钱冠龙:
北京思达建茂科技发展有限公司总工程师
一、影响套筒灌浆连接质量的关键点
(一)连接材料
·灌浆套筒
·套筒灌浆料
(二)构件与安装
·灌浆套筒安装和连接
·套筒与模板固定
·构件生产检验
·构件现场安装
(三)密封和灌浆
·灌浆腔清理和密封
·灌浆工艺及设备
·操作人员培训
·缺陷挽救措施
二、套筒灌浆连接产品质量管控
(一)灌浆套筒
1)质量关键点
·承载能力
极限抗拉承载力不小于连接钢筋抗拉承载力标准值的1.15倍;屈服承载力不小于连接钢筋屈服承载力的标准值
·锚固能力
容差能力
半灌浆套筒螺纹端,螺纹孔底限位凸台螺纹小径与通孔直径D2差不应小于1mm,通孔的长度不应小于3mm。灌浆连接端的钢筋锚固长度不宜小于8倍钢筋公称直径;锚固长度不包括钢筋安装调整长度和封浆挡圈长度。全灌浆套筒中间轴向定位点两侧应预留钢筋安装调整长度。预制端不宜小于10mm,装配端不宜小于20mm。
·性能稳定性
预制构件工厂进场检验执行JGJ355-2015规定:每规格1000个取3个套筒制作接头做抗拉强度检验。安装现场平行试件检验执行JGJ355-2015(局部修订版)和地方标准相关规定:每规格1000个取3个套筒制作接头做抗拉强度检验。
2)质量管控措施
·JG/T398-2019套筒型式检验报告验收
依照JG/T 398-2019,用实际抗拉强度超过1.15倍钢筋标准抗拉强度以上的同规格钢筋进行试验,变形性能、强度性能应满足要求
·严格按批进行套筒进场验收
依照JG/T 398-2019要求,检查内径尺寸、灌浆腔长度、剪力槽高度和数量,半灌浆螺纹孔尺寸及精度符合产品设计参数规定;每规格、每批套筒、每1000个取3个套筒制作接头,进行拉伸试验,结果应符合JGJ 355要求。
·套筒使用前完成接头工艺检验
依照JGJ 355-2015要求,针对每个生产厂家的钢筋,每种规格接头1000个取3个套筒制作接头,进行拉伸试验,结果应符合JGJ 355要求。
·必要时抽取套筒制作灌浆接头进行型式检验(行政监督抽验或认证产品监督抽检),使用套筒匹配的灌浆料进行试验。
(二)灌浆料
1)质量关键点
·工作性能
~30min流动度
常温型料:5℃~30 ℃环境,用相同温度拌合水均应保证不低于260mm流动度
低温型料:-5 ℃~10 ℃环境,用0℃~10 ℃拌合水均应保证不低于260mm流动度
~膨胀率
在工作环境温度下,按产品规定加水率拌和均匀,膨胀率应符合规定指标。
~泌水率
按产品规定加水率拌和均匀后,工作过程中均不得发生泌水。
·抗压强度
~1d抗压强度
常温型料:20 ℃环境制作试件和养护,抗压强度不低于35MPa
低温型料:-5 ℃环境制作试件和养护,抗压强度不低于35MPa
~3d抗压强度
常温型料:20 ℃环境制作试件和养护,抗压强度不低于60MPa
低温型料:-5 ℃环境制作试件和养护,抗压强度不低于60MPa
~28d抗压强度
常温型料:20 ℃环境制作试件和养护,抗压强度不低于85MPa及设计指标(如100MPa)
低温型料:-5 ℃环境制作试件和养护,抗压强度不低于85MPa及设计指标
·膨胀率
~3h膨胀率
常温型料:20 ℃环境制作试件和养护,在0.02%~2%之间
低温型料:-5 ℃环境制作试件和养护,在0.02%~2%之间
~24h与3h差值
常温型料:20 ℃环境制作试件和养护,在0.02%~0.40%之间
低温型料:-5 ℃环境制作试件和养护,在0.02%~0.40%之间
· 套筒匹配
满足接头强度性能:偏心接头单向拉伸、对中接头单向拉伸的极限抗拉强度;高应力反复拉压试验、大变形反复拉压试验的极限抗拉强度
满足接头变形性能:对中接头单向拉伸残余变形和最大力下总伸长率,偏心接头单向拉伸残余变形,高应力反复拉压试验、大变形反复拉压试验拉伸的残余变形u0、u20、u4、u8
2)管控措施
·JG/T408-2019套筒灌浆料型式检验报告验收
依照JG/T 408-2019进行检验,有效期1年。
·严格安批次进行材料进场复检
依照JGJ 355-2019抽样送第三方检测机构按照JG/T 408-2019要求进行除初始流动度、1d抗压强度的复检。
·在工厂接头工艺检验合格的基础上再次工艺检验
依照JGJ 355-2015要求,针对每个生产厂家的钢筋,每种规格接头1000个取3个套筒制作接头,进行拉伸试验,结果应符合JGJ 355要求。
·试验过程中监督抽查
现场每天使用材料前,先检查30min流动度和泌水率;对不同日期进场的材料中,取样进行流动度和3d抗压强度检验。
三、灌浆连接施工质量管控
(一)质量关键点
·有效的接头型检报告
·材料匹配应用
·构件生产
·构件安装
·灌浆施工
(二)管控措施要求
1)接头型式检验(JGJ355新要求)
·委托单位
接头送检委托单位应为灌浆套筒、灌浆料生产单位;当灌浆套筒、灌浆料由不同生产单位生产时,接头试件送检应同时得到灌浆料、灌浆套筒生产单位的确认和许可;半灌浆套筒接头送检委托单位应为灌浆套筒生产单位;全灌浆套筒接头送检委托单位宜为灌浆套筒生产单位,也可为灌浆料生产单位。
·型检试验项目
强度检验:每个接头试件的抗拉强度实测值均应符合要求;3个对中单向拉伸试件、3个偏置单向拉伸试件的屈服强度实测值的平均值均应符合要求;
变形检验:残余变形和最大力下总伸长率,相应项目的3个试件实测值的平均值应符合规定;每个试件的残余变形不应大于本规程表3.2.6规定限值的1.5倍;每个试件的最大力下总伸长率不应小于4.0%。
灌浆料检验:灌浆料试件28d抗压强度和灌浆料30min流动度应符合规定。
·接头试件要求
制作环境:常温型灌浆料接头试件制作,环境温度不应低于10℃、不应高于25℃,接头试件在标准养护条件下,养护不超过28天。低温型灌浆料接头试件制作,环境温度-5℃,然后在-5℃±1℃的环境下养护7d后转标准养护不超过21d。
连接钢筋安装尺寸:钢筋在灌浆套筒内的插入长度不应大于套筒设计锚固长度。
试验时的灌浆料抗压强度:低于28d抗压强度合格指标(fg)的数值不应大于5 N/mm2,且超过28d抗压强度合格指标(fg)的数值不应大于10N/mm2与0.1倍fg二者的较大值。
·性能指标
(2)材料匹配应用
·灌浆套筒、灌浆料应在构件生产和施工前确定
·灌浆套筒、灌浆料生产单位作为接头提供单位时,提交所有使用接头规格的有效型式检验报告
·施工单位、构件生产单位作为接头提供单位时,应用前完成所有使用接头规格的匹配检验。
·灌浆施工中如更换灌浆料,则施工单位应为接头提供单位,在灌浆施工前重新完成涉及接头规格的匹配检验及有关材料进场检验,所有检验均应在监理单位(建设单位)、专业检测单位代表的见证下制作试件并一次合格。
·接头匹配检验按JGJ355接头型式检验的规定进行,且匹配检验报告仅对具体工程项目一次有效。
(3)构件生产
·钢筋、灌浆套筒安装
全灌浆套筒连接钢筋插入深度应满足设计要求,并应保证钢筋与灌浆套筒同轴;连接钢筋、灌浆套筒可靠固定在模具上,灌浆套筒与柱底、墙底模板应垂直;灌浆管、出浆管及排气管应均匀、分散布置,相邻管净距不应小于25mm;管内畅通,无弯折堵塞;定位准确、安装稳固;防止混凝土浇筑时向灌浆套筒内漏浆。
·构件套筒及钢筋检验
灌浆套筒的位置及外露钢筋位置、长度偏差应符合规定;灌浆套筒内腔内不应有水泥浆或其他异物,外露连接钢筋表面不应粘连混凝土、砂浆
·构件灌浆孔和出浆孔检查
构件表面灌浆孔、出浆孔、排气孔的数量、孔径尺寸应符合设计要求;与灌浆套筒连接的灌浆管、出浆管及排气管应全长范围通畅,最狭窄处尺寸不应小于9mm。
(4)构件安装
·预制构件就位前,应检查现浇结构施工质量
现浇结构与预制构件的结合面的类型、尺寸、标高、粗糙度,并应清理干净。现浇结构施工后,外露连接钢筋的位置与外露长度。外露连接钢筋的表面质量。
·预制构件就位后前,应检查构件与现浇结构表面间隙
间隙最小处不小于10mm。间隙均匀,同一连通腔间隙差异不得过大。避免垫片挡住套筒端口。采用可靠方法检查灌浆套筒内的钢筋插入情况,记录质量检查结果。
(5)人员培训
·灌浆施工岗位的操作人员应经过专业化培训合格后上岗。
·培训宜由接头提供单位的专业技术人员组织,培训应包括理论及实操内容,· 并对实操构件(试件)进行必要的检验。
·施工单位应根据工程量配备足够的合格操作工人。
(6)灌浆腔密封
·采用连通腔灌浆方式,各连通灌浆区域采用封浆料或其他可靠措施封堵。确保连通灌浆区域、灌浆套筒、排气孔通畅,避免封堵材料进入灌浆套筒、排气孔内。
·封堵材料嵌入连接接缝的深度宜为15mm-20mm;保温层处密封材料不侵占结构面积。
·灌浆前应确认封堵效果能够满足灌浆压力需求,方可进行灌浆作业。
·在设定位置填塞封浆料分隔灌浆腔,压实,内端和上下面不得有缝隙;
·使用内衬工具,控制封浆料嵌入构件水平接缝内深度;
·封浆料在连通腔的内侧面应压实,不得与构件底面形成缝隙;
·夏季封仓,应润湿结构面和构件底面,外侧面适时淋水养护。
(7)灌浆作业
·制定灌浆施工工艺和方案
·灌浆料、封浆料、座浆料的使用
拌合用水应符合有关规定。加水量应按灌浆料、封浆料、座浆料使用说明书的要求确定,并应按重量计量。灌浆料拌合物宜采用强制式搅拌机搅拌充分、均匀,且宜静置2min后使用。搅拌完成后,不得再次加水。
·灌浆施工(按专项施工方案执行)
宜采用压力、流量可调节的专用灌浆设备。施工前应按专项施工方案检查灌浆料搅拌设备、灌浆设备。施工中应检查灌浆压力、灌浆速度。灌浆施工过程应合理控制灌浆速度,宜先快后慢。灌浆压力宜为0.2~0.3N/mm2,不宜大于0.4N/mm2,后期压力不宜大于0.2N/mm2。对竖向钢筋套筒灌浆连接,灌浆作业应采用压浆法从灌浆套筒下灌浆孔注入,当灌浆料拌合物从灌浆孔、出浆孔平稳流出后应及时封堵。
·灌浆过程监测
灌浆施工中,应采用方便观察且有补浆功能的器具,或其他可靠手段对钢筋套筒灌浆连接接头的灌浆饱满性进行监测,并将监测结果记入灌浆施工质量检查记录。现浇与预制转换层应100%监测;其余楼层宜抽取不少于灌浆套筒总数的20%,且每个构件宜抽取不少于3个灌浆套筒,其中每个外墙构件宜抽取不少于5个灌浆套筒。
·灌浆施工质量记录
专职检验人员监督全过程施工质量,及时形成灌浆施工质量检查记录,并留存包含灌浆部位、时间、检验内容的影像资料。如发生质量检查记录、影像资料丢失或无法证明工程质量的情况,应在混凝土结构子分部工程验收时对此处进行灌浆饱满性实体检验。施工质量进行实体检验。现浇与预制转换层构件安装、灌浆施工应由监理单位(建设单位)代表100%旁站。
(8)验收
·接头型式检验报告
当灌浆套筒、灌浆料生产单位作为接头提供单位时,预制构件生产前、现场灌浆施工前、工程验收时均应按规定检查接头型式检验报告。
当施工单位或构件生产单位为接头提供单位时,预制构件生产前、现场灌浆施工前、工程验收时均应按下列规定检查接头匹配检验报告。
·接头工艺检验报告
预制构件生产前、现场灌浆施工前、工程验收时,按规定检查接头工艺检验报告。
·灌浆材料进场检验
常温型灌浆料,应对灌浆料拌合物30min流动度、泌水率及3d抗压强度、28d抗压强度、3h竖向膨胀率、24h与3h竖向膨胀率差值进行检验,检验结果应符合有关规定。
检查数量:同一成分、同一批号的灌浆料,不超过50t为一批,每批随机抽取不少于30kg,并按现行行业标准JG/T 408的有关规定制作试件,试件养护条件应符合JGJ 355规程的规定。
检验方法:检查质量证明文件和抽样检验报告。低温型灌浆料,其性能检验应符合JGJ 355规程附录B的规定。
·预制混凝土构件进场验收
灌浆套筒的位置及外露钢筋位置、长度偏差。
灌浆套筒内腔内不应有水泥浆或其他异物,外露连接钢筋表面不应粘连混凝土、砂浆;
构件表面灌浆孔、出浆孔、排气孔的数量、孔径尺寸;
灌浆管、出浆管及排气管应全长范围通畅,最狭窄处尺寸不应小于9mm;
检查数量:不超过100个同类型预制构件为一批,每批随机抽取20%、且不少于5件预制构件;
检查方法:观察,尺量检查;灌浆管、出浆管、排气管通畅性检查可使用专用器具。
·灌浆料抗压强度验收
~常温型灌浆料的28d抗压强度。用于检验抗压强度的灌浆料试件应在施工现场制作。
检查数量:每工作班取样不得少于1次,每楼层取样不得少于3次。每次抽取1组试件,按标准条件养护28d后进行抗压强度试验。
~低温型灌浆料的28d抗压强度。用于检验抗压强度的低温型灌浆料试件应在施工现场制作。
检查数量:每工作班取样不得少于1次,每楼层取样不得少于3次。每次抽取1组试件,同条件养护7d并转标准养护21d后进行抗压强度试验。
· 接头平行试件验收
~常温灌浆施工中,采用实际应用的灌浆套筒、灌浆料制作平行加工对中连接接头试件,进行抗拉强度检验,抗拉强度检验接头试件模拟施工条件并按专项施工方案制作。
检查数量:不超过四个楼层的同一批号、同一类型、同一强度等级、同一规格的接头试件,不超过1000个为一批,每批制作3个对中连接接头试件。
~低温灌浆施工,用于抗拉强度检验的低温型套筒灌浆连接接头试件在施工现场制作,同条件养护7d并转标准养护21d后进行抗拉强度试验。
· 接头灌浆饱满度验收
灌浆施工过程中所有出浆口均应平稳连续出浆;灌浆完成后灌浆套筒内灌浆料应密实饱满,并应进行灌浆饱满性实体检验。
检查数量:外观全数检查。对灌浆饱满性进行实体抽检,现浇与预制转换层应抽取预制构件数不少于5件且不少于15个灌浆套筒,每个灌浆套筒检查1个点。
检验方法:观察;检查施工记录、灌浆施工质量检查记录、影像资料;灌浆饱满性实体检验采用局部钻孔后内窥方式或其他可靠方法。
四、冬季灌浆施工关键点管控
(一)质量关键点
·低温型灌浆料应用
·保温加热及测温
·灌浆工艺与设备
·试件制作与养护
·低温灌浆作业培训
(二)管控措施
·后灌浆结构体系与设计确认(现浇与预制转换层不得采用低温型灌浆料进行灌浆施工)
·低温灌浆施工方案编制与评审
·低温型灌浆料选型和进场复验
·低温灌浆料套筒接头工艺检验
·低温灌浆作业人员专项培训
·使用低温型灌浆料的时间(采用低温型灌浆料后,不应在冬季再换回常温型灌浆料)
·灌浆作业班组及灌浆设备配备
·灌浆料贮存、搬倒及与料温控制
·不同环境温度的拌合水温、浆温方案
·灌浆料拌和、灌浆工艺(根据不同类型材料制定)
·施工中灌浆料流动度及可操作时间检测
·特殊情况应对方案(温度骤降或突升)
·低温灌浆料抗压强度试件制作和养护措施
·接头平行试件制作和养护方案
·恢复使用常温型灌浆料的安排(连续3天平均气温大于5℃时,可换回常温型灌浆料)
灌浆连接质量涉及连接材料、构件生产安装、密封和灌浆,掌握具体产品特点,合理、规范使用,可以满足质量要求,选择专业施工队伍、品牌和配套产品,并对关键点科学监督,套筒灌浆连接质量能做到让人放心。
(编辑:奚雅青)