装配式预制墙板钢筋套筒灌浆连接质量检测及控制

装配式建筑预制构件连接是质量控制的关键节点之一，文章主要阐述了竖向构件预制墙板使用钢筋套筒连接时无损检测与质量控制优化两方面的内容。通过对射线法、冲击回波法、预埋传感器法、预埋钢丝拉拔法、电阻法、超声法[1]进行分析对比得出超声波检测在准确性与经济实用方面更具有优势;同时在预制墙板钢筋套筒灌浆连接质量形成过程中进行严格控制，更大程度的保障装配式建筑的结构安全与使用性能。

预制墙板; 钢筋套筒; 灌浆连接; 饱满程度

TU756.4B

[定稿日期]2021-11-11

[作者简介]于欢（1986～），女，硕士，讲师，研究方向为建筑材料、工程造价。

装配式建筑具有工期短、能耗低、绿色环保等诸多优点，因此得到了国家及各级政府的大力推广和政策扶持。装配式建筑虽然发展前景良好，但是由于我国推广时间较短，施工单位的技术水平参差不齐，质量把控不严格，使得装配式建筑发展步伐缓慢，尤其是预制构件的连接，直接影响到装配式建筑的结构安全，是装配式建筑施工质量的关注焦点。

装配式建筑预制构件的连接不仅是影响工程质量的关键节点，也是影响建筑物安全的重要控制点。预制墙板钢筋套筒灌浆连接，对施工人员的技术要求十分严格，灌浆本身存在隐蔽的特点，若灌浆质量达不到要求，将会严重影响到后续实体的强度，从而危及到整个建筑物的结构安全，带来重大损失。

1 预制墙板钢筋套筒灌浆连接质量检测

预制墙板构件主要通过钢筋接头插入套筒内，再通过具有微膨胀高强度性质的灌浆料注入的形式，完成竖向构件的层间连接从而形成整体。灌浆的饱满程度是连接是否良好的重要前提。但由于施工人员的操作技术欠佳，或者预制构件在生产和运输过程中存在问题，导致了装配式预制构件无法进行有效的连接，基于灌浆工艺的复杂性和隐蔽性以及影响施工质量与结构安全的重要性，国内外学者相继研究出一系列无损检测的方法，通过对各种无损检测方法与实例的研究，得到各种方法的检测原理与应用特点对比如下。

1.1 射线法

当X射线法穿透物体时能量被消耗使其强度衰减，X射线法穿透不同物质或者同一物质的不同厚度所形成的强度不一样，因此利用这一原理，通过IP板、DR平板等探测器记录下来即可得到可视的灌浆套筒内部投影图像。但因为X射线具有放射性质，所以不能在施工现场大范围使用，且X射线机的穿透能力有限，只能在梅花形布置的剪力墙（200 mm厚）和套筒居中的情况使用，效率较低。

1.2 冲击回波法

冲击回波法，是指短暂的应力冲击产生的应力波传播到构件内部有缺陷的部位被反射的现象。当缺陷部位与构件底面的回波发生共振，被传感器接收，把时域数据转换成频域数据，即呈现出反射波的频率峰值，通过识别与分析峰值来确定被测构件内部缺陷的位置。但冲击回波法在实际应用中误差较大，技术应用范围有限且不成熟。

1.3 电阻法

该方法指在套筒顶部设置探测装置，并在预制墙板内预埋外延导线与探测装置相连，从而得到两探头间电阻值的方法。不同的介质所测出的电阻率是不同的，依据电阻率的差距来判别套筒内灌浆是否存在质量缺陷。电阻法对预制墙板的要求较高，制作工艺也相对复杂，从而提高了预制构件的成本。虽然在一定程度上能够进行饱满度的检测，但是使用范围受限。

1.4 预埋传感器法

主要是利用振动衰减原理检测预制墙板钢筋套筒灌浆饱满程度[2]安装的传感器对于不同的介质例如空气、新拌灌浆料、硬化灌浆料呈现出截然不同的振动能量衰减规律，即通过传感器波形和振动能量变化进行判断。预埋传感器法能够在灌浆的过程中实时监测套筒灌浆是否饱满，但是残留在灌浆饱满度检测仪以及传感器上的浆体，很可能导致较大的判断误差。而且专用传感器不仅要求有产品合格证书还应具备定期计量鉴定证书，经过技术鉴定方可使用，造成使用成本较高。

1.5 预埋钢丝拉拔法

在实际施工中应用预埋钢丝拉拔法时，灌浆操作前在套筒的排浆孔需预埋高强度钢丝，灌浆完毕养护3 d后对高强钢丝实施拉拔，拉拔过程中保持拉拔仪与预埋钢丝在同一条直线上，匀速施加拉拔荷载，通过记录拉拔荷载极限值来判断灌浆是否饱满。虽然预埋钢丝拉拔法操作相对简单也较为实用，但是容易受到施工现场温度、湿度等因素的影响，养护龄期并不能统一准确的做出判断，进行钢丝拉拔时对结构内部也有扰动影响，并且得到的拉拔荷载极限值如果离散程度较大，需要采用内窥镜对结果进行进一步验证。

1.6 超声法

近年来随着研究的不断深入，超声波检测方法逐渐发展成熟。超声法设备操作简单，检测效率高，因其实用与经济特点在装配式预制墙板灌浆套筒连接饱满度检测中被广泛采用。

采用超声波进行检测时，仪器能够实时接收并显示波形，超聲波由于本身的性质容易发生散射，当被检测的预制构件套筒灌浆接头存在灌浆料不密实或者有空洞情况，显示屏上的波形会发生变形，而且幅值也会因为超声波能量的衰减而迅速下降。

基于超声波预制墙板灌浆质量的检测，不仅能通过波形、幅值变化进行分析，还可以利用声速、声时来分析质量缺陷。因为超声波在不同的介质中具有不同的传播速度，且在混凝土中的传播速度一般比在空气中传播速度快，因此需提前测出超声波在混凝土中的传播速度，再根据检测到的声时与测距计算出实际声速，两者进行对比即可判断出是否存在灌浆不饱满的情况，并且实际声速越小说明质量缺陷越严重。由此可见，利用超声波检测可以把声时与声速相结合，并以波形、幅值辅助判断更为准确与直观。

2 预制墙板钢筋套筒灌浆连接质量控制

2.1 质量问题

灌浆质量控制是装配式预制墙板连接的关键环节，但在实际操作过程中由于施工人员未严格按照规范的要求进行施工，造成多种质量问题主要表现如表1所示。

2.2 采用改良的灌浆套筒

在灌浆工艺施工问题分析过程中发现，传统的灌浆套筒由于漏浆以及浪费浆料问题[4]，已经不能完全满足质量控制要求。因此研究者提出了限位斜出浆孔式半连接灌浆套筒[5]，在传统灌浆套筒的基础上对排浆口进行改良，把排浆口设计成向上倾斜的形式，排浆口底端位置与筒体内壁顶端平齐或高于筒体内壁顶端，根据连通器原理，当套筒内部灌浆料填充密实，才会有浆料从排浆口溢出，因此对套筒连接灌浆饱满度具备有力保障（图1）。

除此以外，在套筒末端设置了钢筋限位孔，其外边缘为凹槽、U型槽、V型槽等平滑弧形结构，且限位孔直径比钢筋略大一些，因此在使用钢筋套筒连接预制墙板的过程中，避免了钢筋碰触套筒内壁，并准确地插入套筒中间，使预制墙板安装质量得到有效保证。

2.3 控制施工技术

从预制墙板钢筋套筒灌浆连接施工工艺、施工技术入手进行质量控制优化[6]，主要集中体现在事前和事中控制两个方面。灌浆施工前做好准备工作，检查预制墙板吊点重心位置，检查垫块放置是否平稳，对灌浆套筒的注浆孔、出浆孔的通透性进行检测，检测无误后用水湿润套筒并注意不能有积水。要求灌浆料充分搅拌，使用前需要静置2～3 min左右，目的是消除内部气泡，令灌浆料凝结硬化后更加密实。在施工的过程中，要求监理工程师和质检员全程进行监督，严格参照规范施工步骤，先从套筒底部注浆孔注入灌浆料，当设置在套筒上的所有排浆孔全部出浆时，才可初步判斷套筒内已经填充满灌浆料，依次封堵排浆孔、注浆孔，等待30 s左右，采用“保压”灌浆法再次灌浆，当施工人员再次灌浆时，灌浆设备因压力作用有排斥感则停止操作，并封堵注浆孔，留置同条件养护试块。

3 结束语

文章以无损检测与连接点的质量控制为落脚点，阐述了装配式建筑质量控制的关键问题，通过对竖向预制构件钢筋套筒灌浆连接质量无损检测方法对比分析，得出超声法检测准确性更高而且也比较经济实用。在装配式预制墙板钢筋套筒灌浆连接质量控制优化中，采用改良的钢筋套筒，提高了质量保障率，同时在施工工艺与施工技术方面进行严格控制，使装配式建筑预制构件连接在质量形成过程与质量检测环节都能够得到有效的保证，希望能够为装配式预制墙板钢筋套筒灌浆连接施工提供参考。

参考文献

[1] 廖春林.建筑工程中装配式混凝土结构质量检测的分析[J].四川水泥，2019，（10）：251.

[2] 周奎 陈燕清.钢筋套筒灌浆连接施工缺陷及检测方法研究进展[J]. 建设科技，2020，（6）：4.

[3] 田春雨 王晓锋 赵勇. 《建筑业10项新技术（2017版）》装配式混凝土结构技术综述[J].建筑技术， 2018，（3）：6.

[4] 李呈蔚. 基于装配式技术的工程建造项目管理研究[D]. 天津：天津大学，2015.

[5] 颜磊. 装配式混凝土剪力墙结构施工及抗震性能研究[D]. 青岛：青岛理工大学，2018.

[6] 秦珩 钱冠龙. 钢筋套筒灌浆连接施工质量控制措施[J]. 施工技术， 2013，（14）：118-122.

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