全灌浆套筒施工工艺.docx

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全灌浆套筒施工工艺

全灌浆连接

一、含义：

全灌浆连接是两端钢筋均通过灌浆料与套筒进行的连接。

所用套筒为CTH系列灌浆连接套筒，简称灌浆套筒。

二、适用范围：

其适用性广，是目前使用最广泛的一类套筒灌浆接头形式。

一般用于预制框架梁主筋的连接。

全灌浆连接目前可连接HRB335和HRB400带肋钢筋，连接钢筋直径范围为φ16mm～φ40mm。

三、工艺流程图：

1、做标及装套筒：

1）用记号笔做连接钢筋插入深度标记；2）将套筒全部套入一侧预制梁的连接钢筋上。

2、构件吊装固定：

构件按安装要求吊装到位后固定。

3、套筒就位：

吊装后，检查两侧构件伸出的待连接钢筋对正，偏差不得大于±5mm；且两钢筋相距间隙不得大于30mm。

将套筒按标记移至两对接钢筋中间。

1、灌浆料制备及灌浆料检验：

检验流动度和现场强度

2、灌浆连接：

1）灌浆孔出浆孔检查（灌浆孔和出浆孔内有无影响砂浆流动的杂物，确保孔路畅通）；2）灌浆；3）接头充盈度检验（灌浆料凝固后，检查灌浆口、排浆口处，凝固的灌浆料上表面应高于套筒上缘）；4）灌浆施工记录

3、灌浆后节点保护：

灌浆后灌浆料同条件试块强度达到35MPa（特殊灌浆料1-3天）后方可进入下后续施工。

灌浆后24小时内不得使构件和关键层受到震动、碰撞。

四、受力机理以及破坏机制

钢筋→钢筋与灌浆料接触面→灌浆料→灌浆料与套筒接触面→套筒

钢筋受拉时，拉力P通过钢筋一灌浆料结合面的黏结作用传递给灌浆料，灌浆料再通过其与套筒内壁结合面的黏结作用传递给套筒。

钢筋与灌浆料结合面的黏结作用由材料黏附力f1、表面摩擦力f2和钢筋表面肋部与灌浆料之间的机械咬合力f3构成，钢筋中的应力通过该结合面传递到灌浆料中。

破坏形式有3种：

理想破坏模式为套筒外钢筋被拉断破坏；钢筋-灌浆料结合面在钢筋拉断前失效，会造成钢筋拔出破坏灌浆料-套筒结合面在钢筋拉断前失效，会造成灌浆料拔出破坏。

灌浆套筒质量问题

灌浆套筒的三种破坏形式：

套筒灌浆质量影响因素主要可分为2个阶段：

构构件预制阶段和件安装阶段。

本文主要讨论构件安装阶段质量影响因素。

构件安装阶段影响质量的因素主要包括：

构件连接部位处理和安装质量；灌浆部位密封质量；灌浆料浆料加工质量以及灌浆作业工艺和构件保护措施。

1、构件连接钢筋安装质量

连接钢筋位置偏离（中心位置允许偏差0-2mm）或伸出长度不符合设计要求（允许偏差0-15mm），构件将难以安装到位，或钢筋连接长度不足；钢筋表面沾有泥浆或锈蚀严重；作为灌浆连通腔的构件接缝时间隙过小，都将导致连接质量问题。

2、灌浆部位预处理和密封质量

构件连接面处理不干净或存有异物或积水，在灌浆连接时混入灌浆料内，将造成灌浆料性能改变或堵塞灌浆通道；灌浆腔密封不牢，灌浆后期压力高时如出现意外漏浆，可能导致整个构件连接失败甚至报废。

3、灌浆料浆料加工质量

灌浆施工时，灌浆料须加水拌制成浆料使用。

接头的三个组成部分中，灌浆料浆料是唯一由现场操作人员加工的材料，因此其加工质量是接头质量风险最大环节之一，加工拌制时，如不按产品规定要求操作，可能导致浆料流动度差、操作时间短、膨胀和强度性能不稳定、甚至泌水等，不合格浆料用于灌浆作业，就可能出现不流、早凝、收缩、强度不足等问题，导致连接失败。

4、灌浆作业工艺和构件保护措施

灌浆作业工艺不当或操作未按正确工艺执行，可能造成接头灌浆锚固长度不足，连接质量不合格；灌浆后构件保护不当，灌浆料凝固后接头连接部位发生移动，灌浆料与套筒、钢筋之间出现间隙，或灌浆料在达到规定强度前被冻结，料内自由水分结冰，都将使接头连接性能下降，连接失败。

能检验的内容：

1、钢筋位置的偏离和钢筋的伸入长度（伸入长度不足会导致钢筋被拔出破坏）

2、钢筋与灌浆料之间黏结情况（黏结情况不良将导致钢筋被拔出破坏）

3、灌浆料与套筒之间黏结情况（混凝土被拉断破坏）

4、灌浆料存在空洞（混凝土被拉断破坏）

总结：

1、界面脱粘的无损检测（灌浆不密实；钢筋或套筒表面灰层等因素导致）

2、混凝土空洞的无损检测

（找方法解决自己的问题）

1、套筒漏浆

水平套筒灌浆一般采用独立灌浆法，套筒端部、灌浆口及出浆口封堵不严都会发生漏浆，在套筒顶部形成通长的空隙缺陷，使灌浆料无法对钢筋形成全截面的有效约束。

会降低钢筋的粘结锚固作用，影响套筒灌浆接头的性能。

2、钢筋偏心

在装配式结构工程安装中，预制构件尺寸偏差、钢筋倾斜和构件位置调整不当，都有可能导致钢筋和套筒的偏心。

偏心的钢筋如果紧贴灌浆口和出浆口侧的套筒内壁，则会出现浆料流动不畅，影响灌浆的效果，导致端部或中部的灌浆缺陷。

国内外研究现状

1.1灌浆密实度检测方法研究概况

灌浆密实度的检测依据测试媒介主要可分为两大类：

基于弹性波（包括超声波）的方法和弹性波以外的方法。

其中，弹性波以外的检测方法主要有：

1、钻芯检测法：

钻芯取样法是一种传统检测技术，属于局部检测方法，按规定的抽检比例进行检测。

该方法具有直观的检测效果，但费用高且会对原有结构产生一定的损伤。

一般适用于无损检测确定损伤后的进一步判断时。

2、电磁波雷达法:

电磁波雷达法是利用高频电磁波以宽频带短脉冲形式，由结构物表面通过发射天线定向传入地下,经过存在电性差异的混凝土反射后返回表面,被接收天线接收。

当发射与接收天线以固定的间距沿测线同步移动时，就可以得到反映混凝土缺陷分布情况的雷达图像。

但由于灌浆套筒的金属套筒的诱电性很强，因此雷达无法对套筒内的灌浆密实度进行检测。

3、χ光及γ射线法：

χ光及γ射线具有较强的穿透性和直射性。

当其照射结构时，结构密度越大，χ光及γ射线强度衰减越快。

因此，可通过相片中的感光程度检测灌浆套筒灌浆密实度。

但其缺点在于设备大、费用高且具有一定的放射性。

弹性波是一种机械波，能直接反映结构的力学特性，广泛应用于结构的无损检测中。

具体方法有：

1、冲击回波法：

利用金属球在混凝土表面施加瞬时冲击，产生的低频瞬时应力脉冲信号。

该信号具有较长的波长和较强的穿透力，传播过程中遇到缺陷表面、边界底部或密度发生突变的界面时发生反射且不产生严重衰减。

经多重反射形成瞬时谐振条件，通过位移传感器可测得有周期性特征的波形曲线，经过傅里叶变换后的频谱图就可显示结构厚度和内部缺陷，其中的明显峰值就是由混凝土结构边界及缺陷处应力波的多次反射产生瞬态共振所形成的关键频率。

目前研究表明冲击回波法是最有能力评估铁制孔道内压浆情况的方法。

2、超声波检测法：

超声波检测法利用发射探头于结构表面发射信号，利用接收探头在对面对应位置接收信号。

脉冲信号在混凝土中传播时，在缺陷位置会产生绕射和反射，能量产生衰减，传播路径发生改变，依据这些变化可以判断缺陷的位置、大小和性质。

其中，蒋田勇等在基于阻抗法的预应力波纹管密实性试验研究中提出一种基于压电阻抗法的预应力波纹管密实性检测研究方法。

该方法运用压电阻抗法的结构健康监测原理，定义了预应力波纹管灌浆密实性指标的均方根偏差RMSD,通过测试粘贴在波纹管底顶板的压电陶瓷传感器PZT和嵌入到波纹管内部的智能骨料SA的电阻抗值，与不同灌浆密实度下的电阻抗实部与虚部的频谱曲线变化规律。

验证密实性指标RMSD随预应力波纹管密实性增加而减小。

卢江波在预应力孔道注浆质量分析与无损检测方法研究一文中提出利用超声波速度层析成像法检测孔道灌浆质量并验证了该方法的有效性，但同时也指出浆体与管道的粘结状况差时，无法有效判断灌浆缺陷。

1.2我的研究方法发展概况

半灌浆套筒