近年來，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展迅速，但是也存在很多制約其發(fā)展的因素，其中裝配式構(gòu)件之間的連接便是關(guān)鍵因素之一。鋼筋套筒灌漿連接是裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中常用的受力鋼筋連接方式，灌漿質(zhì)量的好壞直接影響到混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。鋼筋套筒灌漿連接是隱蔽工程，結(jié)構(gòu)為多層金屬和非金屬介質(zhì)交替：套筒外部為混凝土，內(nèi)部為連接鋼筋，套筒和鋼筋之間的空腔灌注高強(qiáng)砂漿完成上下兩個(gè)構(gòu)件的連接，;砂漿體在徑向厚度很薄，一般為5mm～6mm。自2014年起，北京、上海、安徽、山東等省市的相關(guān)研究機(jī)構(gòu)相繼開展了對(duì)套筒灌漿質(zhì)量現(xiàn)場檢測方法的研究，并嘗試了以下多種在工程界應(yīng)用的無損檢測方法，但均未成功：超聲波法：受到套筒尺寸小、灌漿縫隙小等制約;相控陣超聲法：原因同上;高頻雷達(dá)法：因套筒的電磁屏蔽，無法探測;射線法：因灌漿后套筒斷面中金屬部分占比太大，無法檢測;沖擊回波法：因套筒中不同介質(zhì)的界面多，無法探測。

　　目前，世界上尚沒有針對(duì)套筒灌漿的非破損可靠檢測手段。對(duì)套筒內(nèi)灌漿飽滿性的檢測成為業(yè)界的難題，現(xiàn)有的工程無損檢測方法均無法對(duì)其進(jìn)行有效檢測。經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有無損檢測技術(shù)方法分析和試驗(yàn)之后，排除了在構(gòu)件表面采用無損檢測方法的方向。通過分析裝配式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、灌漿施工工藝、飽滿度檢測的核心需求等全過程要素后，借鑒工程安全、質(zhì)量監(jiān)測領(lǐng)域的思路，選擇預(yù)埋傳感器的技術(shù)路線進(jìn)行研究：根據(jù)鋼筋套筒內(nèi)灌漿飽滿和不飽滿兩種狀態(tài)下，套筒內(nèi)出漿孔高度分別為灌漿料和空氣兩種不同介質(zhì)的特性，設(shè)計(jì)一種微型傳感器，灌漿前從排漿孔插入預(yù)埋在灌漿套筒中，傳感器能分辨空氣和灌漿料兩種介質(zhì)，從而判斷套筒內(nèi)灌漿料是否飽滿。在技術(shù)方向確定后，對(duì)空氣和灌漿料兩種介質(zhì)的特性進(jìn)行對(duì)比，認(rèn)為兩種介質(zhì)大的差異為彈性模量，而對(duì)彈性模量有效的檢測方式為振動(dòng)衰減法，所以選定該方向進(jìn)行深入研究。

　　1 模擬實(shí)驗(yàn)

　　1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

　　基于以上理論，新研制了ZBL-G1000灌漿飽滿度檢測儀、振動(dòng)傳感器。該設(shè)備是基于預(yù)埋傳感器技術(shù)，采用阻尼振動(dòng)法檢測套筒灌漿內(nèi)部缺陷的設(shè)備，該設(shè)備具有測試效率高、可靠性好、對(duì)結(jié)構(gòu)無損傷等特點(diǎn)。

　　(1)儀器的參數(shù)指標(biāo)：①阻尼傳感器的中心頻率應(yīng)在灌漿飽滿度檢測儀頻率寬度之內(nèi)，幅值測量誤差不能大于1dB;②灌漿飽滿度檢測儀工作環(huán)境環(huán)境溫度：0℃～40℃;相對(duì)濕度：<90%RH;不得長時(shí)間陽光直射;在潮濕、灰塵、腐蝕性氣體環(huán)境中使用時(shí)，應(yīng)采取必要的防護(hù)措施;③灌漿飽滿度檢測儀環(huán)境溫度：-20℃～+60℃;相對(duì)濕度：<90%RH;不用時(shí)請(qǐng)將儀器放在包裝箱中，在通風(fēng)、陰涼、干燥環(huán)境下保存，不得長時(shí)間陽光直射，若長期不使用，應(yīng)定期通電開機(jī)檢查;④傳感器工作環(huán)境和存儲(chǔ)環(huán)境溫度：-10℃～60℃;相對(duì)濕度：<90%RH;

　　(2)儀器操作與結(jié)果輸出。ZBL-G1000灌漿飽滿度檢測儀操作簡單，可采用按鍵操作，也可采用觸摸屏操作。主要操作鍵包括：電源開關(guān)、采集、存儲(chǔ)、分析、方向鍵等。結(jié)果輸出主要包括：波形結(jié)果輸出和振動(dòng)能量值輸出。

　　1.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

　　為驗(yàn)證方法可靠性，進(jìn)行了多次模型試驗(yàn)，包括透明模型和局部構(gòu)件模型。

　　試驗(yàn)?zāi)M了灌漿飽滿、灌漿飽滿、漏漿等多種現(xiàn)場可能出現(xiàn)的情況。多次模型試驗(yàn)測試結(jié)果證明，阻尼震動(dòng)法可以直觀判定灌漿飽滿情況(砂漿是否到達(dá)傳感器位置)。

　　2 工程實(shí)例

　　為進(jìn)一步驗(yàn)證阻尼震動(dòng)法灌漿飽滿度檢測方法的實(shí)際應(yīng)用效果，在多個(gè)項(xiàng)目進(jìn)行了現(xiàn)場試驗(yàn)。安徽某保障房項(xiàng)目現(xiàn)場試驗(yàn)。該項(xiàng)目為裝配式住宅結(jié)構(gòu)，內(nèi)墻、外墻均采用裝配式結(jié)構(gòu)，采用鋼筋套筒灌漿連接。選取4號(hào)樓5層的4個(gè)構(gòu)件進(jìn)行試驗(yàn)，測試結(jié)果全部飽滿，符合傳感器在流體灌漿料中測試波形。

　　3 灌漿飽滿度在線監(jiān)測及質(zhì)量檢測方法

　　套筒灌漿屬于隱蔽工程，目前的驗(yàn)收規(guī)范對(duì)于灌漿是否飽滿的判定標(biāo)準(zhǔn)為所有出漿孔是否均出漿。而在實(shí)際工程中，由于出漿口的高度低于套筒的頂部高度，可能會(huì)導(dǎo)致套筒內(nèi)出現(xiàn)空腔而無法被檢查出。而通過預(yù)埋傳感器檢測可以很好的解決這一問題。下面是歸納出的一般方法：⑴灌漿前應(yīng)制定套筒灌漿飽滿性監(jiān)測專項(xiàng)方案;⑵每棟樓首層鋼筋套筒連接應(yīng)全數(shù)進(jìn)行灌漿飽滿性監(jiān)測;二層及以上樓層的每個(gè)灌漿倉抽樣監(jiān)測的數(shù)量應(yīng)不少于2個(gè)、傳感器宜布置于灌漿倉兩端的鋼筋套筒中，且每層抽樣監(jiān)測的數(shù)量應(yīng)不少于該層同類構(gòu)件套筒總數(shù)的30%;⑶灌漿飽滿性監(jiān)測應(yīng)符合下列規(guī)定：①監(jiān)測前應(yīng)檢查儀器、傳感器工作是否正常;②監(jiān)測前應(yīng)錄入工程名稱、樓號(hào)、樓層、套筒所在構(gòu)件編號(hào)、監(jiān)測人員信息;③監(jiān)測宜在套筒灌漿完成5分鐘后、灌漿料初凝前進(jìn)行;④當(dāng)能量值指示條顯示綠色時(shí)，判定該套筒灌漿飽滿;當(dāng)能量值指示條顯示紅色時(shí)，判定該套筒灌漿不飽滿，應(yīng)及時(shí)查找原因，處理后進(jìn)行補(bǔ)灌;⑤補(bǔ)灌后應(yīng)對(duì)該監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測;⑥保留灌漿飽滿性監(jiān)測數(shù)據(jù)并存檔。

　　5 灌漿飽滿度施工質(zhì)量驗(yàn)收

　　(1)施工質(zhì)量驗(yàn)收檢測應(yīng)在被測套筒的灌漿料終凝后進(jìn)行;(2)施工質(zhì)量驗(yàn)收檢測應(yīng)由具有檢測資質(zhì)的第三方檢測單位實(shí)施;(3)抽檢比例及部位：初次抽檢以每一樓層為單位，抽檢數(shù)量為該層套筒總數(shù)的30%，部位由檢測單位按兼顧普遍性和重要性的原則隨機(jī)抽取;(4)測試前應(yīng)輸入工程名稱、樓號(hào)、樓層、套筒所在構(gòu)件的PCID;(5)接入傳感器進(jìn)行測試并保存測試結(jié)果，如檢測波形與圖3.5-1類似，且能量值不超過Ⅰ區(qū);判定套筒灌漿飽滿;(6)當(dāng)能量值超過Ⅱ區(qū)(能量值大于180)，判定套筒灌漿不飽滿;(7)當(dāng)測能量值在Ⅱ區(qū)，應(yīng)檢查排漿孔狀態(tài)，確認(rèn)灌漿是否飽滿;(8)如判定為套筒灌漿不飽滿的個(gè)數(shù)超過初次抽檢數(shù)量的5%時(shí)，應(yīng)再增加一倍檢測比例進(jìn)行再次檢測，兩次抽檢的判定為套筒灌漿不飽滿的個(gè)數(shù)超過兩次抽檢總數(shù)的5%時(shí)，應(yīng)進(jìn)行全部檢測;(9)對(duì)于檢測中判定為套筒灌漿不飽滿的灌漿套筒，應(yīng)進(jìn)行修復(fù)直至飽滿為止。

　　5 結(jié)論

　　(1)經(jīng)大量室內(nèi)模擬及現(xiàn)場試驗(yàn)表明，該方法在套筒灌漿料凝固前和凝固后均能直觀、可靠、快捷地測試出灌漿是否飽滿;(2)該方法可用作套筒灌漿過程的監(jiān)測手段，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)灌漿是否飽滿，為二次補(bǔ)灌提供可靠的依據(jù)，能夠?qū)酀{質(zhì)量的提升產(chǎn)生明顯的效果;(3)該方法也可用作灌漿料凝固后套筒灌漿是否飽滿的檢測手段，對(duì)套筒灌漿是否飽滿的質(zhì)量評(píng)價(jià)及驗(yàn)收提供可靠依據(jù);(4)該方法創(chuàng)造性的解決了裝配式結(jié)構(gòu)施工中關(guān)鍵連接部位的質(zhì)量檢測難題，為連接節(jié)點(diǎn)的施工質(zhì)量的控制和評(píng)價(jià)提供了可靠的技術(shù)手段，將會(huì)為裝配式結(jié)構(gòu)的推廣應(yīng)用發(fā)揮顯著的促進(jìn)作用。