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鋼筋套筒灌漿接頭的質量監督及檢測研究

文章來源:直螺紋套筒 作者:鋼筋套筒 發布時間: 瀏覽次數0

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  鋼筋套筒灌漿連接技術主要用于整體裝配式混凝土結構建筑的豎向結構受力鋼筋的連接。依據結構構件的位置、尺寸、和在結構受力體系部位的不同,鋼筋套筒灌漿接頭的質量,對于結構受力和建筑抗震都具有較重要的作用。而且鋼筋套筒灌漿接頭屬于隱蔽工程,具有不可視的特點,給質量監督和檢測帶來了較大的困難。

鋼筋套筒

  1 鋼筋套筒灌漿連接的技術現狀

  因結構構件主要依靠鋼筋套筒灌漿節點進行連接和傳力,規范對灌漿連接的高度做出明確規定不小于連接鋼筋直徑的 8 倍,這是主要參數,此外還有套筒質量、套筒與灌漿料的匹配性、灌漿料的強度、灌漿密實度、接頭抗拉強度、接頭變形性能等諸多的質量控制參數,來確保鋼筋套筒灌漿連接的可靠性。正因為需要控制的參數較多,且除了原材料廠家生產外,漿料拌制、鋼筋對孔、坐漿、注漿等工藝均為現場人工操作,不確定度或風險較大。某些地區將此工藝列為較大風險源項目進行嚴格監管,甚至提出要求減少此類工藝的應用。

  2 鋼筋套筒灌漿連接的常見質量問題

  2.1 材料缺陷

  材料缺陷中,危害較大的是預制構件中鋼筋位置的偏差和長度的不足,在工程實際中,工人吊裝過程中遇到鋼筋入不了套筒,往往一切了之。此外,套筒自身機械強度低、與漿料匹配性差等問題,也導致了一部分的灌漿連接抗拉強度達不到設計要求等質量問題。

  2.2 施工操作缺陷

  在實際操作過程中,雖然灌漿料會有一定的膨脹率、流動度要求,但因漿料泌水和坐漿不密實導致的灌漿中期套筒液面回落,灌漿高度、密實度達不到設計要求,也是目前部分地區裝配式結構遇到較多的問題。而依前文所述,因漿料拌制也是人工操作,配比和加水的時機、攪拌的程度、流動度的現場測試等均會影響灌漿的質量。

  3 鋼筋套筒灌漿連接質量監督的要求

  1)建設單位應選擇具備鋼筋套筒灌漿連接檢測經驗和資質的檢測單位,從原材料到現場實體,要求檢測機構做好相應檢測服務。

  2)施工單位應將鋼筋套筒灌漿工藝列為專項施工內容,編制方案,現場灌漿班組要經過專業灌漿培訓,對漿料配制、灌注時機、試塊留置和問題處理有較為豐富的經驗,施工單位現場要有質量員對每個節點進行檢查,并攝像留置資料。

  3)監理單位應編制鋼筋套筒灌漿的旁站方案,逐點進行旁站,記錄正常灌漿的過程和灌漿出現的異常情況及其處理過程。對班組的違規情況,應及時予以制止,并督促進行整改。監理工程師應及時要求施工單位做出灌漿檢查記錄和隱蔽驗收記錄,并予以簽字確認。

  4)提前制定鋼筋套筒灌漿連接的檢測方案,包括原材料檢測方案、工藝試驗方案和實體檢驗方案,其中對鋼筋套筒灌漿進行的實體檢測,宜采取在相應操作面制作同一聯通腔的結構體外同條件試件方式,減少對結構的損傷。

  5)設計單位也可結合構件受力的情況,在深化設計時,選用全灌漿套筒,并適當提高套筒灌漿的高度。


  4 鋼筋套筒灌漿接頭的質量檢測要求

  鋼筋套筒灌漿連接的檢測,依據規范可以進行制作同樣施工條件下的試件,并進行檢測,但試件制作的漿料和灌漿操作與實際現場的情況又不太一致,所以具有較高可靠性的檢測,只能依靠破損構件,取出套筒接頭進行實驗室檢測。

  套筒灌漿接頭質量檢驗檢測,依據現行規范和技術規程,主要有灌漿料強度檢測、灌漿密實度檢測和接頭抗拉強度檢測 3 個主要控制指標(見表 1)。

  表1 相關規范對套筒灌漿(接頭)檢驗、檢測的要求一覽表

套筒灌漿(接頭)檢驗、檢測的要求一覽表

  5 鋼筋套筒灌漿質量檢測的方法和判定標準

  按照前文所述,規范給出的鋼筋套筒灌漿主要參數檢測為單項指標的經驗方法,如對套筒灌漿密實度的取樣數量只有江蘇省地方標準明確提出,各規范對抗拉強度檢驗批劃分和取樣數量的說法并不一致。筆者認為,依據 GB 50300-2013《建筑工程施工質量驗收統一標準》給出的抽樣方案,當采用計數方案時,對套筒灌漿接頭進行的抽樣,可參照規范附表 3.0.9 檢驗批 小抽樣數量進行取樣。當然,現場還可采取一次、二次抽樣方案,具體檢測方案要在檢測實施前制定。

  5.1 灌漿料強度

  現行規范對灌漿料強度單項指標都有明確的檢驗批劃分、檢測數量要求,且較一致,以層為檢驗批,留置 28 d 試件,并以試件抗壓強度值是否符合設計要求作為判定灌漿料強度合格的依據。

  5.2 灌漿料飽滿性能

  對灌漿飽滿單項指標,現行規范是以出漿孔出漿為初步判定依據,具體檢查是以檢查灌漿記錄為準,輔以制作平行模擬試件,對模擬試件進行檢驗。其中只有江蘇省技術規程給出了模擬試件檢測的數量和范圍,每 1 000 個抽 3 個,但各規范、規程均未給出灌漿密實度的判定指標。因設計規范有對鋼筋套筒內鋼筋錨固長度的要求,灌漿飽滿密實,可視為錨固長度達到設計要求,所以對灌漿高度的測量可視為對密實度的判定依據。檢測方式可以為縱向剖開套筒,觀察及測量套筒內灌漿料的分部情況是否連續及有效高度(見圖 1)。

  


  圖1 套筒灌漿飽滿性能檢測

  5.3 接頭抗拉強度

  關于鋼筋套筒灌漿接頭抗拉強度單項指標檢驗批的劃分方式,JGJ 355-2015 《鋼筋套筒灌漿連接應用技術規程》[1]和 DGJ 32/J184-2016《裝配式結構工程施工質量驗收規程》[2]均提出以 1 000 個接頭為一個檢驗批,但 DGJ 32/J184-2016《裝配式結構工程施工質量驗收規程》的 3.0.10 條又提出分項工程要以層為單位劃分檢驗批,與具體條款有沖突。目前階段,筆者較傾向于按樓層劃分檢驗批,如每層套筒數量>1 000 個,按每 1 000 個套筒為一個檢驗批。關于抗拉強度不合格的判定,綜合采取 DGJ 32/J184-2016《裝配式結構工程施工質量驗收規程》和 JGJ 107-2016《鋼筋機械連接技術規程》中的要求,檢測試件 3 個中有 1 個不合格,可再取 6 個進行復檢,復檢中有 1 個不合格,則該檢驗批判定不合格,也即復檢應全數合格。

  5.4 不合格的判定問題

  鋼筋套筒灌漿接頭的抗拉強度、灌漿料強度和灌漿的密實性都是規范的主控項目,但規范未明確不合格判定的具體方法。如接頭的抗拉強度符合設計要求,但灌漿試塊評定不合格,或灌漿高度不滿足設計要求,設計單位不予核定計算時,是否可以擴大檢測后予以再次驗證?部分現場檢測案例表明,對鋼筋套筒灌漿接頭的質量判定參數較多,要求灌漿高度達到設計值, 終還是為了接頭強度能符合一般性受力要求和地震荷載下的受力要求。如灌漿高度少于設計要求,但接頭抗拉強度檢測結果符合設計要求時,還應按 JGJ 355-2015《鋼筋套筒灌漿連接應用技術規程》進行反復拉壓循環和變形性能的檢測,如力學性能均符合要求,可判定連接節點質量符合要求,否則應予以補強。

  裝配式剪力墻結構是目前應用較多的裝配形式,鋼筋套筒灌漿接頭的質量直接影響了結構穩定性和變形性能,所以首先要做好現場的施工管理,其次是采用可靠的檢測方案,進行可評判的實體檢測或留樣檢測, 后要做好相關數據的收集整理和評定工作。

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