X射线法检测装配式竖向构件连接节点施工质量问题及改进建议

赵雪磊

（江苏方建质量鉴定检测有限公司，江苏 南京 211106）

0 引言

装配式竖向构件连接节点种类繁多，常见的有套筒和钢筋浆锚搭接系统（波纹管、螺纹盲孔），检测过程中，时常会发现灌浆不饱满、二次补浆不饱满、钢筋锚固长度不足（全灌浆套筒上、下部钢筋锚固均不足）、灌浆料试块强度不合格等问题，这些连接节点的质量决定着装配式混凝土结构的承载能力和抗震性能。为避免出现上述问题，笔者认为，施工过程中的质量控制尤为重要，而灌浆后检测单位实体检测也是施工工艺评价和质量验证的一个重要环节。下文中灌浆饱满度及钢筋锚固长度问题，皆由本单位科研组在大量试验及现场检测时发现问题调查获取，运用方法为X射线法无损检测法。现场实体检测如何保障质量安全，及时发现问题，帮助改进施工工艺，是检测人员需要深入思考的问题。

1 X射线无损检测方法简述

在装配式竖向构件连接节点检测中，X射线无损检测是一种无损、高效、准确的检测方法，只要做好现场控制，正常情况下一日可检测数百节点，高效的同时又能保证数据的准确性。此种检测方法的优势是其他方法皆不具备的，对于现场节点中出现的隐蔽性问题，能够做到快速检测，准确高效。此种检测方法的应用对装配式竖向构件连接的工艺质量提出了更高的要求，与其“事后检测”，不如将此过程提前，例如转换层灌浆完毕后，即可进行检测，早发现早解决。对检测单位也提出了更高的要求，在保障服务及时性的同时，保证检测数据的准确性也至关重要。检测数据能够准确地反映施工质量的真实情况，为施工单位整改、再次灌浆提供可靠依据。对钢筋锚固长度不够的问题，X射线法能够准确地测量出套筒内钢筋锚固（缺陷）长度，如果长度与设计不符，可由设计单位提出解决方案，必要时做返工处理。

2 现场检测发现的施工问题及改进建议

2.1 灌浆饱满度质量问题的产生

JGJ 355—2015《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》提出，在灌浆时应保证灌浆密实饱满，并且所有灌浆试件出浆口都需出浆。目前，现场检测过程中发现的灌浆不饱满问题主要为单个构件内所有套筒均不饱满和个别不饱满现象。

2.1.1 单个构件内所有套筒均不饱满的原因

1）单个构件施工注浆时最后环节灌浆机调速过快、压力过大，一看见出浆随即封堵，套筒腔体内空气未完全排空，导致灌浆不饱满，检测影像中显示界面清晰。对于此种情况，只需看到下部出浆口出浆时调慢灌浆速度，看到上部溢出口出浆，让其流出少许浆料，再进行逐一封堵，即可解决。

2）灌浆后（检测时）注意观察墙体两侧是否有漏浆现象，表征为墙体两侧轻微渗漏（有时灌浆完即被清理）。这种现象一般是灌浆时压力过大、速度过快、座浆层渗漏所致（大量渗漏时需吊起清理后重新灌浆）。首先确定座浆料是否达到强度，此批次座浆料有无问题，然后确定座浆层封堵部分是否有些部位没有浆料。建议灌浆前拿喷壶沿墙体两侧将坐浆区域湿润，座浆层高度不宜过低，厚度以10～20mm为宜，高度过低会无法灌浆，导致灌浆时墙体整体被撑高，坐浆层破裂。

3）构件厂生产构件不规范，墙体内连通腔接法错误，造成灌浆时浆料从线管中流出，导致灌浆不饱满。

2.1.2 个别套筒浆料不饱满的原因

1）吊装安装前，施工方未检查套筒腔体内是否有异物（如泡沫棒、碎屑等），检测影像中显示上端灌浆不饱满，无清晰界面分层。

2）座浆时施工不规范，施工过程中会不同程度造成坐浆料侵入连通腔，造成浆料流通不畅，即便溢出口未出浆，还是一样封堵，此时影像中显示清晰界面分层。事后从现场溢出口验证时发现，溢出口浆料均填满，用电钻清理后发现，其被人为二次堵口。

综上所述，笔者认为，目前灌浆不饱满的主要原因是：灌浆结束前持压不充分，灌浆口封堵不及时或者连通腔漏浆，导致套筒内浆体回流。只要按规施工，在灌浆封堵环节，注浆孔出浆时改为低速灌浆，将空气全部挤压出去就可灌满。

1）灌浆时在墙体最远端套筒溢出口设置L形透明可观察漏斗。

2）每层构件吊装安装后，只要坐浆强度达到即可灌浆，不应3层一灌浆，因为现浇部分施工时，会因现模板导致现浇浆料流入套筒内部，造成无法灌浆。灌浆完毕后，应严格按照标准，不得扰动该竖向构件。

3）在灌浆工艺设计中，在墙体两端设置高位排气孔（框架柱在截面中部设置高位排气孔），排气孔的高度高于所有套筒溢浆口。因为如果现场灌浆过快、封堵过早，会造成墙体底部空气未及时排出，两端坐浆层空腔过大，在封堵后，筒内浆料会和坐浆层空腔中的空气进行置换，造成筒内液面下移。如果在墙体两端设置高位孔，就能在灌浆的同时将空气全部挤压出去，可保证灌浆饱满。

4）厂家预埋套筒时，可以考虑将通往墙面的PVC连接通道设置为倾斜向上的溢出口，以保证能够及时封堵浆料。

2.2 钢筋锚固长度问题

依据现行业标准JG/T 398—2019《钢筋连接用灌浆套筒》相关规定，钢筋的锚固长度不宜小于8d（插入钢筋公称直径）。半灌浆套筒的螺纹连接端也是有所要求，连接端钢筋丝头加工、单侧外露的螺纹以及拧紧扭矩等都应符合行业标准JGJ 107—2016《钢筋机械连接技术规程》。

钢筋锚固长度是指钢筋插入试件起到有效锚固作用的长度，其决定因素有套筒内部灌浆饱满度和连接钢筋插入深度两点，即钢筋被浆料握裹的有效长度。因此，采用套筒灌浆连接时，为保证装配式混凝土结构的承载、抗震和安全性能，灌浆饱满度需要饱满、连接钢筋插入深度需满足8d且灌浆料强度需足够。

现场抽检影像中发现全灌浆套筒内上部钢筋插入长度不足：①构件内套筒间间距不足，套筒倾斜，现场影像中发现，有些构件内套筒间间距不按图施工，严重偏位，安装时下部钢筋无法插入上部构件套筒内，切割钢筋；②下部钢筋切短或连根切断，更有甚者，切断的钢筋又被直接放入套筒内，造成严重的质量隐患。

以上问题产生的主要原因是，我国装配式建筑发展迅速，预制构件制作精度欠佳、现场施工人员培训不足、监管缺位等。除了加大培训及监管力度外，还需要加大检测力度。可在如下方面做调整：①严禁切割钢筋；②构件厂严把质量关，保证全灌浆套筒上部钢筋满足设计值，构件吊装前，施工单位应检查上部钢筋插入长度和套筒是否倾斜，发现后做返厂处理，严禁继续使用；③出筋保护也非常重要，构件吊装安装前，需保证钢筋表面洁净；④构件到场后，需仔细检查构件上部预留钢筋是否满足设计值，可与构件厂进行技术交底，在设计值基础上加10mm；⑤转换层施工时，预埋钢筋可在设计值基础上加10～15mm；⑥瓦工收面及吊装安装时需保证构件底部标高和预留钢筋长度，坐浆层高度宜为10～20mm。

2.3 灌浆料实体强度问题

现行行业标准JG/T 408—2019《钢筋连接用套筒灌浆料》对灌浆料的抗压强度有硬性规定，灌浆料抗压强度根据钢筋直径分别要求不低于35，60，85MPa。通过长时间检测，发现问题分别集中在以下方面。

1）操作不规范，未检查结块情况或过期情况，错用坐浆料或水泥砂浆，搅拌不均匀等。

2）未查看产品说明书，并根据环境温度，错误计算水灰比，随意增加用水量，降低灌浆料的抗压强度。

3）使用劣质灌浆料。

4）灌浆料检测试件用塑质试模制作，会被判定为“无效”试件，因为其会造成试验数据离散。

综上建议：灌浆料原材料来源与质量需严格把关；产品配比用水量需严格按照说明书进行；试件需采用特制钢模制作，并通过施工留置的试块经实验室检测确定。

3 结语

1）套筒灌浆质量的先决条件是灌浆料、钢筋原材质量。灌浆料强度不达标，或钢筋锚固长度不达标，即使灌浆饱满，连接件的性能也不可能满足标准要求，所以灌浆料实体强度、灌浆饱满度及钢筋锚固长度三者共同决定装配式混凝土构件连接节点质量。

2）保证装配式建筑的质量，必须加强对预制混凝土构件质量的管理，从设计上深化预制构件，形成研发、设计、构件制作、安装施工、质量检测等各环节的一体化，实行责任到人制度。提高管理人员质量控制水平，加强一线工人的质量意识，由上至下层层把关，才能促进装配式建筑的健康发展。