装配式混凝土结构套筒灌浆质量检测技术方法研究

文／侯高峰 安徽省水利部淮委水利科学研究院 安徽合肥 230088

安徽省建筑工程质量监督检测站有限公司 安徽合肥 230088

引言：

在装配式建筑施工过程中，钢筋套筒灌浆连接是涉及结构安全的关键环节，其连接质量直接影响到装配式结构的运行安全性。在套筒灌浆施工完成后，采取恰当检测技术来校核其质量属于非常重要的工作内容。通过梳理这些质量检测技术在应用中需注意的相关内容，不仅可以提高检测结果的合理性，而且能够确保节点作业质量，提高整个工程项目的作业质量。

1、套筒灌浆质量检测内容及意义

1.1 检测内容

套筒灌浆质量检测活动中，所需要检测的内容如下：（1）材料质量检查，即灌浆作业前期需要对混凝土原材料质量、套筒构件质量等内容进行检查，满足要求后再进行使用。（2）力学性能，灌浆之前会制作若干试样，利用相关仪器来检测试样力学性能，对于其中存在的不足也会及时采取措施进行纠正，等待各项参数均满足要求后再进行使用，从而提高所得试样质量的合理性。（3）灌浆饱和度的检查，这也是决定套筒灌浆质量优劣的重要指标。（4）结构完整性，即检查成型后结构中是否存在缺损问题，不满足要求的结构也需要及时进行处理，以提高整个结构的稳固性。

1.2 检测意义

按要求做好套筒灌浆质量检测，具备了以下检测意义：（1）确保各结构作业节点的合理性，在装配式混凝土结构的施工过程中，套筒灌浆属于重要的工作内容，其总体量较高，采取可靠检测技术来识别套筒灌浆质量，能够提高各节点作业质量的合规性，进而提升总体结构的稳固性。（2）减少质量病害问题，受到各类因素影响，套筒灌浆的饱和度和质量也会出现差异，而且套筒灌浆属于隐蔽工程，质量问题较难发现。借助可靠质量检测技术也可以及时发现这些病害问题，采取恰当措施进行处理，以此来提高灌浆结果的合理性，确保结构的成型质量。

2、套筒灌浆质量检测技术应用要点

2.1 工业CT检测技术

此类检测技术在应用中的检测原理如下：将平板探测器放置在预制剪力墙体的一侧，要求平板探测器覆盖完全被检测套筒，并且在应用中也会使用X 射线机放置在预制剪力墙体的另一侧，射线源正对同一被测套筒区域，调整射线源到胶片的距离与射线机焦距相同，通过胶片图像的形式判断套筒灌浆质量。在具体作业中也需注意以下内容：（1）做好干扰因素的清理工作，如清理现场钢结构、试样结构等，以减少干扰因素对检测结果的影响性。（2）在检测数据的处理活动中，也需要做好重复数据、干扰数据、错误数据的清理，将误差问题控制在合理范围内，同时也需要做好信号放大处理，以提高所整理分析结果的直观性。此检测技术主要适用于实验室工艺检验活动中，在使用中能全方位扫描试件，结果清晰，能定量分析套筒灌浆密实状况，但由于检测设备体积大、质量大，还有较强的放射性，不能有效应用于工程现场的套筒饱满度检测。

2.2 X射线检测技术

该检测技术在应用中的工作原理在于，利用X射线的穿透性得到套筒灌浆图像，以此客观判断套筒灌浆质量。该技术在实践中应遵循以下步骤：（1）提前将胶片粘贴在剪力墙结构的某一侧，为提高检测结果的完整性与合理性，需确保使用的胶片能够完全覆盖整个被检测套筒。（2）在剪力墙的另一侧布置X射线探伤仪器，提前检查探伤仪性能是否合规，满足要求后再进行使用。打开探伤仪之后射线源会面对套筒释放X射线，过程中也需要做好射线源的移动与调整，根据胶片反馈结果来查看套筒内部质量情况。（3）依托计算机软件对这些数据进行记录和整理，并且也需要做好绘图整理，以提高整理结果的直观性。此检测技术主要适用于套筒灌浆工作结束后的质量检测，并且在应用中并不需要提前预埋相应装置。并且从应用情况来看，主要适用于单排居中、呈现梅花形布置、厚度只有200mm的剪力墙构件。而且使用到的仪器具备体积较小、易于携带等特点，在套筒饱和度检测中具备良好的使用价值。但是，此技术在使用中的射线源很容易产生辐射危害，这也要求在现场做好防护处理，以此来提高检测结果的合理性。

2.3 预埋传感器检测技术

该检测技术在应用中的工作原理在于，利用预埋好传感器获取套筒灌浆振动阻尼数据，综合整理后来直观判断套筒灌浆质量。该技术在实践中应遵循以下步骤：（1）提前布置好传感器预埋位置，为提高检测结果的完整性与合理性，需确保传感器预埋位置可以完全覆盖整个被检测套筒。（2）预埋传感器时需要做好相应的保护工作，防止浆料对传感器造成腐蚀，打开传感器后可以对泥浆的振动阻尼数据进行获取，利用接收器整理传感器数据，并且在软件辅助下整理振动阻尼衰减曲线，而且在曲线绘制过程中也会做好数据放大，提高整理结果的直观性。对于及时发现的问题进行处理，以提高灌浆结果的合理性。此检测技术主要适用于套筒灌浆施工过程中的质量检测，并且在应用中也需要提前在既定位置预埋传感器，并且从应用情况来看，主要适用于正在浇灌的各个套筒结构，而且对于发现的漏灌位置也需要做好及时处理，提高整个结构作业结果的合理性。使用到的仪器具备体积较小、易于携带等特点，在套筒灌浆检测中具备良好应用价值。但是，此技术在使用中需提前固定传感器，灵活性较低，而且每个套筒灌浆部位都需要布置一个传感器，具有造价较高的特点。

2.4 预成孔检测技术

该检测技术在应用中的工作原理在于，利用预埋芯棒来制造观察通道，利用内窥镜来查看套筒内部成型状态，以更加直观的方式来判断套筒灌浆质量。该技术在实践中应遵循以下步骤：（1）提前布置好预埋芯棒，其位置会布置在出浆孔所在位置，以便于套筒灌浆后可以顺利取出预埋芯棒。（2）预埋芯棒需要做好相应的保护工作，做好套筒灌浆过程的监督工作，等待灌浆凝固之后，将预埋芯棒从出浆孔位置抽出。（3）将内窥镜沿着预留孔洞稳定下放，对于下放过程的照片进行采集。在计算机软件辅助下对这些照片进行整理，确定各深度、各部位灌浆质量示意图，从而直观判断套筒灌浆质量的合规性。此检测技术主要应用在套筒灌浆凝固后的质量检测环节，可以对任意区域的灌浆质量进行检查。对于发现的漏灌位置也需要做好及时处理，以提高整个结构作业结果的合理性。此技术在使用中需在所有套筒灌浆结构中设置预埋芯棒，而且所有工作结束后也需要进行钻孔封堵，检测过程的工序繁琐度较高。

2.5 预埋钢丝拉拔技术

该检测技术在应用中的工作原理在于，利用预埋钢丝作为主要检测载体，在灌浆材料达到某强度值后，对钢丝进行拉拔，根据反馈数据来确定套筒灌浆质量。该技术在实践中应遵循以下步骤：（1）提前布置好预埋钢丝，其位置选择在出浆孔部位，以便于套筒灌浆后可以更加准确的了解结构成型质量。（2）做好套筒灌浆过程的监督工作，等待灌浆凝固之后，开始对预埋钢丝进行拉拔，并对拉拔数据进行整理，而且利用计算机软件来对这些数据进行整理，提高所整理数据的完整性。（3）将得到的数据和标准数据进行对比，如果实测数据低于标准数据，那么需要利用内窥镜来复查结构完整性与稳固性，及时补充遗漏位置，确保套筒灌浆质量。此检测技术主要应用在各种类型套筒灌浆凝固后的质量检测环节，可以对任意区域的灌浆质量进行检查。此技术在使用中需在所有套筒灌浆结构中设置预埋钢丝，操作过程相对简单。但是使用到的钢丝容易受到施工因素影响出现损坏，从而影响到结果的合理性。

2.6 钻孔内窥镜技术

该检测技术在应用中的工作原理在于，利用钻机来制造观察通道，随后使用内窥镜来查看套筒内部成型状态，直观的判断套筒灌浆质量。该技术在实践中应遵循以下步骤：（1）按要求依次完成套筒灌浆作业，等灌浆作业结束24h后，开始选择合适位置进行钻孔，一般会选择在出浆孔或最小受力位置进行钻孔。（2）将内窥镜沿着预留孔洞稳定下放，对于下放过程的照片进行采集。利用计算机软件来对这些照片进行整理，制作各深度、各部位灌浆质量图，直观判断套筒灌浆质量的合规性。此检测技术具备良好的使用价值，可以对任意区域的灌浆质量进行检查。该技术对于发现的漏灌位置也可以及时进行处理，虽然此技术在使用中需在所有套筒灌浆结构中布置钻孔，但是其对于整个套筒结构的影响性较小，具备良好的应用价值。

2.7 冲击回波检测技术

该检测技术在应用中的工作原理在于，利用冲击波的穿透性来得到套筒灌浆成型后的阻抗数值、振幅波动数据、相位波动数据等内容，从而直观评价套筒灌浆质量。该技术在实践中应注意以下内容：（1）在剪力墙的一侧布置冲击回波释放仪器，使用前需检查仪器性能的合规性，满足要求后再进行使用。打开仪器后会沿着特定方向释放冲击波，利用信号接收仪器来采集相应信号。（2）依托计算机软件对这些数据进行记录和整理，并且利用频谱分析技术来对这些数据进行整合，绘制成相应的应用图形，图形中会显示阻抗、振幅、相位波动情况，以此来提高整理结果的直观性，更加直观地判断质量问题对应部位和范围。此检测技术多应用在单排套筒灌浆质量检查，具备较强的使用价值。但是在应用中存在较大误差，也需要利用其他技术来辅助检测，以此来提高检测结果的合理性。

2.8 电阻检测技术

该检测技术在应用中的工作原理在于，利用导线来建立电阻测量通路，对于第一探头和第二探头电阻率进行检测，在对比分析活动中直观评价套筒灌浆质量。该技术在实践中应注意以下内容：（1）在套筒结构的顶部按要求布置探测设备，而且利用外伸导线和相应测量仪器关联在一起，利用信号接收仪来采集相应电阻率信号。（2）依托计算机软件对这些电阻率数据进行整理，并且在对比分析后也可以了解到电阻值差值情况，以此来判断灌浆饱满度情况，更加直观地判断质量问题对应部位和范围。该检测技术在使用中，可以对套筒灌浆凝固后的质量情况进行检查，具有良好的使用价值。但是在应用时需提前预埋相应的探测装置，检测过程的应用成本较高。而且检测技术在应用中存在较大误差，也需搭配其他技术进行检测，以提高检测结果的科学性与可靠性。

2.9 超声波检测技术

除上述提到的检测技术外，在套筒灌浆质量检测中也会使用到超声波检测技术。该技术在实践中应注意以下内容：（1）在剪力墙一侧布置超声波设备，提前校核其参数的合规性，待满足要求后再进行使用。打开仪器后会沿着特定方向释放超声波，超声波穿透套筒灌浆结构后，借助信号接收器来采集相应信号。（2）依托计算机软件、频谱分析技术来对这些数据进行整合，在修正、降噪、扩大处理后也会更加直观地了解到缺陷所在位置，便于后续处理工作的顺利进行。此类技术作为无损检测技术，适用于大部分工况下的套筒灌浆质量检查。但是此技术在应用中具备不重复性，无法对数据进行追溯，是目前流行度较高的检测技术。

3、提高套筒灌浆质量检测技术应用质量的措施

3.1 做好基础资料整合工作

做好基础资料整合工作，可以为后续技术选择、检测工作的展开奠定基础，以提高获取数据的准确性与合理性。从实践情况来看，应注意以下内容：（1）对设计文件、水文资料、套筒灌浆相关参数等内容进行整理，尤其是套筒灌浆相关参数的整理，包括灌浆厚度、深度等内容，这也为检测技术的选择提供了良好参考。（2）在基础资料的整合过程中，需要使用信息技术加快资料整合速度，也会使用大数据技术来对这些资料进行深度挖掘，从中筛选出有价值的数据来建立单独的数据库，从而为后续工作顺利展开奠定良好基础。

3.2 做好技术应用过程梳理

做好技术应用过程梳理，能够提高技术应用结果的可靠性，得到更加准确的检测数据。实践中也需重点关注以下内容：（1）对已有质量检测技术进行整理，基于信息技术来建立检测技术应用体系，体系中总结了质量检测技术的应用工序、应用要点、参考成本、质量管理要点等，根据前期获取到的基础资料来筛选出最为适用的质量检测技术。（2）在质量检测技术应用前，也需要提前做好技术交底，帮助检测人员了解质量检测技术应用过程中需要注意的内容，这样也可以确保质量检测技术的顺利落实，从而提高质量检测结果的合理性，同时也为后续工作顺利展开奠定良好基础。

3.3 建立标准化检测体系

建立标准化检测体系，可以加快质量检测活动的开展进度，以得到更加准确和完整的检测数据。实践中也需重点关注以下内容：（1）对已有标准化检测体系进行整理，从中筛选出有价值的应用数据，并且依托这些价值数据来完善已有标准化检测体系，体系中总结了标准化检测过程，包括检测流程、各节点管理要求、质量执行标准等，以此来为标准化作业活动的执行奠定基础。（2）在标准化检测体系应用前，也需要与相关人员做好交流，使其可以充分熟知标准化体系落实期间需遵循的内容。而且在标准化体系落实过程中，也需要做好反馈数据的整理，并将其补充到体系中完善相关内容，提高标准化检测体系的适用性。

3.4 组建高水平检测团队

组建高水平检测团队，能够充分落实质量检测技术应用工序，提高检测结果的合理性。实践中也需重点关注以下内容：（1）在检测团队组建初期，需要做好人员的选择工作，借助信息技术来建立量化评估体系，对学习能力、专业能力等定性指标进行量化处理，客观评估这些人员的综合能力，筛选能力较高的成员组建高水平检测团队。（2）在检测团队的日常工作中，也需要做好团队成员能力培训，培训课程包括技术知识、安全知识、理论知识等，并且在培训工作结束后及时对人员进行评估，筛选满足要求的成员参与到活动中，这样也可以确保质量检测技术的顺利落实，提高检测结果的可靠性。

3.5 做好检测数据误差控制

做好检测数据误差控制，可以更加准确的识别套筒灌浆中的质量问题，便于后续质量问题处理活动快速展开。结合以往管理经验可以得知，根据误差来源可以将误差分为系统误差和偶然误差2种。在对系统误差进行控制时，需要做好检测仪器性能调整、检测过程控制等工作，以此来减少这些可控因素带来的负面影响。在对偶然误差进行控制时，需要做好检测温度、湿度、其他环境因素的控制，并且在检测过程中也需要适当增加检测次数，利用平均值来消除偶然误差数据带来的影响性，从而得到准确的质量检测数据，满足后续相关工作的开展要求。

3.6 加强新技术/设备引入

加强新技术/设备引入，能够加快质量检测工作的开展效率，提高数据检测结果的科学性。在实践中需利用信息技术来建立共享平台，平台中会对流通的新技术/设备信息进行获取，随后利用信息技术、仿真软件来对相关信息进行整理，从中筛选出有引用价值的新技术/设备，拟定相匹配的引入计划，同步完成新的标准化作业体系，确保新技术/设备应用价值的充分体现。

结语：

综上所述，做好基础资料整合工作，可以为后续技术选择、检测工作的展开奠定基础，做好技术应用过程梳理，能够提高技术应用结果的可靠性，建立标准化检测体系，可以加快质量检测活动的开展进度，组建高水平检测团队，能够充分落实质量检测技术应用工序，做好检测数据误差控制，可以更加准确的识别套筒灌浆中的质量问题，加强新技术/设备引入，能够加快质量检测工作的开展效率。通过整理套筒灌浆质量检测技术应用时需注意的内容，对于提高检测结果准确性与完整性有着积极作用。