建筑鋼筋套筒灌漿施工質(zhì)量檢測(cè)探討
時(shí)間:2022-05-26 08:43:49
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摘要:目前我國(guó)的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件的連接以鋼筋套筒灌漿技術(shù)為主,而此種連接方式屬于隱蔽工程,其施工質(zhì)量的檢測(cè)決定著連接質(zhì)量的評(píng)價(jià)。因此,本文首先分析了我國(guó)目前常用的套筒灌漿施工質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)的工作原理及優(yōu)缺點(diǎn),并從決定套筒灌漿質(zhì)量的灌漿料密實(shí)度、錨固長(zhǎng)度、鋼筋偏位等方面出發(fā),提出套筒灌漿施工技術(shù)的質(zhì)量控制要點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:裝配式;套筒灌漿;質(zhì)量檢測(cè);控制要點(diǎn)
裝配式建筑具有安裝施工速度快、工廠化制作、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),未來(lái)將成為國(guó)內(nèi)外建筑業(yè)的主流發(fā)展方向之一。對(duì)于裝配式建筑而言,“等同現(xiàn)澆”的設(shè)計(jì)要求對(duì)構(gòu)件的連接提出了較高的要求,因此,構(gòu)件能否連接成整體是裝配式混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接的質(zhì)量控制要點(diǎn)和關(guān)鍵環(huán)節(jié),直接影響裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量及安全[1-3]。目前,鋼筋套筒灌漿連接技術(shù)普遍應(yīng)用于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的豎向構(gòu)件和水平構(gòu)件中的鋼筋連接,是在預(yù)制混凝土構(gòu)件中預(yù)埋的金屬套筒中插入鋼筋,并灌入高強(qiáng)、高性能的水泥基灌漿料面實(shí)現(xiàn)連接的一種方式,與其他連接方式相比,具有適用性廣、錨固長(zhǎng)度短和可靠性高等優(yōu)點(diǎn),是通過(guò)套筒、灌漿料及鋼筋三者之間的協(xié)同工作來(lái)保證構(gòu)件的連接及結(jié)構(gòu)的整體性,因此,其核心技術(shù)是鋼筋套筒灌漿的連接方式是否安全可靠[4-5]。而采用套筒灌漿連接時(shí),灌漿料的飽滿度(密實(shí)度)、連接筋的插入深度、灌漿料本身的強(qiáng)度、鋼筋偏位等是影響連接質(zhì)量的關(guān)鍵因素[6-8]。同時(shí),該連接技術(shù)也存在著精度要求高,灌漿難度大及隱蔽工程不易檢測(cè)的缺點(diǎn),因此,如何就套筒灌漿連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)及質(zhì)量控制應(yīng)引起現(xiàn)場(chǎng)及質(zhì)量控制人員的足夠重視。
1鋼筋套筒灌漿質(zhì)量檢測(cè)要點(diǎn)
鋼筋套筒灌漿的連接是將帶肋鋼筋插入套筒后,再向里面注入高強(qiáng)、高流動(dòng)、微膨脹的水泥基材料,使之硬化后成為連接整體,實(shí)現(xiàn)應(yīng)力傳遞的連接方式,根據(jù)工藝,目前通常分為全灌漿套筒連接和半灌漿套筒連接,如下圖1所示[9]。圖1全灌漿套筒連接和半灌漿套筒連接鋼筋套筒灌漿質(zhì)量主要包括水泥基灌漿料質(zhì)量、連接接頭質(zhì)量(飽滿度)、鋼筋定位等問(wèn)題,進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)時(shí)要注意以下要點(diǎn)。1)灌漿料質(zhì)量。套筒灌漿料的本身質(zhì)量應(yīng)符合《鋼筋連接用套筒灌漿料》(JG/T408—2013)的規(guī)定,檢測(cè)項(xiàng)目主要包括流動(dòng)度、抗壓強(qiáng)度、豎向膨脹率、氯離子含量、泌水率等,用于冬期施工的套筒灌漿料應(yīng)符合低溫型(-5℃~10℃)套筒灌漿料的性能指標(biāo)要求。2)接頭飽滿度質(zhì)量。這是目前灌漿料施工中最易出現(xiàn)問(wèn)題的環(huán)節(jié),也是套筒灌漿質(zhì)量檢測(cè)的重點(diǎn),主要是由于接頭內(nèi)部可能存在不均勻空隙、雜質(zhì)、灌漿料流動(dòng)性等問(wèn)題導(dǎo)致的。由于屬于隱蔽工程,因此,目前常用切割、超聲波、傳感器等破損或無(wú)損檢測(cè)方法來(lái)檢測(cè)其飽滿度,可參考《裝配,可參考《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(DB37/T5106—2018)的要求進(jìn)行。3)鋼筋定位質(zhì)量。鋼筋的定位精度問(wèn)題主要和預(yù)制構(gòu)件相關(guān),要做好現(xiàn)澆構(gòu)件和預(yù)制構(gòu)件的定位對(duì)接問(wèn)題,目前可根據(jù)BIM模型來(lái)進(jìn)行事前控制,有學(xué)者推薦采用坐標(biāo)定位法進(jìn)行精準(zhǔn)定位[10]。
2套筒灌漿質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)
從目前來(lái)看,針對(duì)灌漿料目前經(jīng)常存在的問(wèn)題,我國(guó)也開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的檢測(cè)技術(shù)與方法,包括無(wú)損檢測(cè)及破壞檢測(cè)方法兩個(gè)方面,本文主要針對(duì)無(wú)損檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行介紹,主要包括CT技術(shù)、傳感器法、工業(yè)內(nèi)窺鏡法及超聲波法等。1)CT掃描法。工業(yè)CT掃描檢測(cè)法具有較高的精度,為無(wú)損檢測(cè)。其主要原理是利用三維成像技術(shù)對(duì)套筒內(nèi)部的缺陷尺寸、分布及位置進(jìn)行成像,利用輻射波在受檢物體中的吸收和減弱的性質(zhì),通過(guò)分析其規(guī)律從而反映出受檢物體的內(nèi)部損傷變化。本方法可以較直觀并定量分析損傷或缺陷的面積及尺寸,直觀判定鋼筋的偏位缺陷。但CT掃描法目前對(duì)設(shè)備的要求比較高,同時(shí)也存在一定的放射性。2)預(yù)埋傳感器法。本方法是將相關(guān)傳感器預(yù)埋于套筒內(nèi),通過(guò)傳感器采集系統(tǒng)獲得的波形對(duì)灌漿的飽滿度進(jìn)行檢測(cè),目前主要采用的是阻尼振動(dòng)傳感器,利用期振幅衰減規(guī)律從而推斷其周圍的環(huán)境來(lái)做出判斷。本方法目前的主要優(yōu)點(diǎn)是可以及時(shí)提醒相關(guān)工作人員進(jìn)行補(bǔ)灌,但其缺點(diǎn)也很明顯,由于需要預(yù)先埋設(shè)相關(guān)傳感器,導(dǎo)致成本較高,目前還不能做到較大規(guī)模的普查。3)超聲波法。本方法目前應(yīng)用廣泛,同樣也是無(wú)損檢測(cè),主要是通過(guò)超聲波在不同物質(zhì)中的傳播速度不同的性質(zhì)來(lái)進(jìn)行缺陷的判定。眾所周知,當(dāng)超聲波在傳播過(guò)程中遇到孔洞時(shí)會(huì)發(fā)生反射、折射或繞射,儀器接收到的數(shù)據(jù)及參數(shù)會(huì)發(fā)生改變,然后利用參數(shù)的變化對(duì)物質(zhì)的變化情況進(jìn)行判斷。超聲波的穿透性較好,而且無(wú)污染,定向性好,但其缺點(diǎn)是還做不到定量分析,特別是對(duì)于缺陷的大小和分布無(wú)法精確定量,對(duì)鋼筋的位置變化也無(wú)法判斷。4)工業(yè)內(nèi)窺鏡法。主要是將內(nèi)窺鏡探頭伸進(jìn)套筒內(nèi)部,利用探頭的電子成像對(duì)套筒的缺陷情況進(jìn)行直觀性的觀察。具有操作簡(jiǎn)單、可信度高及直觀的特點(diǎn)。5)坐標(biāo)定位法。坐標(biāo)定位檢測(cè)法是利用檢測(cè)套管和插筋之間的間距,通過(guò)計(jì)算各定位點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo),反映出對(duì)應(yīng)套管和插筋相對(duì)偏差情況的檢測(cè)方法。坐標(biāo)定位檢測(cè)法克服了傳統(tǒng)尺量精度差的問(wèn)題,目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出測(cè)量精度達(dá)到0.02mm的檢測(cè)設(shè)備,可以大大提高檢測(cè)精度。但是,該方法受到檢測(cè)設(shè)備的影響,對(duì)檢測(cè)環(huán)境條件有比較高的要求,使得其在實(shí)際應(yīng)用中的便捷性會(huì)下降。6)沖擊回波法。本方法是利用連續(xù)激振彈性應(yīng)力波,飽滿度不同對(duì)應(yīng)力波的反射返回時(shí)間不同的原理,從而對(duì)裝配式漿錨連接節(jié)點(diǎn)的飽滿度進(jìn)行檢測(cè),該方法目前主要的問(wèn)題是精度和最小量程的局限性,目前的判定技術(shù)還不夠成熟,還需要進(jìn)一步的分析和研究,提高其適用性。
3套筒灌漿質(zhì)量控制要點(diǎn)分析
由于套筒灌料處于自然環(huán)境中,受到不同因素的影響,主要是施工方、環(huán)境因素、施工人等,因此應(yīng)主要從其影響因素出發(fā),控制其質(zhì)量,筆者建議主要從以下方面來(lái)控制。1)材料質(zhì)量控制。目前灌漿料的質(zhì)量的控制要點(diǎn)主要包括材料拌和物本身的初始及30min流動(dòng)度、泌水率、豎向自由膨脹率及1d、3d、28d抗壓強(qiáng)度,特別是其早期強(qiáng)度應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注。材料進(jìn)場(chǎng)后要保持通風(fēng)干燥,避免陽(yáng)光直射。2)鋼筋定位控制。為保證插筋的高度,連接鋼筋的下料長(zhǎng)度必須按照設(shè)計(jì)進(jìn)行,但可以略大于其設(shè)計(jì)值,在施工之前,必須進(jìn)行連接筋的長(zhǎng)度測(cè)量,保證其錨固長(zhǎng)度。定位須采用定位鋼板,以保證鋼筋與預(yù)制構(gòu)件套筒之間的定位關(guān)系,保證不偏。3)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)控制。套筒灌漿前,應(yīng)檢查套筒灌漿孔、排漿孔內(nèi)的清潔,保證無(wú)異物,并須提前對(duì)孔道進(jìn)行濕潤(rùn)。灌漿現(xiàn)場(chǎng)操作人員須帶證上崗,提前進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)及操作培訓(xùn),保證操作人員技術(shù)素質(zhì)及水平。作業(yè)要連續(xù),須在30min內(nèi)完成及使用完相應(yīng)材料,塞頭堵塞要及時(shí),有必要時(shí)進(jìn)行及時(shí)的補(bǔ)灌并保證排氣。
4結(jié)語(yǔ)
本文針對(duì)目前常用的鋼筋套筒灌漿料的檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了相對(duì)詳細(xì)的介紹,從目前來(lái)看,我國(guó)基于實(shí)際工程的需求,很多檢測(cè)技術(shù)和方法在工程實(shí)際中得到了應(yīng)用,但是必須清醒地認(rèn)識(shí)到,工程中現(xiàn)有的檢測(cè)技術(shù)還存在一定的局限性,針對(duì)性太強(qiáng)。為了保證套筒灌漿的施工質(zhì)量,還需求技術(shù)及研究人員進(jìn)行完善和創(chuàng)新,特別是交叉學(xué)科的創(chuàng)新,例如用計(jì)算機(jī)技術(shù)解決現(xiàn)有問(wèn)題,使未來(lái)檢測(cè)技術(shù)有無(wú)損性、經(jīng)濟(jì)性、準(zhǔn)確性及高效性的特點(diǎn),總之,對(duì)于套筒灌漿料,筆者提出以下的建議。1)從全過(guò)程質(zhì)量管理入手,達(dá)到事前、事中及事后檢測(cè)的全面質(zhì)量控制,特別要加強(qiáng)過(guò)程性質(zhì)量管控,全面保障套筒灌漿的質(zhì)量。2)從現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)入手,開(kāi)發(fā)研究結(jié)合實(shí)際工程需求的檢測(cè)技術(shù),特別是無(wú)損檢測(cè)技術(shù),以解決目前檢測(cè)的困境。3)政府及監(jiān)管部門應(yīng)完善質(zhì)量管理體系,出臺(tái)強(qiáng)制性政策文件,加大套筒灌漿質(zhì)量控制力度。
作者:張向禮 范飛 張超 單位:國(guó)家鐵路局工程質(zhì)量監(jiān)督中心 中冶建筑研究總院有限公司