裝配整體式混凝土建筑套筒灌漿常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題及質(zhì)量監(jiān)督要點(diǎn)分析

董曉龍（啟東市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，江蘇 南通 226200）

裝配式建筑是采用構(gòu)件工廠預(yù)制化生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)裝配式安裝的新型建筑生產(chǎn)方式，具有建造成本低、施工速度快等優(yōu)勢(shì)。由于其在降低材料消耗、提高勞動(dòng)效率、提高環(huán)境效益和社會(huì)效益方面具有潛在優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)迎來(lái)了新一輪發(fā)展熱潮。根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部的統(tǒng)計(jì)，2015 年全國(guó)新建裝配式建筑面積為 7260 萬(wàn) m2，2016年為 1.14 億 m2，2017 年為 1.52 億 m2，2018 年為 1.90 億m2，其中大部分為裝配整體式混凝土建筑。

裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件大多采用鋼筋套筒灌漿連接，連接的質(zhì)量對(duì)保證結(jié)構(gòu)的整體性和抗震性能至關(guān)重要。但套筒灌漿連接構(gòu)造復(fù)雜，又屬隱蔽工程，灌漿質(zhì)量實(shí)際控制難度較大[1]。為此，本文通過(guò)分析目前套筒灌漿存在的常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題及質(zhì)量控制措施，探索總結(jié)套筒灌漿連接質(zhì)量監(jiān)督要點(diǎn)。

1 套筒灌漿連接簡(jiǎn)介

1.1 連接原理及分類

套筒灌漿連接是裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)常用的連接方式之一，主要由帶肋鋼筋、套筒和灌漿料 3 部分組成。其連接原理是：需要連接的兩個(gè)構(gòu)件在工廠預(yù)制時(shí)，一個(gè)預(yù)留連接鋼筋，另一個(gè)預(yù)留灌漿套筒，現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，將鋼筋插入套筒，再注入高強(qiáng)灌漿料，通過(guò)灌漿料將套筒和鋼筋連接形成一個(gè)整體。灌漿料硬化后與鋼筋橫肋和套筒內(nèi)壁形成緊密嚙合，通過(guò)凝固后的灌漿料的剪切強(qiáng)度來(lái)傳遞軸向力。

根據(jù)鋼筋與套筒間不同的連接方式，該連接分為全灌漿接頭和半灌漿接頭兩種。全灌漿接頭是傳統(tǒng)的灌漿連接接頭，其兩端均采用灌漿連接，兩端均須采用帶肋鋼筋，其結(jié)構(gòu)形式示意圖見(jiàn)圖 1 a。半灌漿接頭是一端采用灌漿連接，而另一端采用螺紋連接等非灌漿方法連接的接頭，其結(jié)構(gòu)形式示意圖見(jiàn)圖 1 b。

圖1 灌漿接頭結(jié)構(gòu)示意

1.2 連接施工工藝

套筒灌漿連接施工主要包括兩個(gè)階段，第1階段為在工廠進(jìn)行預(yù)制構(gòu)件加工，第 2 階段為在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)安裝。

在工廠預(yù)制加工階段，預(yù)制剪力墻和柱是將連接鋼筋和套筒均預(yù)埋在構(gòu)件內(nèi)，而預(yù)制梁則只預(yù)埋連接鋼筋。

在結(jié)構(gòu)安裝階段，預(yù)制剪力墻、柱的連接是將一個(gè)構(gòu)件的連接鋼筋插入另一構(gòu)件的套筒內(nèi)，將構(gòu)件固定穩(wěn)定后，從套筒的注漿口向套筒內(nèi)灌入灌漿料，待灌漿料從出漿口流出后停止灌漿，灌漿料硬化后，連接施工結(jié)束。預(yù)制梁的連接，是套筒套在兩構(gòu)件的連接鋼筋上，向套筒內(nèi)注入灌漿料，待灌漿料硬化后，連接施工結(jié)束[2]。

圖2 預(yù)制剪力墻構(gòu)成圖

2 常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題

我國(guó)套筒灌漿連接技術(shù)由于發(fā)展時(shí)間短、預(yù)制工廠制作精度不夠、現(xiàn)場(chǎng)人員培訓(xùn)不足、監(jiān)管缺位等原因，灌漿質(zhì)量存在不少問(wèn)題。相關(guān)學(xué)者通過(guò)對(duì)構(gòu)件廠和實(shí)際工程實(shí)地調(diào)研，發(fā)現(xiàn)目前套筒灌漿常見(jiàn)的問(wèn)題主要有[1]：

(1) 由于預(yù)制構(gòu)件制作或現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)偏差過(guò)大導(dǎo)致鋼筋錯(cuò)位，存在鋼筋被割斷的現(xiàn)象。

(2) 構(gòu)件生產(chǎn)或安裝過(guò)程中，不慎將異物落入套筒內(nèi)，造成套筒堵塞，灌漿時(shí)出漿口不出漿。

(3) 灌漿料制作時(shí)，違規(guī)使用過(guò)期或劣質(zhì)灌漿料，誤將水泥砂漿或坐漿料當(dāng)做灌漿料使用等。灌漿時(shí)，灌漿設(shè)備動(dòng)力不足或?yàn)榱颂岣吖酀{速度，隨意加水稀釋灌漿料。

(4) 現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)澆作業(yè)時(shí)，對(duì)構(gòu)件預(yù)留鋼筋保護(hù)不當(dāng)，鋼筋表面濺上一層砂漿，在鋼筋和灌漿料之間形成了一個(gè)薄弱層，降低了錨固強(qiáng)度。

圖3 鋼筋表面被砂漿包裹

(5) 灌漿時(shí)，套筒內(nèi)未灌滿而灌漿料又?jǐn)嚢柩a(bǔ)充不及時(shí)，若中間間隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，再次灌漿時(shí)已罐漿體有所凝固也會(huì)導(dǎo)致出漿口不出漿，在夏季高溫天氣這種情況時(shí)常發(fā)生。

(6) 灌漿結(jié)束前灌漿設(shè)備未充分持壓，導(dǎo)致套筒內(nèi)各種微小縫隙未填滿漿料，等灌漿設(shè)備拔出后灌漿料在自重作用下填充各種縫隙，從而導(dǎo)致出漿口灌漿料回流。灌漿結(jié)束后若不及時(shí)封堵注漿口而導(dǎo)致漏漿過(guò)多，也會(huì)導(dǎo)致出漿口灌漿料回流。

(7) 部分構(gòu)件交接處需穿過(guò)各類管線，造成密封十分困難，容易出現(xiàn)漏漿問(wèn)題，進(jìn)而引發(fā)套筒內(nèi)灌漿料回流。

圖4 管線穿過(guò)處連通腔漏漿

(8) 對(duì)于預(yù)制夾心保溫墻體，通常直接采用保溫層底部的防水密封材料隔離外葉墻底部的防水孔腔和內(nèi)葉墻底部的水平接縫，擋密封材料無(wú)法嚴(yán)密封堵時(shí)（特別是保溫層表面高低不平的情況，密封十分困難），灌漿時(shí)灌漿料容易從內(nèi)葉墻底部水平接縫流向外葉墻底部的防水孔腔，進(jìn)而導(dǎo)致套筒內(nèi)灌漿料回流并堵塞防水孔腔。

3 質(zhì)量保證措施

針對(duì)套筒灌漿容易出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，目前主要從預(yù)制構(gòu)件制作、灌漿料加工、現(xiàn)場(chǎng)施工工藝、留樣試件拉伸試驗(yàn)、施工過(guò)程中和施工后施工缺陷檢測(cè)等方面進(jìn)行質(zhì)量控制。

3.1 預(yù)制構(gòu)件制作

采用專業(yè)的模板并配合使用專用的套筒、鋼筋固定件，嚴(yán)格把控鋼筋和套筒的定位精度。澆筑混凝土?xí)r，采取措施避免傾倒、振搗時(shí)造成連接鋼筋和套筒錯(cuò)動(dòng)移位。套筒內(nèi)徑和鋼筋外徑尺寸間偏差對(duì)鋼筋和套筒的定位精度也會(huì)產(chǎn)生一定影響，為將該影響降到最小，宜采用彈性定位軸套筒固定件和可調(diào)心鋼筋固定件。

3.2 灌漿料加工

每次制作灌漿料前，確保產(chǎn)品無(wú)異常，重點(diǎn)檢查產(chǎn)品是否受潮以及產(chǎn)品是否在有效期內(nèi)；開(kāi)始生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)對(duì)水溫和料溫進(jìn)行記錄，對(duì)漿料的流動(dòng)度進(jìn)行測(cè)試，若現(xiàn)場(chǎng)溫度有較大的變化，需對(duì)漿料的流動(dòng)度進(jìn)行重新測(cè)量。

制作灌漿料時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)的要求進(jìn)行制作加工，加工過(guò)程中需及時(shí)清洗攪拌器具并防止混入異物，禁止將即將凝固或已凝固的漿料再次混入正在拌制的漿料中。

制作完成的灌漿料進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)后應(yīng)進(jìn)行復(fù)檢，檢測(cè)合格后才可進(jìn)行灌漿施工。

3.3 現(xiàn)場(chǎng)施工工藝

構(gòu)件安裝前，對(duì)構(gòu)件的連接鋼筋、套筒、構(gòu)件連接部位進(jìn)行復(fù)核檢查，重點(diǎn)檢查連接鋼筋的長(zhǎng)度、規(guī)格、軸心位置和表面狀況是否符合要求以及套筒注漿口、出漿口和灌漿腔內(nèi)是否有異物存在，對(duì)不符合要求的地方及時(shí)采取處理措施；連接部位混凝土表面若有積水和異物應(yīng)進(jìn)行清除，若混凝土結(jié)合面過(guò)于干燥則需進(jìn)行潤(rùn)濕。

構(gòu)件安裝時(shí)，為保證連通灌漿腔最小間隙，可預(yù)先在構(gòu)件下方水平連接面處放置一定厚度的支撐塊；待確認(rèn)構(gòu)件坐標(biāo)位置正確且所有連接鋼筋伸入套筒內(nèi)的深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后方可固定。

構(gòu)件固定后，預(yù)制剪力墻、柱構(gòu)件拼縫連接面四周需用密封材料進(jìn)行密封，必要時(shí)可在密封材料外附加支撐加強(qiáng)。預(yù)制梁連接部位安裝套筒，并檢查連接鋼筋伸入套筒深度、套筒兩端密封圈位置及破損情況。

準(zhǔn)備工作結(jié)束后，應(yīng)在實(shí)際環(huán)境下做模擬灌漿試驗(yàn)，確認(rèn)在灌漿壓力下構(gòu)件四周的密封可靠，灌漿料能夠充滿整個(gè)灌漿連通腔和接頭后，方可進(jìn)行正式灌漿作業(yè)。

灌漿時(shí)，預(yù)制柱、墻的灌漿作業(yè)是從套筒下方的注漿口灌入漿料，漿料充滿連通腔后，待漿料從各個(gè)接頭上方的出漿孔流出后，灌漿結(jié)束。預(yù)制梁灌漿作業(yè)是從套筒一端注漿口灌入漿料，至另一端的出漿接頭流出漿料結(jié)束。

3.4 留樣試件拉伸試驗(yàn)

現(xiàn)場(chǎng)灌漿施工后，須按照《鋼筋機(jī)械連接技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定對(duì)接頭性能進(jìn)行抽檢，每 500 個(gè)接頭制作1 組 3 根接頭拉伸試件。試件應(yīng)完全模擬實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)安裝過(guò)程進(jìn)行制作，制作完成養(yǎng)護(hù) 28 d 后方可進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)結(jié)果合格后，灌漿連接施工判定為合格[2]。

3.5 施工缺陷的檢測(cè)

為保證灌漿施工質(zhì)量，可在施工過(guò)程中和施工后對(duì)施工缺陷進(jìn)行檢測(cè)。施工過(guò)程中對(duì)灌漿飽滿度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)救處理。施工后對(duì)灌漿質(zhì)量進(jìn)行綜合檢測(cè)評(píng)定。

目前常用的檢測(cè)方法主要有：預(yù)埋傳感器法、預(yù)成孔法、電阻法、沖擊回波法、超聲波法、X 射線檢測(cè)技術(shù)、預(yù)埋鋼絲拉拔法、鉆孔結(jié)合內(nèi)窺鏡法等[3]。

4 質(zhì)量監(jiān)督要點(diǎn)

針對(duì)目前套筒灌漿常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，其質(zhì)量監(jiān)督應(yīng)根據(jù)不同的施工階段制定相應(yīng)的監(jiān)督內(nèi)容。

4.1 施工前準(zhǔn)備階段

(1) 建設(shè)單位應(yīng)委托具有相應(yīng)資質(zhì)和能力的第三方檢測(cè)單位提供從原材料到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)體的相應(yīng)檢測(cè)服務(wù)。

(2) 施工單位應(yīng)針對(duì)套筒灌漿連接施工單獨(dú)編制專項(xiàng)施工方案。專項(xiàng)施工方案中應(yīng)對(duì)吊裝灌漿作業(yè)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)、各項(xiàng)制作施工工藝等進(jìn)行明確的規(guī)定，對(duì)灌漿不暢、漏漿等意外制定相應(yīng)的處置預(yù)案。

(3) 灌漿施工人員、裝配操作人員等關(guān)鍵崗位相關(guān)工作人員應(yīng)經(jīng)過(guò)專項(xiàng)操作培訓(xùn)和考核，考核合格后方可進(jìn)行相關(guān)作業(yè)的操作實(shí)施。

(4) 監(jiān)理單位應(yīng)駐廠監(jiān)理監(jiān)督預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)過(guò)程，監(jiān)理過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)檢查構(gòu)件的連接鋼筋和套筒位置的精確度以及套筒空腔、注漿口和出漿口的通透性，并做好檢查記錄，留存歸檔。

(5) 監(jiān)理單位應(yīng)針對(duì)套筒灌漿編制專項(xiàng)的監(jiān)理方案，方案應(yīng)包括灌漿過(guò)程中的旁站要求細(xì)則、異常情況的報(bào)告和處理方案以及現(xiàn)場(chǎng)記錄留檔資料的整理等。

(6) 第三方檢測(cè)單位應(yīng)制定原材料檢測(cè)、模擬工藝試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)體檢測(cè)等的檢測(cè)方案。

4.2 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施階段

(1) 施工單位應(yīng)聯(lián)合監(jiān)理單位和檢測(cè)單位，做好對(duì)進(jìn)場(chǎng)的預(yù)制構(gòu)件、灌漿料等材料的核查、檢驗(yàn)和驗(yàn)收工作，并做好驗(yàn)收記錄。

(2) 施工單位應(yīng)按照相關(guān)要求對(duì)套筒、灌漿料、封堵材料和分倉(cāng)材料等材料進(jìn)行報(bào)驗(yàn)。

(3) 施工單位應(yīng)采用與灌漿料流動(dòng)特性、灌漿工藝要求、所需注漿壓力等相匹配的灌漿機(jī)。

(4) 施工單位應(yīng)聯(lián)合監(jiān)理單位對(duì)灌漿準(zhǔn)備工作、安全措施、實(shí)施條件等進(jìn)行全面檢查，全部檢查合格后方可進(jìn)行灌漿施工。

(5) 灌漿施工過(guò)程中，施工單位應(yīng)當(dāng)按規(guī)定留制灌漿料抗壓強(qiáng)度試件和套筒灌漿接頭抗拉強(qiáng)度試件。灌漿料抗壓強(qiáng)度試件應(yīng)包括標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試件和同等養(yǎng)護(hù)條件試件（在同等條件下養(yǎng)護(hù)的抗壓試件強(qiáng)度達(dá)到 35 MPa 之前，后續(xù)施工不得對(duì)接頭產(chǎn)生擾動(dòng)）。套筒灌漿接頭試件應(yīng)由現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作灌漿作業(yè)的人員在見(jiàn)證人的見(jiàn)證下制作。

(6) 施工單位應(yīng)配備專職的監(jiān)督記錄人員，對(duì)套筒灌漿施工過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督并記錄相關(guān)情況，整個(gè)灌漿過(guò)程應(yīng)全程視頻錄像，相關(guān)記錄和影像資料應(yīng)作為工程施工資料留存。

(7) 灌漿施工過(guò)程監(jiān)理單位應(yīng)拍專職監(jiān)理人員進(jìn)行旁站監(jiān)督，對(duì)違規(guī)施工情況應(yīng)及時(shí)進(jìn)行制止，并督促整改，整個(gè)過(guò)程應(yīng)做好旁站記錄。

(8) 第三方檢測(cè)單位應(yīng)及時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)體接頭進(jìn)行抽樣無(wú)損或微損檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)灌漿不飽滿等情況，立即通知施工單位按《鋼筋套筒灌漿連接應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》中的相關(guān)規(guī)定采取處理措施。

4.3 施工驗(yàn)收階段

(1) 灌漿施工結(jié)束后，第三方檢測(cè)單位應(yīng)對(duì)套筒灌漿質(zhì)量進(jìn)行綜合檢測(cè)評(píng)定，并出具相應(yīng)的質(zhì)量檢測(cè)評(píng)估報(bào)告。

(2) 施工單位應(yīng)根據(jù)材料構(gòu)件驗(yàn)收?qǐng)?bào)告、留樣試件試驗(yàn)報(bào)告、灌漿施工過(guò)程記錄文件等對(duì)套筒灌漿施工質(zhì)量進(jìn)行質(zhì)量自評(píng)，并形成自評(píng)報(bào)告。

(3) 監(jiān)理單位應(yīng)根據(jù)駐廠監(jiān)理記錄、灌漿旁站記錄、現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收情況編制監(jiān)理質(zhì)量評(píng)估報(bào)告。

(4) 所有質(zhì)量評(píng)估報(bào)告應(yīng)送相關(guān)質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)進(jìn)行備案審查。

5 結(jié) 語(yǔ)

隨著裝配整體式混凝土建筑的快速發(fā)展和應(yīng)用，套筒灌漿連接作為影響結(jié)構(gòu)整體性和抗震性能的關(guān)鍵因素，其質(zhì)量控制和質(zhì)量監(jiān)督將越來(lái)越重要。相關(guān)質(zhì)量監(jiān)督人員需根據(jù)套筒灌漿的特點(diǎn)、施工工藝、常見(jiàn)問(wèn)題、質(zhì)量控制措施等內(nèi)容，在各個(gè)施工階段針對(duì)不同的責(zé)任主體制定相應(yīng)的監(jiān)督監(jiān)管內(nèi)容。同時(shí)應(yīng)根據(jù)相關(guān)技術(shù)措施及施工工藝的發(fā)展創(chuàng)新，及時(shí)進(jìn)行更新完善。把好套筒灌漿連接工程的質(zhì)量關(guān)，從而促進(jìn)裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)的推廣應(yīng)用。