鉆孔內(nèi)窺鏡法在套筒灌漿飽滿度檢測中的應(yīng)用*

肖 順

(上海市建筑科學(xué)研究院有限公司上海市工程結(jié)構(gòu)安全重點(diǎn)實驗室，上海 200032)

0 引言

裝配式混凝土建筑套筒灌漿質(zhì)量控制對于保證結(jié)構(gòu)安全具有重要意義，目前已研發(fā)出多種套筒灌漿飽滿度檢測方法[1-6]，其中，鉆孔內(nèi)窺鏡法是在套筒出漿孔或套筒管壁上鉆孔形成孔道，然后通過內(nèi)窺鏡測量灌漿料界面深度，從而檢測灌漿飽滿度的方法。在套筒出漿孔上鉆孔形成孔道時，當(dāng)檢測到套筒內(nèi)灌漿料界面不低于內(nèi)窺鏡測量鏡頭伸入位置時，可判定為灌漿飽滿；當(dāng)檢測到套筒內(nèi)灌漿料界面低于內(nèi)窺鏡測量鏡頭伸入位置時，可判定為灌漿不飽滿，并記錄灌漿缺陷深度。在套筒管壁上鉆孔形成孔道時，應(yīng)結(jié)合鉆孔位置進(jìn)一步判定灌漿飽滿度檢測結(jié)果。

在套筒出漿孔上鉆孔形成孔道時，如檢測發(fā)現(xiàn)套筒灌漿不飽滿，應(yīng)在鉆孔處通過注射器及外接細(xì)管進(jìn)行注射補(bǔ)灌，鉆孔內(nèi)徑與注射器外接細(xì)管外徑之差應(yīng)≥4mm，注射器內(nèi)灌漿料液面最低位置應(yīng)高于孔道頂端位置[7-8]。鉆孔孔道為修復(fù)灌漿缺陷而進(jìn)行的注射補(bǔ)灌創(chuàng)造了條件，從而可實現(xiàn)檢測與修復(fù)的有效閉環(huán)。

1 工程概況

某工程總建筑面積約26萬m2，采用裝配整體式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)體系，豎向受力鋼筋通過套筒灌漿進(jìn)行連接，為國內(nèi)首個采用鉆孔內(nèi)窺鏡法進(jìn)行套筒灌漿全過程跟蹤檢測的大型工程。

2 檢測方案

每棟樓每層套筒灌漿結(jié)束至少3d后方可采用鉆孔內(nèi)窺鏡法檢測灌漿飽滿度，按每棟樓每層進(jìn)行檢測批劃分，參照GB/T 50784—2013《混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》[9]表3.4.4中的檢測類別A確定檢測數(shù)量，如表1所示。具體檢測位置由委托方或監(jiān)理單位指定，也可經(jīng)委托方或監(jiān)理單位授權(quán)后由檢測單位隨機(jī)選取。檢測過程中通過速報的方式及時向委托方、監(jiān)理單位、施工單位匯報檢測結(jié)果，并及時對套筒灌漿不飽滿的樓層進(jìn)行整改。完成所有檢測工作后，給出檢測結(jié)果與相關(guān)建議，并撰寫檢測咨詢報告。

表1 檢測數(shù)量

經(jīng)各方討論，為更準(zhǔn)確地反映實際灌漿情況，增加每層墻體抽檢數(shù)量，兼顧重要程度，每片墻體僅隨機(jī)抽檢1個套筒。當(dāng)某層抽檢5個套筒時，一般外墻抽檢3個，內(nèi)墻抽檢2個；當(dāng)某層抽檢8個套筒時，一般外墻抽檢5個，內(nèi)墻抽檢3個?，F(xiàn)場檢測流程如下：①確定套筒及出漿孔鉆孔位置；②鉆頭對準(zhǔn)套筒出漿孔鉆孔，鉆頭行進(jìn)方向始終與鉆孔孔道保持一致(見圖1)；③鉆頭行進(jìn)過程中至少中斷2次，中斷后及時清孔；④當(dāng)鉆頭觸碰套筒內(nèi)部鋼筋、套筒內(nèi)壁發(fā)出異樣接觸聲或鉆頭到達(dá)指定深度時，立即停止鉆孔；⑤停止鉆孔后，再次清孔；⑥將帶前視鏡頭的內(nèi)窺鏡探頭沿鉆孔孔道水平伸入套筒內(nèi)部，檢測灌漿是否飽滿；⑦如果檢測到灌漿不飽滿，將帶測量鏡頭的內(nèi)窺鏡探頭沿鉆孔孔道水平伸入套筒內(nèi)部，測量套筒內(nèi)部靠近出漿孔一側(cè)灌漿料界面相對鏡頭的深度，即為灌漿缺陷深度。

圖1 鉆孔內(nèi)窺鏡法現(xiàn)場檢測主要流程

3 檢測結(jié)果分析

鉆孔內(nèi)窺鏡法典型檢測結(jié)果如圖2所示。完成前期少許樓層套筒灌漿后，采用鉆孔內(nèi)窺鏡法進(jìn)行首次檢測，即第1階段檢測，結(jié)果表明灌漿飽滿套筒占比為60%～70%。第1階段檢測結(jié)束后，參建各方分析了灌漿存在的問題，提出了有針對性的解決方案，并向施工單位進(jìn)行了詳細(xì)交底，交底內(nèi)容包括構(gòu)件吊裝要求、構(gòu)件底部接縫封堵要求、灌漿工藝提升措施、灌漿速度及出漿封堵要求、灌漿過程中出現(xiàn)的異常情況處理方法、灌漿小組必備工具等。交底結(jié)束后，施工單位開展第2階段灌漿，隨后開展第2階段檢測，此時灌漿飽滿套筒占比>85%。根據(jù)第2階段檢測結(jié)果，通過持續(xù)改進(jìn)灌漿工藝等，使后期灌漿飽滿套筒占比均>90%，特別是最后檢測階段，該階段共檢測230個套筒，其中，226個套筒為灌漿飽滿，僅有4個套筒為灌漿不飽滿，灌漿飽滿套筒占比達(dá)98.3%。

圖2 典型檢測結(jié)果

4 補(bǔ)灌處理與復(fù)測

根據(jù)檢測結(jié)果及時對套筒灌漿不飽滿的樓層進(jìn)行整改，通過出漿孔鉆孔注射補(bǔ)灌進(jìn)行灌漿缺陷修復(fù)。補(bǔ)灌時出漿孔鉆孔內(nèi)徑與注射器外接細(xì)管外徑之差≥4mm，便于套筒內(nèi)部氣體排出。注射器內(nèi)灌漿料液面最低位置應(yīng)始終高于套筒出漿孔孔道頂端位置，確保補(bǔ)灌漿液飽滿密實。補(bǔ)灌至構(gòu)件表面出漿孔出漿時，繼續(xù)邊注射邊拔注射器，同時使用橡膠塞封堵構(gòu)件表面出漿孔。

對灌漿不飽滿的套筒進(jìn)行整改及補(bǔ)灌后，采用鉆孔內(nèi)窺鏡法進(jìn)行復(fù)測。另外，選擇部分典型位置套筒，除進(jìn)行出漿孔鉆孔灌漿飽滿度復(fù)測外，還在套筒中部靠近原灌漿缺陷底部的位置鉆孔，進(jìn)行灌漿飽滿度校核，結(jié)果如圖3所示。由圖3可知，補(bǔ)灌漿液飽滿密實。結(jié)合前期研究成果可知[3-4]，補(bǔ)灌處理可修復(fù)灌漿缺陷，有利于恢復(fù)裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)整體性能。

圖3 補(bǔ)灌后檢測結(jié)果

5 結(jié)語

1)依托國內(nèi)首個采用鉆孔內(nèi)窺鏡法進(jìn)行套筒灌漿全過程跟蹤檢測的大型工程，通過應(yīng)用有效的檢測與修復(fù)手段，經(jīng)灌漿工藝改進(jìn)，使灌漿飽滿套筒占比由70%左右提高至90%以上，有效保證了裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)灌漿質(zhì)量與整體性能。

2)套筒灌漿飽滿度事后檢測推薦采用鉆孔內(nèi)窺鏡法，鉆孔孔道為修復(fù)灌漿缺陷而進(jìn)行的注射補(bǔ)灌創(chuàng)造了條件，從而可實現(xiàn)檢測與修復(fù)的有效閉環(huán)。

3)采用鉆孔內(nèi)窺鏡法進(jìn)行套筒灌漿質(zhì)量檢測時，檢測位置可隨機(jī)抽取。質(zhì)量檢測對于灌漿施工具有監(jiān)督作用，利于參建各方提出提高灌漿質(zhì)量的有關(guān)措施。