预埋传感器法在套筒灌浆质量检测与管控中的应用*

李向民，石 昊，黄建锋，曹东升，高润东，王卓琳

(上海市建筑科学研究院有限公司上海市工程结构安全重点实验室，上海 200032)

0 引言

预埋传感器法是灌浆前在套筒出浆孔预埋阻尼振动传感器，灌浆过程中及灌浆结束5～8min后通过传感器数据采集系统获取振动能量值，进而判定灌浆饱满度的方法[1-3]。当振动能量值为0～150时，可判定为灌浆饱满；当振动能量值为151～255时，可判定为灌浆不饱满。对于首次灌浆不饱满的套筒，应立即进行二次灌浆，并进行复测。采用连通腔灌浆时，宜优先通过原连通腔灌浆孔进行二次灌浆。无法通过原连通腔灌浆孔进行二次灌浆时，可通过不饱满套筒灌浆孔进行二次灌浆。采用单独套筒灌浆时，应通过不饱满套筒灌浆孔进行二次灌浆，且应在首次灌浆开始后的30min内完成二次灌浆。预埋传感器法主要优点为：当检测到套筒灌浆不饱满时，可立即进行二次灌浆，从而实现灌浆质量检测与管控一体化。基于此，结合某大型住宅工程，介绍预埋传感器法在实际工程中的应用。

1 工程概况

某大型住宅工程总建筑面积超过40万m2，采用装配整体式混凝土剪力墙结构体系，竖向钢筋多通过套筒灌浆进行连接。

2 套筒灌浆施工

通过编制套筒灌浆专项施工方案，对灌浆设备、灌浆材料、时间节点、灌浆工艺、灌浆质量控制与灌浆异常情况处理等进行明确规定，并在正式施工前，对施工、监理、管理人员等进行技术交底。

在整个灌浆施工过程中，严格执行相关规范及《关于进一步加强本市装配整体式混凝土结构工程钢筋套筒灌浆连接施工质量管理的通知》(沪建安质监〔2018〕47号)的要求，签发和记录允许灌浆命令、灌浆施工记录表、旁站记录表等，对灌浆过程进行连续拍摄。此外，创新性地应用装配式混凝土结构预制构件“一件一档”全过程信息管理登记表，对预制构件生产、出厂、进场、吊装、灌浆及检测等进行全面记录。

正式灌浆前进行小试件模拟灌浆与灌浆质量检测，结果显示灌浆过程中存在连通腔失效及灌浆不饱满、出浆孔未出浆及浆体回落等问题，灌浆压力过大引起连通腔失效，随意更换灌浆孔导致连通腔灌浆不饱满，钢筋偏位后紧贴出浆孔导致出浆孔未出浆，封堵不及时导致出浆孔浆体回落。因此，正式灌浆时须采取必要的控制措施，避免出现质量问题。

3 灌浆质量检测

经充分论证，在灌浆过程中采用预埋传感器法检测套筒灌浆饱满度，并根据检测结果及时进行二次灌浆。

参考GB 50300—2013《建筑工程施工质量验收统一标准》[4]、GB/T 50344—2019《建筑结构检测技术标准》[5]和GB/T 50784—2013《混凝土结构现场检测技术标准》[6]，根据划分的检测批确定抽样数量，抽样原则为：①将每栋楼每个单元划分为1个检测批，检测类别按《混凝土结构现场检测技术标准》[6]中表3.4.4规定的C类执行；②每层均进行抽样检测，并使测点尽量分散，首层增加抽样数量，将每个构件测点布置在距灌浆孔较远的位置。对大部分构件进行抽样检测，对于不在抽样范围内的构件，进行灌浆全过程监督与拍摄。

如灌浆正常，可直接采用预埋传感器法进行检测，如图1所示。如灌浆过程中出现问题，须采取相应措施进行处理，当钢筋偏位过大后紧贴出浆孔时，可使用冲击钻进行适度冲击，使钢筋回位，然后继续灌浆并检测；当发生漏浆时，可使用快速堵漏材料进行封堵，然后继续灌浆并检测；当发生连通腔爆浆时，须立即敲除连通腔封堵材料，并冲洗套筒与连通腔内部灌浆料，干燥后重新封堵连通腔，达到养护龄期后重新灌浆并检测；如出现灌浆不饱满，须在规定时间内进行二次灌浆，二次灌浆浆液终凝后进行抽样检测，并利用钻孔内窥镜法进行校核，确保所有套筒灌浆质量满足要求。

图1 预埋传感器法现场检测

4 检测结果分析

对前期进行的16次预制剪力墙套筒灌浆饱满度检测结果进行统计，结果如图2所示。由图2可知，进行第1，2次检测时，一次性灌浆成功率不足70%。根据检测方反馈，施工方对灌浆工艺进行了改进，使一次性灌浆成功率不断上升，最终稳定在90%以上，第15，16次检测时的一次性灌浆成功率已达95%。对于一次性灌浆未成功的构件，经二次灌浆后均可满足要求。

图2 检测结果

随机抽取6个构件，每个构件抽取1个套筒，仅对构件1～4进行预埋传感器法套筒灌浆质量检测与管控。灌浆结束后随机抽取部分套筒，利用钻孔内窥镜法对灌浆饱满度进行校核[7]，结果显示6个构件套筒灌浆均饱满，如图3所示。

图3 钻孔内窥镜法校核结果

5 结语

1)采用预埋传感器法对套筒灌浆质量进行检测与管控，使一次性灌浆成功率达90%以上，有效提高了灌浆质量。灌浆结束后随机抽取部分套筒，利用钻孔内窥镜法校核灌浆饱满度，结果显示套筒灌浆饱满。

2)推荐采用预埋传感器法进行套筒灌浆饱满度事中检测，当检测过程中发现套筒灌浆不饱满时，可立即进行二次灌浆，从而实现灌浆质量检测与管控一体化。

3)由于我国装配式混凝土建筑发展时间较短，且发展速度较快，在现有施工及管理水平下，为确保钢筋连接套筒灌浆质量与结构整体性能，须通过合理有效的技术进行灌浆质量检测与管控。