行业标准JGJ 355—2015《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》(2023年版)局部修订情况简介

赵广军 王晓锋

(1.中国建筑科学研究院有限公司, 北京 100013; 2.中冶建筑研究总院有限公司, 北京 100088)

1 局部修订概述

行业标准JGJ 355—2015《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》[1](简称《原规程》)发布实施以来,推动了钢筋套筒灌浆连接技术的工程应用与发展,对促进钢筋套筒灌浆连接施工质量的提高及装配式混凝土结构的发展发挥着重要作用。随着科技的进步与装配式建筑的快速发展,很多新技术、新工艺不断涌现,接头类型有所增加,随着钢筋套筒灌浆连接技术的大范围应用,低温条件下灌浆施工等特殊施工工况不断出现,《原规程》的覆盖面已明显不足。规程管理组在完成多项工程技术咨询与论证、关键技术研究、工程质量监测工作的基础上,针对钢筋套筒灌浆连接工程实践中存在的各类问题,于2019年按建标函﹝2019﹞8号要求启动局部修订工作。

局部修订工作历时3年多,修订条文已于2023年7月30日批准发布,自2023年11月1日起实施。新版规程全称JGJ 355—2015《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》(2023年版),以下简称《新规程》。规程修订过程中,编制组进行了广泛调研和多项专题研究,采纳了近年来多项试验研究成果和工程实践经验,对关键技术问题进行了反复论证并广泛征求了意见。《新规程》增加了低温条件下灌浆施工与坐浆法施工的相关技术要求,增加并完善了提高灌浆连接施工质量的过程管理规定和相关检验要求,进一步细化明确了质量缺陷的处理规定,并根据实际工程需求完成了多项增补与修改。审查专家组一致认为,《新规程》技术内容科学合理、可操作性强,与现行相关标准相协调,达到国际先进水平。

2 落实全文强制规范要求

2.1 GB 55008—2021《混凝土结构通用规范》、GB 55032—2022《建筑与市政工程施工质量控制通用规范》的整体要求

根据深化工程建设标准化工作改革有关工作安排,目前住房和城乡建设部已发布实施37项全文强制性工程建设规范。全文强制性工程建设规范GB 55008—2021《混凝土结构通用规范》[2]、GB 55032—2022《建筑与市政工程施工质量控制通用规范》[3]提出了与钢筋套筒灌浆连接相关的条文规定。GB 55008—2021第3.3.3条提出了接头基本性能要求,第5.5.1条第1款提出“套筒灌浆连接接头应进行工艺检验和现场平行加工试件性能检验;灌浆应饱满密实”。GB 55032—2022第3.3.6条提出“套筒灌浆连接应采用由接头型式检验确定的相匹配的灌浆套筒、灌浆料,灌浆应密实饱满”。

2.2 接头性能要求修改

考虑与国家标准GB 55008—2021协调,《新规程》取消了原强制性条文第3.2.2条,并新增与GB 55008—2021相同条文的第3.2.2A条,即“钢筋套筒灌浆连接接头的实测极限抗拉强度不应小于连接钢筋的抗拉强度标准值,且接头破坏应位于套筒外的连接钢筋”。

考虑到套筒灌浆连接接头实际试验操作的可行性与合理性,《新规程》将第3.2.5条“接头拉力达到连接钢筋抗拉荷载标准值的1.15倍而未发生破坏时,应判为抗拉强度合格,可停止试验”修改为“达到或大于1.1倍”,将更便于试验操作和产品开发。

根据《新规程》规定,套筒灌浆连接接头具体破坏形式允许为断于钢筋母材、断于半灌浆套筒机械连接端外钢筋丝头、断于半灌浆套筒机械连接端外钢筋镦粗过渡段3种情况,也可能按第3.2.5条规定的接头试件未发生破坏而结束试验,对接头拉力未超过连接钢筋抗拉荷载标准值1.1倍的其他破坏形式均为不合格。

2.3 落实现场平行加工试件性能检验

为落实GB 55008—2021中套筒灌浆连接接头应进行平行加工试件性能检验的要求,《新规程》增加了第7.0.9B条,明确“灌浆施工中应采用实际应用的灌浆套筒、灌浆料制作平行加工对中连接接头试件,进行抗拉强度检验”“不超过四个楼层的同一批号、同一类型、同一强度等级、同一规格的接头试件,不超过1 000个为一批,每批制作3个对中连接接头试件”“所有接头试件都应在监理单位或者建设单位的见证下由现场灌浆人员随施工进度平行制作,不得提前制作”。此条为《新规程》新增条文,如漏做则违反强制性规范,工程中应特别注意。

2.4 落实灌浆饱满密实要求

《新规程》第6.3.9A条、第7.0.10条对应GB 55008—2021、GB 55032—2022中“灌浆应饱满密实”的要求,如未达到要求有违反强制性规范的嫌疑,也应予以关注。

《新规程》新增第6.3.9A条,要求灌浆施工中,应采用方便观察且有补浆功能的器具,或其他可靠手段对钢筋套筒灌浆连接接头的灌浆饱满性进行监测,并明确了现浇与预制转换层100%监测及其余楼层的监测抽取数量。

《新规程》将第7.0.10条在《原规程》基础上扩展提出“灌浆完成后灌浆套筒内灌浆料应密实饱满,并应进行灌浆饱满性实体检验,并明确了抽检原则”。灌浆饱满性实体检验采用局部钻孔后内窥方式或其他可靠方法,钻孔的部位可为出浆孔或套筒壁,可由监理单位组织施工单位实施;采用其他可靠方法检验时,具体实施单位根据检验方法需要确定。

2.5 进一步强化灌浆套筒、灌浆料的匹配使用

为落实GB 55032—2022第3.3.6条提出的 “应采用由接头型式检验确定的相匹配的灌浆套筒、灌浆料”要求,《新规程》从型式检验、匹配检验、施工过程管理等方面进一步强化了灌浆套筒、灌浆料的匹配使用问题,并要求施工中不得随意更换灌浆料。

3 局部修订的重点内容

3.1 完善了灌浆套筒、灌浆料的匹配使用的规定

《新规程》首次提出“接头提供单位”“匹配检验”概念。接头提供单位即为提供套筒灌浆连接技术并按接头型式检验报告或匹配检验报告提供相匹配的灌浆套筒和灌浆料的单位,其可以为灌浆套筒生产单位、灌浆料生产单位、施工单位或者构件生产单位。灌浆套筒与灌浆料生产单位作为接头提供单位时,应提交所有使用接头规格的有效型式检验报告。当施工单位或构件生产单位作为接头提供单位,应按照《新规程》要求完成所有使用接头规格的匹配检验,并且要对产品的质量和检测报告负责,接头的匹配检验与接头型式检验的要求相同,应委托法定检测单位进行,并出具检验报告,且匹配检验报告仅对具体工程一次有效。

《新规程》要求灌浆套筒、灌浆料应在构件生产和施工前确定。如果在灌浆施工中更换灌浆料,施工单位变更为接头提供单位应完成所有涉及接头规格的匹配检验及有关材料进场检验,且所有检验应在监理单位或建设单位及检测单位代表的见证下制作试件并一次合格。

《新规程》细化了连接钢筋强度等级低于套筒规定等级、不同情况变径接头等情况下型式检验报告、匹配检验报告提供的有关规定。

对于低温条件下,考虑到灌浆施工的复杂性与目前国内产品的开发、应用的实际情况,《新规程》附录B要求由灌浆套筒和(或)灌浆料生产单位作为低温灌浆施工的接头提供单位,施工单位与构件生产单位不得作为接头提供单位,低温施工不存在匹配检验的情况。低温灌浆接头提供单位需按《新规程》的相关规定提供型式检验报告,对于同一工程常温型灌浆料与低温型灌浆料应由同一单位提供。

3.2 补充完善了有关材料规定

《新规程》取消了原规程灌浆料拌和物的术语,增加了常温型灌浆料、低温型灌浆料、封浆料和座浆料术语,封浆料又分为常温型封浆料和低温型封浆料。第3.1节材料部分,对第3.1.3的灌浆料性能及试验方法的要求明确为常温型灌浆料的材料性能要求,并增加了低温型灌浆料、常温型封浆料、低温型封浆料以及座浆料材料性能及试验方法的条文。钢质试模更有利于保证试件的成型质量,《新规程》明确了灌浆料、封浆料及座浆料的试模材质应为钢质。

3.3 增加了低温条件下套筒灌浆施工的相关技术要求

随着套筒灌浆连接技术的应用推广,其应用遍布全国各地,当施工环境温度较低时,《原规程》覆盖面已显不足,导致低温条件下套筒灌浆施工缺乏依据,《新规程》增加了附录B对低温条件下套筒灌浆施工的相关技术要求进行了规定,并新增了常温型灌浆料、低温型灌浆料施工的使用条件及测温要求等。

1)常温型灌浆料、低温型灌浆料的使用条件。《新规程》增加了常温型灌浆料(封浆料)、低温型灌浆料(封浆料)的使用温度范围和更换操作要求,并将与套筒灌浆施工的相关温度总结归纳为气温及施工环境温度、灌浆部位温度、灌浆料拌和物温度等主要温度,并规定了相应的测温要求与措施,以及低温灌浆料与常温灌浆料的选择原则,其中灌浆施工过程是指包括灌浆料搅拌、灌浆准备与灌浆施工的过程,而灌浆施工开始是从开始灌浆起计算,不包括灌浆料搅拌等准备工作。

2)低温条件灌浆施工的专项施工方案。考虑到低温条件下套筒灌浆施工难度大,《新规程》要求低温条件灌浆施工前应编制专项施工方案,并经技术论证后实施。专项施工方案的编制应以可靠的研发为基础,应充分考虑温度控制措施,以确保环境温度,灌浆部位温度等满足低温型灌浆料的工作性能,施工措施要保证有一定的裕量,充分考虑突然降温、升温的不利条件。

3)低温型灌浆料材料性能。《新规程》要求低温型灌浆料的性能及试验方法应符合现行行业标准JG/T 408—2019《钢筋连接用套筒灌浆料》[4]的有关规定,并提出了单独的抗压强度、竖向膨胀率、流动度(-5 ℃和8℃两个温度条件下)要求;对于检验试件制作、养护的温度要求,《新规程》提出了具有可操作性的详细要求;考虑到低温型灌浆料对温度比较敏感,为了能更好地满足其工作性能,《新规程》要求低温型灌浆料的拌和水温度不应高于10 ℃,并推荐制作-5 ℃抗压强度试块时采用0 ℃水拌和,在测试8 ℃初始和30 min流动度时采用10 ℃水拌和。

4)低温灌浆的质量管控措施。为了加强低温条件下套筒灌浆连接施工的质量控制,《新规程》第B.0.11条提出了灌浆施工现场对低温型灌浆料的28 d抗压强度检验要求,现场制作的灌浆料强度试件及第7.0.9B条规定的平行加工接头试件均需同条件养护7 d后再转入标准养护21 d。考虑到现浇与预制转换层灌浆施工条件复杂,《新规程》要求施工单位应提前做好施工部署,现浇与预制转换层应尽量避免使用低温型灌浆料施工。

3.4 完善了有关设计要求

《新规程》增加了“套筒设计锚固长度”术语,明确为灌浆套筒内产品设计要求的用于钢筋锚固的深度,并将第3.1.2条“不宜小于插入钢筋公称直径的8倍”的规定由《原规程》的“钢筋锚固的深度”改为“套筒设计锚固长度”。

第4章结构设计部分,对第4.0.4条“纵向受力钢筋不宜在同一截面全部连接”规定增加了“多遇地震组合下”的限制条件;在第4.0.5条的构件设计中增加“构件连接钢筋外露长度应根据其插入灌浆套筒的长度、构件底部接缝宽度、构件连接节点构造做法与施工允许偏差等要求确定”的细化规定,并增加了底部设置键槽的预制柱排气孔与高位出浆孔位置关系的规定。

3.5 完善了接头型式检验要求

《新规程》增加了型式检验接头送检单位的要求,对于半灌浆套筒接头型式检验送检单位应为灌浆套筒的生产单位;对于全灌浆套筒接头型式检验单位宜为灌浆套筒生产单位,也可为灌浆料生产单位;当灌浆套筒与灌浆料生产单位不同时,接头试件送检应同时得到灌浆套筒与灌浆料生产的单位的确认和许可。

型式检验中增加了灌浆料28 d抗压强度与30 min流动度检验的要求,并规定了灌浆料试件的制作与养护标准方法。对于变形检验的合格判定,增加了“每个试件的残余变形不应大规定限值1.5倍,最大力下总伸长率不应小于4.0%”的规定。

《新规程》进一步完善了接头试件型式检验报告的内容,并增加了灌浆套筒材料、连接接头示意图及标记的说明。《新规程》发布实施后,无论接头型式检验报告是否在有效期内,均须重新进行接头型式检验。

3.6 完善了接头工艺检验要求

《新规程》将接头工艺检验规定由第7章验收挪到第6章施工,并进一步完善了有关规定,明确接头工艺检验须要在构件生产前和灌浆施工前分别进行;对于施工单位或构件生产单位作为接头提供单位完成匹配检验的情况,如果现场灌浆施工与匹配检验的灌浆单位相同,可用匹配检验代替同规格的接头工艺检验,否则应按要求进行接头工艺检验;如在施工过程中更换钢筋生产单位,或同一生产单位生产的钢筋外形尺寸与已完成工艺检验的钢筋有较大差异,或者更换灌浆施工工艺与灌浆单位,均须要再次进行接头工艺检验,其中灌浆单位的更换包括施工单位或专业分包单位更换。

3.7 增加了坐浆法施工相关技术要求

《新规程》在第6.3.5条灌浆施工方式的规定中加入了连通腔灌浆施工与坐浆法施工的选择原则,进一步细化完善了灌浆施工方式的有关要求,明确为可根据施工条件、操作经验选择连通腔灌浆施工或者坐浆法施工,对于高层建筑装配式混凝土剪力墙宜采用连通腔灌浆法施工,当有可靠经验时也可采用坐浆法施工;并增加附录C对坐浆法施工的专项施工方案、座浆料材料性能以及施工工艺技术要求等进行了规定。

3.8 完善了施工、构件制作过程管理规定

1)构件制作与进场。

根据国家标准GB 50024—2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》[5]、GB/T 51231—2016《装配式混凝土建筑技术标准》[6]对于进场不做结构性能检验预制构件制作的有关规定,《新规程》增加了施工单位或监理单位代表宜监督预制构件制作过程的规定,其监督代表应在构件出厂的质量证明文件上签字,并增加了预制构件出厂质量证明文件的相关内容。

《新规程》增加首件验收制度,对于同类型首个预制构件完成后,建设单位应组织设计、施工、监理、预制构件生产单位进行检验,合格后方可进行批量生产。

《新规程》增加了预制构件生产混凝土浇筑应密实的规定,并对于浇捣过程可能造成混凝土不密实及套筒移位,灌浆管、出浆管破损漏浆等的情况做出了限制。

2)半灌浆套筒机械连接端技术要求。

《新规程》将《原规程》6.2.2条关于半灌浆套筒机械连接端的要求细化扩展为6.2.8～6.2.10条,具体包括半灌浆套筒机械连接端的加工工艺要求、安装的最小扭矩值要求及加工检查记录的要求,半灌浆套筒机械连接端的钢筋接头主要为直螺纹钢筋接头,包括镦粗直螺纹钢筋接头、剥肋滚轧直螺纹钢筋接头及直接滚轧直螺纹钢筋接头。《新规程》对接头性能的要求高于传统机械连接I级接头要求,为达到此要求,《新规程》规定了切平钢筋端部的三种方法,有利于达到钢筋断面基本平直的要求。

3)施工质量控制。

施工质量是套筒灌浆连接接头质量的重要保证,而施工记录是施工质量控制与验收的重要依据,《新规程》针对灌浆施工的过程管控增加了灌浆施工过程应形成灌浆施工记录的有关规定,并对监督人员与施工记录的内容及影像资料留存做了相关要求,对于施工难度比较大的现浇与预制转换层,要求监理单位或建设单位代表对构件的安装和灌浆施工应100%进行旁站。

根据《新规程》的有关规定,灌浆施工现场可能进行的检验有工艺检验、平行加工接头检验、不合格处理检验等。《新规程》增加了预制构件出厂时应将满足灌浆施工现场检验要求的灌浆套筒,接头连接钢筋一并送至施工现场,具体的数量可根据合同约定。《新规程》对施工现场灌浆料的留存也进一步做了细化,并增加了施工现场应留存工程实际使用的灌浆套筒与有效期内的灌浆料的规定,以便施工现场出现灌浆料试件抗压强度与接头抗拉强度不合格时进行补充检测。

4)安装与灌浆。

《新规程》针对预制柱、墙的安装规定,进一步细化丰富了连通腔灌浆施工前的有关要求,增加了预制夹心保温墙板保温材料底部封堵材料的品类和嵌入接缝深度的规定,并增加了构件安装就位后灌浆套筒内钢筋插入情况的检查要求。

灌浆压力与灌浆速度是影响灌浆质量的重要因素,《新规程》增加了灌浆设备、灌浆速度与灌浆压力的要求,灌浆速度宜先快后慢,规程给定的灌浆压力是指灌浆设备工作压力显示值上限的平均值,而非瞬间指示值。

采用连通腔灌浆法施工时,多层集中灌浆可能会影响构件底部接缝处的受力,且不利于质量控制与发现质量问题后的处理,《新规程》增加了连通腔灌浆法施工时不宜采用二层及以上集中灌浆,如采用集中灌浆应经设计确认,专项施工方案应进行技术论证的有关规定。

3.9 完善了质量验收与缺陷处理的规定

《新规程》增加了针对施工单位、构件生产单位作为接头提供单位时匹配检验报告的验收规定,并增加了同类型施工的首段验收要求,首段验收应由建设单位组织设计、施工、监理单位进行。进一步明确细化了预制构件进场验收的内容、检验数量与方法。

《新规程》进一步完善了常温型灌浆料进场检验时灌浆料抽检原则、试件制作与养护条件,并增加了常温型封浆料、低温型灌浆料与低温型封浆料的进场检验要求。

《新规程》针对施工过程中灌浆料抗压强度、灌浆接头抗拉强度、灌浆饱满性及灌浆套筒内钢筋插入长度不符合要求的情况,分别给出了返工、返修后重新验收、检验检测、设计核算、加固等系列处理方案,进一步完善了质量验收的管理规定;当遇到无法处理的情况时,应切除或拆除构件,重新安装构件并灌浆施工,也可采用现浇等方式完成构件施工。

《新规程》增加了混凝土结构子分部工程施工质量验收时,除应符合现行国家标准GB 50204—2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》的有关规定外,尚应提供的所有文件和记录。

4 结束语

《新规程》条文的发布实施将弥补《原规程》条文覆盖面不足导致应用领域标准依据的不足,对促进钢筋套筒灌浆连接施工质量的提高及装配式混凝土结构的发展具有重要作用。