灌浆压力下构件四周的密封可靠，灌浆料能够充满整个灌浆连通腔和接头后，方可进行正式灌浆作业。

灌浆时，预制柱、墙的灌浆作业是从套筒下方的注浆口灌入浆料，浆料充满连通腔后，待浆料从各个接头上方的出浆孔流出后，灌浆结束。预制梁灌浆作业是从套筒一端注浆口灌入浆料，至另一端的出浆接头流出浆料结束。

3.4 留样试件拉伸试验

现场灌浆施工后，须按照《钢筋机械连接技术规程》的规定对接头性能进行抽检，每 500 个接头制作1 组 3 根接头拉伸试件。试件应完全模拟实际现场安装过程进行制作，制作完成养护 28 d 后方可进行拉伸试验，实验检验结果合格后，灌浆连接施工判定为合格[2]。

3.5 施工缺陷的检测

为保证灌浆施工质量，可在施工过程中和施工后对施工缺陷进行检测。施工过程中对灌浆饱满度进行实时检测，发现问题及时进行补救处理。施工后对灌浆质量进行综合检测评定。

目前常用的检测方法主要有：预埋传感器法、预成孔法、电阻法、冲击回波法、超声波法、X 射线检测技术、预埋钢丝拉拔法、钻孔结合内窥镜法等[3]。

4 质量监督要点

针对目前套筒灌浆常见的质量问题，其质量监督应根据不同的施工阶段制定相应的监督内容。

4.1 施工前准备阶段

(1) 建设单位应委托具有相应资质和能力的第三方检测单位提供从原材料到现场实体的相应检测服务。

(2) 施工单位应针对套筒灌浆连接施工单独编制专项施工方案。专项施工方案中应对吊装灌浆作业的时间节点、各项制作施工工艺等进行明确的规定，对灌浆不畅、漏浆等意外制定相应的处置预案。

(3) 灌浆施工人员、装配操作人员等关键岗位相关工作人员应经过专项操作培训和考核，考核合格后方可进行相关作业的操作实施。

(4) 监理单位应驻厂监理监督预制构件生产过程，监理过程中应重点检查构件的连接钢筋和套筒位置的精确度以及套筒空腔、注浆口和出浆口的通透性，并做好检查记录，留存归档。

(5) 监理单位应针对套筒灌浆编制专项的监理方案，方案应包括灌浆过程中的旁站要求细则、异常情况的报告和处理方案以及现场记录留档资料的整理等。

(6) 第三方检测单位应制定原材料检测、模拟工艺试验、现场实体检测等的检测方案。

4.2 现场实施阶段

(1) 施工单位应联合监理单位和检测单位，做好对进场的预制构件、灌浆料等材料的核查、检验和验收工作，并做好验收记录。

(2) 施工单位应按照相关要求对套筒、灌浆料、封堵材料和分仓材料等材料进行报验。

(3) 施工单位应采用与灌浆料流动特性、灌浆工艺要求、所需注浆压力等相匹配的灌浆机。

(4) 施工单位应联合监理单位对灌浆准备工作、安全措施、实施条件等进行全面检查，全部检查合格后方可进行灌浆施工。

(5) 灌浆施工过程中，施工单位应当按规定留制灌浆料抗压强度试件和套筒灌浆接头抗拉强度试件。灌浆料抗压强度试件应包括标准养护试件和同等养护条件试件（在同等条件下养护的抗压试件强度达到 35 MPa 之前，后续施工不得对接头产生扰动）。套筒灌浆接头试件应由现场实际操作灌浆作业的人员在见证人的见证下制作。

(6) 施工单位应配备专职的监督记录人员，对套筒灌浆施工过程进行监督并记录相关情况，整个灌浆过程应全程视频录像，相关记录和影像资料应作为工程施工资料留存。

(7) 灌浆施工过程监理单位应拍专职监理人员进行旁站监督，对违规施工情况应及时进行制止，并督促整改，整个过程应做好旁站记录。

(8) 第三方检测单位应及时对现场实体接头进行抽样无损或微损检测，发现灌浆不饱满等情况，立即通知施工单位按《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》中的相关规定采取处理措施。

4.3 施工验收阶段

(1) 灌浆施工结束后，第三方检测单位应对套筒灌浆质量进行综合检测评定，并出具相应的质量检测评估报告。

(2) 施工单位应根据材料构件验收报告、留样试件试验报告、灌浆施工过程记录文件等对套筒灌浆施工质量进行质量自评，并形成自评报告。

(3) 监理单位应根据驻厂监理记录、灌浆旁站记录、现场验收情况编制监理质量评估报告。

(4) 所有质量评估报告应送相关质量监督机构进行备案审查。

5 结 语

随着装配整体式混凝土建筑的快速发展和应用，套筒灌浆连接作为影响结构整体性和抗震性能的关键因素，其质量控制和质量监督将越来越重要。相关质量监督人员需根据套筒灌浆的特点、施工工艺、常见问题、质量控制措施等内容，在各个施工阶段针对不同的责任主体制定相应的监督监管内容。同时应根据相关技术措施及施工工艺的发展创新，及时进行更新完善。把好套筒灌浆连接工程的质量关，从而促进装配整体式混凝土结构的推广应用。