灌浆套筒灌浆饱满度检测技术研究

发表时间:2020/5/27   来源:《建筑实践》2020年1月3期   作者:孟庆鹏1 李辉2
[导读] 预先在灌浆套筒内埋设微型传感器,通过比较传感器在空气和灌浆料中振幅的衰减情况

         摘要: 预先在灌浆套筒内埋设微型传感器,通过比较传感器在空气和灌浆料中振幅的衰减情况,判断套筒内灌浆料的饱满程度。经模型试验和实际工程测试,结果表明此方法可以直观、可靠、快捷地测试出套筒内灌浆是否饱满。依照现有的套筒灌浆验收相关规定和现场检验流程,概括出一套灌浆饱满度检测和质量验收的一般程序。
         关键词:灌浆套筒;灌浆饱;满度检测技术
引言
         近年来,装配式混凝土结构发展迅速,但是也存在很多制约其发展的因素,其中装配式构件之间的连接便是关键因素之一。钢筋套筒灌浆连接是装配式混凝土结构中常用的受力钢筋连接方式,灌浆质量的好坏直接影响到混凝土结构的质量。钢筋套筒灌浆连接是隐蔽工程,
结构为多层金属和非金属介质交替: 套筒外部为混凝土,内部为连接钢筋,套筒和钢筋之间的空腔灌注高强砂浆完成上下两个构件的连接,以装配式混凝土住宅为代表的工业化建筑将进入快速、规模化的发展阶段。与装配式混凝土建筑相配套的质量控制与检测技术就显得尤为重要。
1.套筒灌浆连接
          1.1 接头的连接原理
          钢筋套筒灌浆连接头原理主要是由三部分组成,带肋钢筋、套头、灌浆料。其中钢筋连接原理是把带肋钢筋插入到套筒内,并且向内注入灌浆原材料,使材料能够把带肋钢筋与套筒之间产生缝隙,进行填充,让两者能够完全的进行吻合,从而两点之间产生外力作用。钢筋套筒连接的接头方式一般分为两种,一种是全灌浆接头,另一种是半灌浆接头,其中,全灌浆接头是最常见的也是最传统的一种接头方式,主要的操作是在接头的两端,采用灌浆连接,但是对两端的钢筋连接要求就是必须是带肋钢筋。半灌浆接头主要操作是从一端的带肋钢筋把原材料进行灌浆,在另一端的处理方式是采用螺纹连接,只针对一头的连接点进行原材料灌浆的操作,叫做半灌浆接头。
         1.2 接头的应用
         根据实际的使用情况,对半灌浆接头方式、全灌浆接头方式进行合理的选择与使用。例如:对预制柱、墙,竖向的受力钢筋截面连接点可以采用半灌浆接头或全灌浆接头的接头方式,而在横向受力钢筋截面连接点的,通常都会选择半灌浆接头的方式。在接头方式的选择上,要根据钢筋接头的性能进行合理的选择,严格的按照国家制定的技术规程以及钢筋的性能指标合理的应用。
         1.3 连接工艺
钢筋套筒灌浆连接工作主要分为两个阶段,第一阶段是对预制构件进行加工处理,第二阶段是到现场的组装与安装。首先,对预制剪力墙、柱需要在厂内进行前期的加工处理工作,主要是把钢筋与套筒进行连接,对连接点钢筋进行固定;其次,再对套筒内壁进行灌浆,把灌浆原材料引入到预制构件的模板内;最后,再向内注入混凝土,在预制的构件内把连接钢筋及套头进行预埋处理。
2.套筒灌浆密实度的检测技术存在的不足
         (1)检测设备的精度和识别度问题。在装配式结构当中,套筒相对于梁柱墙这类构件体积是很小的,目前现有的一些传感器很难精准地识别分辨出这类诸如钢筋套筒这类小的构件饱满度,并且施工和结构形式的多样性,使得检测更加困难。所以研发高性能传感器尤为重要。
         (2)目前国家和地方还没有统一的检测标准,这就使得在实际工程中许多工程做法不统一,如对套筒连接件、墙体的座浆、墙体的拼缝等技术要求不一样。相关部门应加大力度制定完善的检测标准。
         (3)目前对套筒灌浆饱满度的检测研究大多数是在试验室进行的,实际工程中的检测研究还比较少,这就降低了检测研究的实用性。
(4)灌浆饱满度在线监测及质量检测方法,套筒灌浆属于隐蔽工程,目前的验收规范对于灌浆是否饱满的判定标准为所有出浆孔是否均出浆。

而在实际工程中,由于出浆口的高度低于套筒的顶部高度,可能会导致套筒内出现空腔而无法被检查出。而通过预埋传感器检测可以很好的解决这一问题。下面是归纳出的一般方法: ⑴灌浆前应制定套筒灌浆饱满性监测专项方案; ⑵每栋楼首层钢筋套筒连接应全数进行灌浆饱满性监测; 二层及以上楼层的每个灌浆仓抽样监测的数量应不少于 2 个、传感器宜布置于灌浆仓两端的钢筋套筒中,且每层抽样监测的数量应不少于该层同类构件套筒总数的30% ; ⑶灌浆饱满性监测应符合下列规定: ①监测前应检查仪器、传感器工作是否正常; ②监测前应录入工程名称、楼号、楼层、套筒所在构件编号、监测人员信息; ③监测宜在套筒灌浆完成 5 分钟后、灌浆料初凝前进行; ④当能量值指示条显示绿色时,判定该套筒灌浆饱满; 当能量值指示条显示红色时,判定该套筒灌浆不饱满,应及时查找原因,处理后进行补灌; ⑤补灌后应对该监测点进行复测; ⑥保留灌浆饱满性监测数据并存档。
3.套筒灌浆充盈度检测分析
          3.1检测方法
          探索钢筋套筒灌浆料充盈度实体检测一直处于技术探索阶段。无损检测中超声波检测法、X射线法的应用及技术限制。利用便携式X射线技术对套筒灌浆密实度检测的方法开展了研究,得出了部分工况下的有益结论。预埋传感器检测法、X射线工业CT法、冲击回波法的应用与局限,对浆锚连接及水平黏结缝的超声检测进了探索。相关检测方法针对部分工况虽然可以得出有效结论,但在复杂工况下的工程实用性一直受到技术、经济等多方面的制约,无法推广普及。
          3.2实用方法分析
          充盈度现场检测必须在现场灌浆料流动性损耗前完成,以便于经检测发现不饱满的钢筋套筒时能够及时进行有效整改。两种适用的钢筋套筒灌浆饱满度检测方法:预埋钢丝拉拔法和预埋传感器法。两种方法均能够起到检测饱满度的效果,但前者不利于不饱满钢筋套筒的返工整改,后者则成本较高,难以普及。利用灌浆料用量估算法判断套筒灌浆饱满度是当前最便捷、经济、有效的方法。该方法的准确性需建立在施工标准化基础上,即进行施工面分仓定位、划分灌浆空间、计算灌浆需用量、记录实际用量。将实际用量与计算需用量比值、出浆孔出浆现象作为2项参考指标,共同判定灌浆充盈度。
3.3灌浆控制与量测记录
         施工面准备、灌浆料制备与测定完毕后,进行灌浆施工与量测记录,相关工作须在灌浆料丧失流动性之前完成。灌浆料宜在加水后30min内用完;散落的灌浆料拌和物不得二次使用;剩余的拌和物不得再次添加灌浆料、水后混合使用。灌浆操作全过程应有专职检验人员负责现场监督并及时形成施工检查记录。灌浆施工前,开展灌浆料原材复试及钢筋套筒同条件试件复试;灌浆施工时,留置灌浆料、坐浆料标养及同条件试块。灌浆施工相关控制技术可参考JGJ 355—2015《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》。灌浆施工时,环境温度应符合灌漿料产品使用说明书要求;环境温度低于5℃时不宜施工,低于0℃时不得施工;当环境温度高于30℃时,应采取降低灌浆料拌和物温度的措施。灌浆施工中,控制灌浆压力,观察出浆口出浆与回浆现象,控制并观察灌浆末期持压时间与压力值较为重要。因此,逐步建立灌浆施工人员培训与持证上岗制度对保障灌浆施工质量意义较大。
4.结束语
           钢筋套筒灌浆连接工作不仅要求建筑施工的安全,还对施工技术提出了更高的要求,只有对其进行不断的创新,才能推动经济发展。装配式结构施工中关键连接部位的质量检测难题,为连接节点的施工质量的控制和评价提供了可靠的技术手段,将会为装配式结构的推广应用发挥显著的促进作用。严格按照国家相关施工的标注与规定进行质量的掌控,为建筑施工工作取得更好的效果,确保验收工作可以一次通过,促进了建筑行业的发展。
参考文献
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[2] 李军.谈钢筋套筒灌浆连接施工质量控制要点[J].安徽建筑,2018(3):128~129.
[3]邱平.《超声波回弹综合法检测混凝土强度技术规程》修订简介[J],施工技术..2005,34(12):74-77
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