装配式混凝土结构套筒灌浆饱满度检测方法探讨

装配式混凝土结构套筒灌浆饱满度检测方法探讨

崔世豪

武汉洪东方建设工程质量检测有限公司   湖北武汉    430074

摘要:装配式混凝土结构是一种新型的建筑结构形式，具有施工速度快、污染少、施工现场湿作业少等优点，在我国装配式混凝土结构的发展与应用中占有重要的地位。目前，装配式混凝土结构采用的主要施工工艺有预制和现浇两种，其中，预制和现浇是两种主要的施工工艺。预制混凝土构件的安装必须通过预先在构件内进行灌浆处理来实现，而灌浆是利用灌浆套筒对连接部位进行灌浆处理。在建筑工程中，混凝土构件的灌浆量对构件的耐久性、使用功能、造价成本等都会产生较大影响。

关键词:装配式；混凝土结构；套筒灌浆；饱满度检测

装配式混凝土结构中的灌浆套筒连接是将预制混凝土构件（梁、板、柱）通过灌浆套筒与钢筋连接，并通过钢筋与混凝土之间的粘结作用，达到连接牢固、保证结构耐久性的目的。灌浆套筒是目前国内装配式混凝土结构中应用最广泛的连接形式之一。灌浆层的厚度和均匀性直接影响到构件的装配质量，灌浆层的厚度必须达到设计要求，否则会引起构件尺寸偏差、混凝土表面开裂或钢筋锈蚀等问题。因此，对灌浆层的检测尤为重要。目前对灌浆层检测结果影响最大的就是灌浆饱满度检测方法，因为其不仅受灌浆层厚度和均匀性的影响，还会受灌浆材料、构件尺寸、检测仪器等多种因素影响。所以，有必要研究一种科学、合理、准确的检测方法来保证灌浆套筒连接结构中灌浆质量和灌浆层厚度的检测结果。

1. 实例分析

本文以某装配式高层住宅楼为例，对装配式混凝土结构中套筒灌浆的饱满度进行检测，检测部位为7层住宅的4个单元，分别为1号楼、2号楼、3号楼和4号楼，共检测12个试件。检测过程中采用了超声回弹综合法和内窥镜法两种方法进行对比分析。1号楼1层4个试件的超声回弹综合法实测数据，回弹值和回弹值误差均在3%以内，超声波测厚误差也在3%以内，均满足《建筑工程材料及产品放射性核素限量》中规定的标准，因此可以认为超声回弹综合法可以用于对灌浆饱满度进行检测。

2.检测原理

超声回弹综合法是一种无损检测方法，其工作原理为：将超声换能器和回弹仪分别安装在灌浆套筒的两端，然后对两种设备进行连接，并分别施加一定的能量和压力，使换能器产生的超声信号通过灌浆套筒，并由回弹仪记录下超声信号的振幅和频率等参数。通过对超声信号的分析可以判断灌浆套筒是否存在缺陷。超声回弹综合法主要用于检测预制混凝土构件灌浆前套筒与钢筋之间的饱满度。当灌浆后套筒与钢筋之间产生脱空，这会使构件内灌入的浆液流失，同时钢筋在对构件施加一定压力后，构件内灌入的浆液会被挤入套筒内，从而增加了套筒与钢筋之间的空隙。因此，灌浆后套筒与钢筋之间将会产生空隙。因此，根据超声波在混凝土中传播时遇到不同介质时会产生不同的反射信号这一原理，可根据混凝土中不同介质（如水、砂浆、混凝土等）的介电常数和声速进行区分。超声回弹综合法对灌浆层厚度进行检测时，主要通过测定灌浆层与钢筋之间的接触面积来间接确定灌浆层密实程度。超声回弹综合法可以对构件内灌入的浆液进行快速、无损地检测，避免了灌浆层厚度对检测结果产生影响；同时，通过超声波回弹仪和回弹值相结合的方法可以准确地确定构件内灌浆层饱满度。

3.检测步骤及注意事项

（一）在进行检测前，先检查并清洁灌浆区，清除构件内的杂物，保证构件表面无杂物。（二）按照《公路桥涵施工技术规范》中关于预应力混凝土构件灌浆的要求，在灌浆区内设置检测点，并在灌浆区四周用直径为15mm的钢筋网（带）将构件的四个侧面包裹起来。（三）在进行超声回弹综合法检测前，将仪器通过连接线连接到测量仪器中。（四）将测试锤安装到试件上，调节好试样轴的位置和高度，使试件的表面处于水平状态。（五）使用测试点测量构件表面的声速值，根据测得的声速值对构件表面进行回弹值计算。

4.超声波检测

超声波检测是指利用超声波在介质中的传播特性对混凝土构件内存在的缺陷进行检测的方法。当混凝土构件中存在缺陷时，声波在传播过程中，传播速度会发生变化，当混凝土内部存在缺陷时，其声阻抗会发生变化，从而造成声阻抗的不一致。声波在介质中传播时，声波会发生绕射，传播速度会发生变化，当声波从一处传到另一处时，由于波速和介质之间的不同，会使声波的能量发生反射和折射。当波速与介质不一致时，声波将产生反射或折射现象。在构件中存在缺陷时，超声波的传播速度将受到影响，其传播距离也会发生变化。通过对构件内部缺陷的检测可以发现构件在施工过程中存在的缺陷位置和程度。

5. 内窥镜法检测

（一）根据套简出浆孔道的形状及现场实际情况，选用预成孔、出浆孔道钻孔或套简壁钻孔的方法制作检测孔道;当采用预成孔方法制作检测孔道时，在内窥镜观测前应利用辅助工具伸入检测孔道末端进行破膜工作，若薄膜不能被戳破，则使用钻孔设备配以石工钻头将孔道扩延至套简内腔。（二）先将带有前视观察镜头的内窥镜探头伸入检测孔道进行观察判断检测孔道末端周边的灌浆料是否密实，若密实则判定灌浆饱满度为100%，若不密实则进行下步骤。（三）再将带有侧视测量镜头的内窥镜探头，在探头定位装置的辅助下从预制构件出浆口中心伸入检测孔道，或直接从套筒壁钻孔位置伸入检测孔道，到达套简内腔后往下观测得到灌浆料上表面到侧视测量镜头拍摄端面之间的垂直距离，结合套简尺寸计算灌浆饱满度。

结束语:

综上所述，针对灌浆量检测方法有很多种，其中对灌浆量检测结果影响最大的就是灌浆饱满度检测方法。传统的灌浆量检测方法主要有灌浆量测试仪（或称灌浆仪）和超声回弹综合法两种。其中，灌浆量测仪主要用于对灌浆层厚度进行检测；而灌浆仪法则是通过仪器测量构件中灌浆孔与钢筋、灌浆料之间的距离来计算灌浆量。两种方法都有一定的局限性。而超声回弹综合法则是一种较为科学、合理的检测方法，可以准确地对灌浆饱满度进行检测，并且可以避免以上两种检测方法可能存在的缺陷。

参考文献:

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[2]何敬民.装配式混凝土结构套筒灌浆密实度检测方法[J].居舍,2020(06):40.

[3]张富文,装配式混凝土结构钢筋套筒灌浆密实度检测技术研究.上海市,上海市建筑科学研究院,2017-12-01.