裝配式預(yù)制墻板鋼筋套筒灌漿連接質(zhì)量檢測及控制

裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件連接是質(zhì)量控制的關(guān)鍵節(jié)點之一，文章主要闡述了豎向構(gòu)件預(yù)制墻板使用鋼筋套筒連接時無損檢測與質(zhì)量控制優(yōu)化兩方面的內(nèi)容。通過對射線法、沖擊回波法、預(yù)埋傳感器法、預(yù)埋鋼絲拉拔法、電阻法、超聲法[1]進行分析對比得出超聲波檢測在準確性與經(jīng)濟實用方面更具有優(yōu)勢;同時在預(yù)制墻板鋼筋套筒灌漿連接質(zhì)量形成過程中進行嚴格控制，更大程度的保障裝配式建筑的結(jié)構(gòu)安全與使用性能。

預(yù)制墻板; 鋼筋套筒; 灌漿連接; 飽滿程度

TU756.4B

[定稿日期]2021-11-11

[作者簡介]于歡（1986～），女，碩士，講師，研究方向為建筑材料、工程造價。

裝配式建筑具有工期短、能耗低、綠色環(huán)保等諸多優(yōu)點，因此得到了國家及各級政府的大力推廣和政策扶持。裝配式建筑雖然發(fā)展前景良好，但是由于我國推廣時間較短，施工單位的技術(shù)水平參差不齊，質(zhì)量把控不嚴格，使得裝配式建筑發(fā)展步伐緩慢，尤其是預(yù)制構(gòu)件的連接，直接影響到裝配式建筑的結(jié)構(gòu)安全，是裝配式建筑施工質(zhì)量的關(guān)注焦點。

裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件的連接不僅是影響工程質(zhì)量的關(guān)鍵節(jié)點，也是影響建筑物安全的重要控制點。預(yù)制墻板鋼筋套筒灌漿連接，對施工人員的技術(shù)要求十分嚴格，灌漿本身存在隱蔽的特點，若灌漿質(zhì)量達不到要求，將會嚴重影響到后續(xù)實體的強度，從而危及到整個建筑物的結(jié)構(gòu)安全，帶來重大損失。

1 預(yù)制墻板鋼筋套筒灌漿連接質(zhì)量檢測

預(yù)制墻板構(gòu)件主要通過鋼筋接頭插入套筒內(nèi)，再通過具有微膨脹高強度性質(zhì)的灌漿料注入的形式，完成豎向構(gòu)件的層間連接從而形成整體。灌漿的飽滿程度是連接是否良好的重要前提。但由于施工人員的操作技術(shù)欠佳，或者預(yù)制構(gòu)件在生產(chǎn)和運輸過程中存在問題，導(dǎo)致了裝配式預(yù)制構(gòu)件無法進行有效的連接，基于灌漿工藝的復(fù)雜性和隱蔽性以及影響施工質(zhì)量與結(jié)構(gòu)安全的重要性，國內(nèi)外學(xué)者相繼研究出一系列無損檢測的方法，通過對各種無損檢測方法與實例的研究，得到各種方法的檢測原理與應(yīng)用特點對比如下。

1.1 射線法

當X射線法穿透物體時能量被消耗使其強度衰減，X射線法穿透不同物質(zhì)或者同一物質(zhì)的不同厚度所形成的強度不一樣，因此利用這一原理，通過IP板、DR平板等探測器記錄下來即可得到可視的灌漿套筒內(nèi)部投影圖像。但因為X射線具有放射性質(zhì)，所以不能在施工現(xiàn)場大范圍使用，且X射線機的穿透能力有限，只能在梅花形布置的剪力墻（200 mm厚）和套筒居中的情況使用，效率較低。

1.2 沖擊回波法

沖擊回波法，是指短暫的應(yīng)力沖擊產(chǎn)生的應(yīng)力波傳播到構(gòu)件內(nèi)部有缺陷的部位被反射的現(xiàn)象。當缺陷部位與構(gòu)件底面的回波發(fā)生共振，被傳感器接收，把時域數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成頻域數(shù)據(jù)，即呈現(xiàn)出反射波的頻率峰值，通過識別與分析峰值來確定被測構(gòu)件內(nèi)部缺陷的位置。但沖擊回波法在實際應(yīng)用中誤差較大，技術(shù)應(yīng)用范圍有限且不成熟。

1.3 電阻法

該方法指在套筒頂部設(shè)置探測裝置，并在預(yù)制墻板內(nèi)預(yù)埋外延導(dǎo)線與探測裝置相連，從而得到兩探頭間電阻值的方法。不同的介質(zhì)所測出的電阻率是不同的，依據(jù)電阻率的差距來判別套筒內(nèi)灌漿是否存在質(zhì)量缺陷。電阻法對預(yù)制墻板的要求較高，制作工藝也相對復(fù)雜，從而提高了預(yù)制構(gòu)件的成本。雖然在一定程度上能夠進行飽滿度的檢測，但是使用范圍受限。

1.4 預(yù)埋傳感器法

主要是利用振動衰減原理檢測預(yù)制墻板鋼筋套筒灌漿飽滿程度[2]安裝的傳感器對于不同的介質(zhì)例如空氣、新拌灌漿料、硬化灌漿料呈現(xiàn)出截然不同的振動能量衰減規(guī)律，即通過傳感器波形和振動能量變化進行判斷。預(yù)埋傳感器法能夠在灌漿的過程中實時監(jiān)測套筒灌漿是否飽滿，但是殘留在灌漿飽滿度檢測儀以及傳感器上的漿體，很可能導(dǎo)致較大的判斷誤差。而且專用傳感器不僅要求有產(chǎn)品合格證書還應(yīng)具備定期計量鑒定證書，經(jīng)過技術(shù)鑒定方可使用，造成使用成本較高。

1.5 預(yù)埋鋼絲拉拔法

在實際施工中應(yīng)用預(yù)埋鋼絲拉拔法時，灌漿操作前在套筒的排漿孔需預(yù)埋高強度鋼絲，灌漿完畢養(yǎng)護3 d后對高強鋼絲實施拉拔，拉拔過程中保持拉拔儀與預(yù)埋鋼絲在同一條直線上，勻速施加拉拔荷載，通過記錄拉拔荷載極限值來判斷灌漿是否飽滿。雖然預(yù)埋鋼絲拉拔法操作相對簡單也較為實用，但是容易受到施工現(xiàn)場溫度、濕度等因素的影響，養(yǎng)護齡期并不能統(tǒng)一準確的做出判斷，進行鋼絲拉拔時對結(jié)構(gòu)內(nèi)部也有擾動影響，并且得到的拉拔荷載極限值如果離散程度較大，需要采用內(nèi)窺鏡對結(jié)果進行進一步驗證。

1.6 超聲法

近年來隨著研究的不斷深入，超聲波檢測方法逐漸發(fā)展成熟。超聲法設(shè)備操作簡單，檢測效率高，因其實用與經(jīng)濟特點在裝配式預(yù)制墻板灌漿套筒連接飽滿度檢測中被廣泛采用。

采用超聲波進行檢測時，儀器能夠?qū)崟r接收并顯示波形，超聲波由于本身的性質(zhì)容易發(fā)生散射，當被檢測的預(yù)制構(gòu)件套筒灌漿接頭存在灌漿料不密實或者有空洞情況，顯示屏上的波形會發(fā)生變形，而且幅值也會因為超聲波能量的衰減而迅速下降。

基于超聲波預(yù)制墻板灌漿質(zhì)量的檢測，不僅能通過波形、幅值變化進行分析，還可以利用聲速、聲時來分析質(zhì)量缺陷。因為超聲波在不同的介質(zhì)中具有不同的傳播速度，且在混凝土中的傳播速度一般比在空氣中傳播速度快，因此需提前測出超聲波在混凝土中的傳播速度，再根據(jù)檢測到的聲時與測距計算出實際聲速，兩者進行對比即可判斷出是否存在灌漿不飽滿的情況，并且實際聲速越小說明質(zhì)量缺陷越嚴重。由此可見，利用超聲波檢測可以把聲時與聲速相結(jié)合，并以波形、幅值輔助判斷更為準確與直觀。

2 預(yù)制墻板鋼筋套筒灌漿連接質(zhì)量控制

2.1 質(zhì)量問題

灌漿質(zhì)量控制是裝配式預(yù)制墻板連接的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，但在實際操作過程中由于施工人員未嚴格按照規(guī)范的要求進行施工，造成多種質(zhì)量問題主要表現(xiàn)如表1所示。

2.2 采用改良的灌漿套筒

在灌漿工藝施工問題分析過程中發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的灌漿套筒由于漏漿以及浪費漿料問題[4]，已經(jīng)不能完全滿足質(zhì)量控制要求。因此研究者提出了限位斜出漿孔式半連接灌漿套筒[5]，在傳統(tǒng)灌漿套筒的基礎(chǔ)上對排漿口進行改良，把排漿口設(shè)計成向上傾斜的形式，排漿口底端位置與筒體內(nèi)壁頂端平齊或高于筒體內(nèi)壁頂端，根據(jù)連通器原理，當套筒內(nèi)部灌漿料填充密實，才會有漿料從排漿口溢出，因此對套筒連接灌漿飽滿度具備有力保障（圖1）。

除此以外，在套筒末端設(shè)置了鋼筋限位孔，其外邊緣為凹槽、U型槽、V型槽等平滑弧形結(jié)構(gòu)，且限位孔直徑比鋼筋略大一些，因此在使用鋼筋套筒連接預(yù)制墻板的過程中，避免了鋼筋碰觸套筒內(nèi)壁，并準確地插入套筒中間，使預(yù)制墻板安裝質(zhì)量得到有效保證。

2.3 控制施工技術(shù)

從預(yù)制墻板鋼筋套筒灌漿連接施工工藝、施工技術(shù)入手進行質(zhì)量控制優(yōu)化[6]，主要集中體現(xiàn)在事前和事中控制兩個方面。灌漿施工前做好準備工作，檢查預(yù)制墻板吊點重心位置，檢查墊塊放置是否平穩(wěn)，對灌漿套筒的注漿孔、出漿孔的通透性進行檢測，檢測無誤后用水濕潤套筒并注意不能有積水。要求灌漿料充分攪拌，使用前需要靜置2～3 min左右，目的是消除內(nèi)部氣泡，令灌漿料凝結(jié)硬化后更加密實。在施工的過程中，要求監(jiān)理工程師和質(zhì)檢員全程進行監(jiān)督，嚴格參照規(guī)范施工步驟，先從套筒底部注漿孔注入灌漿料，當設(shè)置在套筒上的所有排漿孔全部出漿時，才可初步判斷套筒內(nèi)已經(jīng)填充滿灌漿料，依次封堵排漿孔、注漿孔，等待30 s左右，采用“保壓”灌漿法再次灌漿，當施工人員再次灌漿時，灌漿設(shè)備因壓力作用有排斥感則停止操作，并封堵注漿孔，留置同條件養(yǎng)護試塊。

3 結(jié)束語

文章以無損檢測與連接點的質(zhì)量控制為落腳點，闡述了裝配式建筑質(zhì)量控制的關(guān)鍵問題，通過對豎向預(yù)制構(gòu)件鋼筋套筒灌漿連接質(zhì)量無損檢測方法對比分析，得出超聲法檢測準確性更高而且也比較經(jīng)濟實用。在裝配式預(yù)制墻板鋼筋套筒灌漿連接質(zhì)量控制優(yōu)化中，采用改良的鋼筋套筒，提高了質(zhì)量保障率，同時在施工工藝與施工技術(shù)方面進行嚴格控制，使裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件連接在質(zhì)量形成過程與質(zhì)量檢測環(huán)節(jié)都能夠得到有效的保證，希望能夠為裝配式預(yù)制墻板鋼筋套筒灌漿連接施工提供參考。

參考文獻

[1] 廖春林.建筑工程中裝配式混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量檢測的分析[J].四川水泥，2019，（10）：251.

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[3] 田春雨 王曉鋒 趙勇. 《建筑業(yè)10項新技術(shù)（2017版）》裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)綜述[J].建筑技術(shù)， 2018，（3）：6.

[4] 李呈蔚. 基于裝配式技術(shù)的工程建造項目管理研究[D]. 天津：天津大學(xué)，2015.

[5] 顏磊. 裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)施工及抗震性能研究[D]. 青島：青島理工大學(xué)，2018.

[6] 秦珩 錢冠龍. 鋼筋套筒灌漿連接施工質(zhì)量控制措施[J]. 施工技術(shù)， 2013，（14）：118-122.

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