裝配式混凝土結構套筒灌漿質量檢測技術方法研究

文／侯高峰 安徽省水利部淮委水利科學研究院 安徽合肥 230088

安徽省建筑工程質量監(jiān)督檢測站有限公司 安徽合肥 230088

引言：

在裝配式建筑施工過程中，鋼筋套筒灌漿連接是涉及結構安全的關鍵環(huán)節(jié)，其連接質量直接影響到裝配式結構的運行安全性。在套筒灌漿施工完成后，采取恰當檢測技術來校核其質量屬于非常重要的工作內容。通過梳理這些質量檢測技術在應用中需注意的相關內容，不僅可以提高檢測結果的合理性，而且能夠確保節(jié)點作業(yè)質量，提高整個工程項目的作業(yè)質量。

1、套筒灌漿質量檢測內容及意義

1.1 檢測內容

套筒灌漿質量檢測活動中，所需要檢測的內容如下：（1）材料質量檢查，即灌漿作業(yè)前期需要對混凝土原材料質量、套筒構件質量等內容進行檢查，滿足要求后再進行使用。（2）力學性能，灌漿之前會制作若干試樣，利用相關儀器來檢測試樣力學性能，對于其中存在的不足也會及時采取措施進行糾正，等待各項參數均滿足要求后再進行使用，從而提高所得試樣質量的合理性。（3）灌漿飽和度的檢查，這也是決定套筒灌漿質量優(yōu)劣的重要指標。（4）結構完整性，即檢查成型后結構中是否存在缺損問題，不滿足要求的結構也需要及時進行處理，以提高整個結構的穩(wěn)固性。

1.2 檢測意義

按要求做好套筒灌漿質量檢測，具備了以下檢測意義：（1）確保各結構作業(yè)節(jié)點的合理性，在裝配式混凝土結構的施工過程中，套筒灌漿屬于重要的工作內容，其總體量較高，采取可靠檢測技術來識別套筒灌漿質量，能夠提高各節(jié)點作業(yè)質量的合規(guī)性，進而提升總體結構的穩(wěn)固性。（2）減少質量病害問題，受到各類因素影響，套筒灌漿的飽和度和質量也會出現差異，而且套筒灌漿屬于隱蔽工程，質量問題較難發(fā)現。借助可靠質量檢測技術也可以及時發(fā)現這些病害問題，采取恰當措施進行處理，以此來提高灌漿結果的合理性，確保結構的成型質量。

2、套筒灌漿質量檢測技術應用要點

2.1 工業(yè)CT檢測技術

此類檢測技術在應用中的檢測原理如下：將平板探測器放置在預制剪力墻體的一側，要求平板探測器覆蓋完全被檢測套筒，并且在應用中也會使用X 射線機放置在預制剪力墻體的另一側，射線源正對同一被測套筒區(qū)域，調整射線源到膠片的距離與射線機焦距相同，通過膠片圖像的形式判斷套筒灌漿質量。在具體作業(yè)中也需注意以下內容：（1）做好干擾因素的清理工作，如清理現場鋼結構、試樣結構等，以減少干擾因素對檢測結果的影響性。（2）在檢測數據的處理活動中，也需要做好重復數據、干擾數據、錯誤數據的清理，將誤差問題控制在合理范圍內，同時也需要做好信號放大處理，以提高所整理分析結果的直觀性。此檢測技術主要適用于實驗室工藝檢驗活動中，在使用中能全方位掃描試件，結果清晰，能定量分析套筒灌漿密實狀況，但由于檢測設備體積大、質量大，還有較強的放射性，不能有效應用于工程現場的套筒飽滿度檢測。

2.2 X射線檢測技術

該檢測技術在應用中的工作原理在于，利用X射線的穿透性得到套筒灌漿圖像，以此客觀判斷套筒灌漿質量。該技術在實踐中應遵循以下步驟：（1）提前將膠片粘貼在剪力墻結構的某一側，為提高檢測結果的完整性與合理性，需確保使用的膠片能夠完全覆蓋整個被檢測套筒。（2）在剪力墻的另一側布置X射線探傷儀器，提前檢查探傷儀性能是否合規(guī)，滿足要求后再進行使用。打開探傷儀之后射線源會面對套筒釋放X射線，過程中也需要做好射線源的移動與調整，根據膠片反饋結果來查看套筒內部質量情況。（3）依托計算機軟件對這些數據進行記錄和整理，并且也需要做好繪圖整理，以提高整理結果的直觀性。此檢測技術主要適用于套筒灌漿工作結束后的質量檢測，并且在應用中并不需要提前預埋相應裝置。并且從應用情況來看，主要適用于單排居中、呈現梅花形布置、厚度只有200mm的剪力墻構件。而且使用到的儀器具備體積較小、易于攜帶等特點，在套筒飽和度檢測中具備良好的使用價值。但是，此技術在使用中的射線源很容易產生輻射危害，這也要求在現場做好防護處理，以此來提高檢測結果的合理性。

2.3 預埋傳感器檢測技術

該檢測技術在應用中的工作原理在于，利用預埋好傳感器獲取套筒灌漿振動阻尼數據，綜合整理后來直觀判斷套筒灌漿質量。該技術在實踐中應遵循以下步驟：（1）提前布置好傳感器預埋位置，為提高檢測結果的完整性與合理性，需確保傳感器預埋位置可以完全覆蓋整個被檢測套筒。（2）預埋傳感器時需要做好相應的保護工作，防止?jié){料對傳感器造成腐蝕，打開傳感器后可以對泥漿的振動阻尼數據進行獲取，利用接收器整理傳感器數據，并且在軟件輔助下整理振動阻尼衰減曲線，而且在曲線繪制過程中也會做好數據放大，提高整理結果的直觀性。對于及時發(fā)現的問題進行處理，以提高灌漿結果的合理性。此檢測技術主要適用于套筒灌漿施工過程中的質量檢測，并且在應用中也需要提前在既定位置預埋傳感器，并且從應用情況來看，主要適用于正在澆灌的各個套筒結構，而且對于發(fā)現的漏灌位置也需要做好及時處理，提高整個結構作業(yè)結果的合理性。使用到的儀器具備體積較小、易于攜帶等特點，在套筒灌漿檢測中具備良好應用價值。但是，此技術在使用中需提前固定傳感器，靈活性較低，而且每個套筒灌漿部位都需要布置一個傳感器，具有造價較高的特點。

2.4 預成孔檢測技術

該檢測技術在應用中的工作原理在于，利用預埋芯棒來制造觀察通道，利用內窺鏡來查看套筒內部成型狀態(tài)，以更加直觀的方式來判斷套筒灌漿質量。該技術在實踐中應遵循以下步驟：（1）提前布置好預埋芯棒，其位置會布置在出漿孔所在位置，以便于套筒灌漿后可以順利取出預埋芯棒。（2）預埋芯棒需要做好相應的保護工作，做好套筒灌漿過程的監(jiān)督工作，等待灌漿凝固之后，將預埋芯棒從出漿孔位置抽出。（3）將內窺鏡沿著預留孔洞穩(wěn)定下放，對于下放過程的照片進行采集。在計算機軟件輔助下對這些照片進行整理，確定各深度、各部位灌漿質量示意圖，從而直觀判斷套筒灌漿質量的合規(guī)性。此檢測技術主要應用在套筒灌漿凝固后的質量檢測環(huán)節(jié)，可以對任意區(qū)域的灌漿質量進行檢查。對于發(fā)現的漏灌位置也需要做好及時處理，以提高整個結構作業(yè)結果的合理性。此技術在使用中需在所有套筒灌漿結構中設置預埋芯棒，而且所有工作結束后也需要進行鉆孔封堵，檢測過程的工序繁瑣度較高。

2.5 預埋鋼絲拉拔技術

該檢測技術在應用中的工作原理在于，利用預埋鋼絲作為主要檢測載體，在灌漿材料達到某強度值后，對鋼絲進行拉拔，根據反饋數據來確定套筒灌漿質量。該技術在實踐中應遵循以下步驟：（1）提前布置好預埋鋼絲，其位置選擇在出漿孔部位，以便于套筒灌漿后可以更加準確的了解結構成型質量。（2）做好套筒灌漿過程的監(jiān)督工作，等待灌漿凝固之后，開始對預埋鋼絲進行拉拔，并對拉拔數據進行整理，而且利用計算機軟件來對這些數據進行整理，提高所整理數據的完整性。（3）將得到的數據和標準數據進行對比，如果實測數據低于標準數據，那么需要利用內窺鏡來復查結構完整性與穩(wěn)固性，及時補充遺漏位置，確保套筒灌漿質量。此檢測技術主要應用在各種類型套筒灌漿凝固后的質量檢測環(huán)節(jié)，可以對任意區(qū)域的灌漿質量進行檢查。此技術在使用中需在所有套筒灌漿結構中設置預埋鋼絲，操作過程相對簡單。但是使用到的鋼絲容易受到施工因素影響出現損壞，從而影響到結果的合理性。

2.6 鉆孔內窺鏡技術

該檢測技術在應用中的工作原理在于，利用鉆機來制造觀察通道，隨后使用內窺鏡來查看套筒內部成型狀態(tài)，直觀的判斷套筒灌漿質量。該技術在實踐中應遵循以下步驟：（1）按要求依次完成套筒灌漿作業(yè)，等灌漿作業(yè)結束24h后，開始選擇合適位置進行鉆孔，一般會選擇在出漿孔或最小受力位置進行鉆孔。（2）將內窺鏡沿著預留孔洞穩(wěn)定下放，對于下放過程的照片進行采集。利用計算機軟件來對這些照片進行整理，制作各深度、各部位灌漿質量圖，直觀判斷套筒灌漿質量的合規(guī)性。此檢測技術具備良好的使用價值，可以對任意區(qū)域的灌漿質量進行檢查。該技術對于發(fā)現的漏灌位置也可以及時進行處理，雖然此技術在使用中需在所有套筒灌漿結構中布置鉆孔，但是其對于整個套筒結構的影響性較小，具備良好的應用價值。

2.7 沖擊回波檢測技術

該檢測技術在應用中的工作原理在于，利用沖擊波的穿透性來得到套筒灌漿成型后的阻抗數值、振幅波動數據、相位波動數據等內容，從而直觀評價套筒灌漿質量。該技術在實踐中應注意以下內容：（1）在剪力墻的一側布置沖擊回波釋放儀器，使用前需檢查儀器性能的合規(guī)性，滿足要求后再進行使用。打開儀器后會沿著特定方向釋放沖擊波，利用信號接收儀器來采集相應信號。（2）依托計算機軟件對這些數據進行記錄和整理，并且利用頻譜分析技術來對這些數據進行整合，繪制成相應的應用圖形，圖形中會顯示阻抗、振幅、相位波動情況，以此來提高整理結果的直觀性，更加直觀地判斷質量問題對應部位和范圍。此檢測技術多應用在單排套筒灌漿質量檢查，具備較強的使用價值。但是在應用中存在較大誤差，也需要利用其他技術來輔助檢測，以此來提高檢測結果的合理性。

2.8 電阻檢測技術

該檢測技術在應用中的工作原理在于，利用導線來建立電阻測量通路，對于第一探頭和第二探頭電阻率進行檢測，在對比分析活動中直觀評價套筒灌漿質量。該技術在實踐中應注意以下內容：（1）在套筒結構的頂部按要求布置探測設備，而且利用外伸導線和相應測量儀器關聯在一起，利用信號接收儀來采集相應電阻率信號。（2）依托計算機軟件對這些電阻率數據進行整理，并且在對比分析后也可以了解到電阻值差值情況，以此來判斷灌漿飽滿度情況，更加直觀地判斷質量問題對應部位和范圍。該檢測技術在使用中，可以對套筒灌漿凝固后的質量情況進行檢查，具有良好的使用價值。但是在應用時需提前預埋相應的探測裝置，檢測過程的應用成本較高。而且檢測技術在應用中存在較大誤差，也需搭配其他技術進行檢測，以提高檢測結果的科學性與可靠性。

2.9 超聲波檢測技術

除上述提到的檢測技術外，在套筒灌漿質量檢測中也會使用到超聲波檢測技術。該技術在實踐中應注意以下內容：（1）在剪力墻一側布置超聲波設備，提前校核其參數的合規(guī)性，待滿足要求后再進行使用。打開儀器后會沿著特定方向釋放超聲波，超聲波穿透套筒灌漿結構后，借助信號接收器來采集相應信號。（2）依托計算機軟件、頻譜分析技術來對這些數據進行整合，在修正、降噪、擴大處理后也會更加直觀地了解到缺陷所在位置，便于后續(xù)處理工作的順利進行。此類技術作為無損檢測技術，適用于大部分工況下的套筒灌漿質量檢查。但是此技術在應用中具備不重復性，無法對數據進行追溯，是目前流行度較高的檢測技術。

3、提高套筒灌漿質量檢測技術應用質量的措施

3.1 做好基礎資料整合工作

做好基礎資料整合工作，可以為后續(xù)技術選擇、檢測工作的展開奠定基礎，以提高獲取數據的準確性與合理性。從實踐情況來看，應注意以下內容：（1）對設計文件、水文資料、套筒灌漿相關參數等內容進行整理，尤其是套筒灌漿相關參數的整理，包括灌漿厚度、深度等內容，這也為檢測技術的選擇提供了良好參考。（2）在基礎資料的整合過程中，需要使用信息技術加快資料整合速度，也會使用大數據技術來對這些資料進行深度挖掘，從中篩選出有價值的數據來建立單獨的數據庫，從而為后續(xù)工作順利展開奠定良好基礎。

3.2 做好技術應用過程梳理

做好技術應用過程梳理，能夠提高技術應用結果的可靠性，得到更加準確的檢測數據。實踐中也需重點關注以下內容：（1）對已有質量檢測技術進行整理，基于信息技術來建立檢測技術應用體系，體系中總結了質量檢測技術的應用工序、應用要點、參考成本、質量管理要點等，根據前期獲取到的基礎資料來篩選出最為適用的質量檢測技術。（2）在質量檢測技術應用前，也需要提前做好技術交底，幫助檢測人員了解質量檢測技術應用過程中需要注意的內容，這樣也可以確保質量檢測技術的順利落實，從而提高質量檢測結果的合理性，同時也為后續(xù)工作順利展開奠定良好基礎。

3.3 建立標準化檢測體系

建立標準化檢測體系，可以加快質量檢測活動的開展進度，以得到更加準確和完整的檢測數據。實踐中也需重點關注以下內容：（1）對已有標準化檢測體系進行整理，從中篩選出有價值的應用數據，并且依托這些價值數據來完善已有標準化檢測體系，體系中總結了標準化檢測過程，包括檢測流程、各節(jié)點管理要求、質量執(zhí)行標準等，以此來為標準化作業(yè)活動的執(zhí)行奠定基礎。（2）在標準化檢測體系應用前，也需要與相關人員做好交流，使其可以充分熟知標準化體系落實期間需遵循的內容。而且在標準化體系落實過程中，也需要做好反饋數據的整理，并將其補充到體系中完善相關內容，提高標準化檢測體系的適用性。

3.4 組建高水平檢測團隊

組建高水平檢測團隊，能夠充分落實質量檢測技術應用工序，提高檢測結果的合理性。實踐中也需重點關注以下內容：（1）在檢測團隊組建初期，需要做好人員的選擇工作，借助信息技術來建立量化評估體系，對學習能力、專業(yè)能力等定性指標進行量化處理，客觀評估這些人員的綜合能力，篩選能力較高的成員組建高水平檢測團隊。（2）在檢測團隊的日常工作中，也需要做好團隊成員能力培訓，培訓課程包括技術知識、安全知識、理論知識等，并且在培訓工作結束后及時對人員進行評估，篩選滿足要求的成員參與到活動中，這樣也可以確保質量檢測技術的順利落實，提高檢測結果的可靠性。

3.5 做好檢測數據誤差控制

做好檢測數據誤差控制，可以更加準確的識別套筒灌漿中的質量問題，便于后續(xù)質量問題處理活動快速展開。結合以往管理經驗可以得知，根據誤差來源可以將誤差分為系統誤差和偶然誤差2種。在對系統誤差進行控制時，需要做好檢測儀器性能調整、檢測過程控制等工作，以此來減少這些可控因素帶來的負面影響。在對偶然誤差進行控制時，需要做好檢測溫度、濕度、其他環(huán)境因素的控制，并且在檢測過程中也需要適當增加檢測次數，利用平均值來消除偶然誤差數據帶來的影響性，從而得到準確的質量檢測數據，滿足后續(xù)相關工作的開展要求。

3.6 加強新技術/設備引入

加強新技術/設備引入，能夠加快質量檢測工作的開展效率，提高數據檢測結果的科學性。在實踐中需利用信息技術來建立共享平臺，平臺中會對流通的新技術/設備信息進行獲取，隨后利用信息技術、仿真軟件來對相關信息進行整理，從中篩選出有引用價值的新技術/設備，擬定相匹配的引入計劃，同步完成新的標準化作業(yè)體系，確保新技術/設備應用價值的充分體現。

結語：

綜上所述，做好基礎資料整合工作，可以為后續(xù)技術選擇、檢測工作的展開奠定基礎，做好技術應用過程梳理，能夠提高技術應用結果的可靠性，建立標準化檢測體系，可以加快質量檢測活動的開展進度，組建高水平檢測團隊，能夠充分落實質量檢測技術應用工序，做好檢測數據誤差控制，可以更加準確的識別套筒灌漿中的質量問題，加強新技術/設備引入，能夠加快質量檢測工作的開展效率。通過整理套筒灌漿質量檢測技術應用時需注意的內容，對于提高檢測結果準確性與完整性有著積極作用。