钢筋套筒灌浆连接技术作为预制构件连接的关键工艺, 日益得到工程界的重视与研究。郭洪^[1]、徐巍^[2]、秦珩^[3]等对钢筋套筒灌浆连接技术、施工过程及相关控制要点进行了介绍。高润东等^[4]介绍了钢筋套筒灌浆存在的问题及解决策略。本文将结合工程实际, 对钢筋套筒灌浆施工中施工面准备、灌浆料制备与测定、灌浆控制与量测记录进行介绍, 总结了推进灌浆施工标准化管理的意义。文中对灌浆料充盈度检测方法进行了比较和分析, 提出了在灌浆施工标准化的前提下, 利用灌浆料使用量估算法判断套筒灌浆饱满度的简易方法, 以期对工程应用有所裨益。

在装配整体式混凝土结构中, 现浇楼层与装配式构件首次实施连接的楼层称为转换层, 转换层预埋钢筋与装配构件套筒间时常发生定位困难、偏差较大、吊装不便的问题。工程实践中, 技术人员对转换层施工面的钢筋定位预埋技术进行了探索, 目前常用的有效做法是制作、预埋定位钢板进行连接。

预制剪力墙底部与楼面之间预留水平接缝, 接缝高度不宜小于20 mm, 一般以水泥基灌浆料或坐浆料填实。接缝高度一般通过制作混凝土垫块进行控制。本工程预制与装配构件配套的长条形垫块, 同时起到控制接缝高度、分仓定位、固定防水PE棒的作用。

在叠合楼板浇筑完成时, 及时对装配构件连接面进行拉毛处理。在预制构件吊装前的定位放线阶段安装预制的分仓垫块。分仓垫块的设计制作与装配式构件尺寸、型号配套, 并考虑设置PE棒安装槽。

安装分仓垫块时, 根据钢筋套筒位置, 均匀设置分仓区间、控制各分仓垫块顶面标高及顶面平整度, 以便于估算各分仓空间灌浆料用量, 使各分仓空间灌浆料用量基本相同 (图1) 。

预制构件吊装完成后, 利用高强度水泥砂浆进行水平缝封堵。水平缝封堵前, 进行首次气压清孔, 对分仓水平缝及灌浆孔进行气压清孔, 清除灌浆连接面杂质并检查灌浆孔通透情况。清孔完成后, 随即进行水平缝封堵, 避免灌浆连接面二次污染。

待水平缝封堵砂浆凝固, 灌浆施工前进行二次气压清孔, 检查灌浆孔通透情况。清孔完毕后, 给灌浆孔安装橡皮塞, 等待后续灌浆施工。

灌浆料进场时应检查产品包装上的有效期和产品外观, 并进行原材料送检, 确保灌浆料满足JGT 408—2013《钢筋连接用套筒灌浆料》等要求的技术性能指标。拌和用水应符合现行行业标准JGJ 63—2006《混凝土用水标准》的有关规定。

灌浆料制备时须按照灌浆料使用说明书的要求称重计量, 加水搅拌。灌浆料拌和物应采用电动设备搅拌充分、均匀, 并宜静置2 min后使用。每工作班应检查灌浆料拌和物初始流动度不少于1次。

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30 min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, 环境温度应符合灌浆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。

将上述灌浆施工控制措施进行标准化管理, 建立适用具体项目的钢筋套筒灌浆施工标准化方法。在构件装配施工前建立施工面准备、灌浆料制备与测定、灌浆控制与量测记录的标准, 并开展样板构件装配施工, 施工完成后对样板构件进行综合检测以判断施工标准有效性, 建立标准化的装配式构件施工工艺试验方法。

样板构件综合检测可以包括现场力学试验、淋水试验及灌浆饱满度检验。灌浆饱满度检验优先使用破损检测法, 以便对灌浆控制与量测记录工序中使用的“灌浆料用量估算法”的有效性进行检验并开展误差分析。

灌浆施工标准化措施责任到人。由工程参建方完成技术方案的编制审批, 由施工及监理单位组成灌浆施工团队, 制料员、灌浆员、记录员、见证员专人专岗, 以完善施工灌浆全过程控制。

钢筋套筒灌浆的充盈度直接影响钢筋套筒的施工质量。钢筋套筒灌浆料充盈度检测方法主要包括无损检测与破损检测, 检测的对象包括现场实体和钢筋套筒同条件试件。当前, 针对钢筋套筒同条件试件力学性能、灌浆料充盈度的检测已经可以通过无损检测或破损检测的方法得出明确结论。然而, 钢筋套筒灌浆充盈度的现场检测一直是工程实践中的应用难点。

下文对现场无损检测方法的相关技术探索进行介绍, 着重针对灌浆充盈度检测的现场实用方法做一分析。

钢筋套筒灌浆料充盈度实体检测一直处于技术探索阶段。郑羽等^[5]介绍了无损检测中超声波检测法、X射线法的应用及技术限制。张富文等^[6]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。童寿兴等^[7]介绍了预埋传感器检测法、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^[8,9]。

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。高润东等^[4]提到了2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。2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。

1) 灌浆前的施工面准备, 尤其是施工面分仓定位是预制构件灌浆套筒施工质量的基础工作, 对发挥灌浆套筒力学性能及预制构件底部坐浆力学及防水性能作用显著。

2) 推行灌浆施工标准化措施实效显著、意义重大。建立标准化施工流程, 由施工及监理单位组成灌浆施工团队, 制料员、灌浆员、记录员、见证员专人专岗, 是灌浆施工全流程质量控制的重要技术和组织保障措施。

3) 利用灌浆料用量估算法, 并结合灌浆施工出浆孔出浆现象判定灌浆充盈度是最为便捷、经济、有效且易于推广的灌浆料充盈度检测方法之一。