近年來(lái)，裝配式混凝土結構發(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構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構的質(zhì)量。鋼筋套筒灌漿連接是隱蔽工程，結構為多層金屬和非金屬介質(zhì)交替：套筒外部為混凝土，內部為連接鋼筋，套筒和鋼筋之間的空腔灌注高強砂漿完成上下兩個(gè)構件的連接，;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)研究機構相繼開(kāi)展了對套筒灌漿質(zhì)量現場(chǎng)檢測方法的研究，并嘗試了以下多種在工程界應用的無(wú)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;高頻雷達法：因套筒的電磁屏蔽，無(wú)法探測;射線(xiàn)法：因灌漿后套筒斷面中金屬部分占比太大，無(wú)法檢測;沖擊回波法：因套筒中不同介質(zhì)的界面多，無(wú)法探測。

　　目前，世界上尚沒(méi)有針對套筒灌漿的非破損可靠檢測手段。對套筒內灌漿飽滿(mǎn)性的檢測成為業(yè)界的難題，現有的工程無(wú)損檢測方法均無(wú)法對其進(jìn)行有效檢測。經(jīng)過(guò)對現有無(wú)損檢測技術(shù)方法分析和試驗之后，排除了在構件表面采用無(wú)損檢測方法的方向。通過(guò)分析裝配式結構特點(diǎn)、灌漿施工工藝、飽滿(mǎn)度檢測的核心需求等全過(guò)程要素后，借鑒工程安全、質(zhì)量監測領(lǐng)域的思路，選擇預埋傳感器的技術(shù)路線(xiàn)進(jìn)行研究：根據鋼筋套筒內灌漿飽滿(mǎn)和不飽滿(mǎn)兩種狀態(tài)下，套筒內出漿孔高度分別為灌漿料和空氣兩種不同介質(zhì)的特性，設計一種微型傳感器，灌漿前從排漿孔插入預埋在灌漿套筒中，傳感器能分辨空氣和灌漿料兩種介質(zhì)，從而判斷套筒內灌漿料是否飽滿(mǎn)。在技術(shù)方向確定后，對空氣和灌漿料兩種介質(zhì)的特性進(jìn)行對比，認為兩種介質(zhì)大的差異為彈性模量，而對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

　　1.1 實(shí)驗設備

　　基于以上理論，新研制了ZBL-G1000灌漿飽滿(mǎn)度檢測儀、振動(dòng)傳感器。該設備是基于預埋傳感器技術(shù)，采用阻尼振動(dòng)法檢測套筒灌漿內部缺陷的設備，該設備具有測試效率高、可靠性好、對結構無(wú)損傷等特點(diǎn)。

　　(1)儀器的參數指標：①阻尼傳感器的中心頻率應在灌漿飽滿(mǎn)度檢測儀頻率寬度之內，幅值測量誤差不能大于1dB;②灌漿飽滿(mǎn)度檢測儀工作環(huán)境環(huán)境溫度：0℃～40℃;相對濕度：<90%RH;不得長(cháng)時(shí)間陽(yáng)光直射;在潮濕、灰塵、腐蝕性氣體環(huán)境中使用時(shí)，應采取必要的防護措施;③灌漿飽滿(mǎn)度檢測儀環(huán)境溫度：-20℃～+60℃;相對濕度：<90%RH;不用時(shí)請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(cháng)時(shí)間陽(yáng)光直射，若長(cháng)期不使用，應定期通電開(kāi)機檢查;④傳感器工作環(huán)境和存儲環(huán)境溫度：-10℃～60℃;相對濕度：<90%RH;

　　(2)儀器操作與結果輸出。ZBL-G1000灌漿飽滿(mǎn)度檢測儀操作簡(jiǎn)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(kāi)關(guān)、采集、存儲、分析、方向鍵等。結果輸出主要包括：波形結果輸出和振動(dòng)能量值輸出。

　　1.2 實(shí)驗驗證

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

　　試驗模擬了灌漿飽滿(mǎn)、灌漿飽滿(mǎn)、漏漿等多種現場(chǎng)可能出現的情況。多次模型試驗測試結果證明，阻尼震動(dòng)法可以直觀(guān)判定灌漿飽滿(mǎn)情況(砂漿是否到達傳感器位置)。

　　2 工程實(shí)例

　　為進(jìn)一步驗證阻尼震動(dòng)法灌漿飽滿(mǎn)度檢測方法的實(shí)際應用效果，在多個(gè)項目進(jìn)行了現場(chǎng)試驗。安徽某保障房項目現場(chǎng)試驗。該項目為裝配式住宅結構，內墻、外墻均采用裝配式結構，采用鋼筋套筒灌漿連接。選取4號樓5層的4個(gè)構件進(jìn)行試驗，測試結果全部飽滿(mǎn)，符合傳感器在流體灌漿料中測試波形。

　　3 灌漿飽滿(mǎn)度在線(xiàn)監測及質(zhì)量檢測方法

　　套筒灌漿屬于隱蔽工程，目前的驗收規范對于灌漿是否飽滿(mǎn)的判定標準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 )導致套筒內出現空腔而無(wú)法被檢查出。而通過(guò)預埋傳感器檢測可以很好的解決這一問(wèn)題。下面是歸納出的一般方法：⑴灌漿前應制定套筒灌漿飽滿(mǎn)性監測專(zhuān)項方案;⑵每棟樓首層鋼筋套筒連接應全數進(jìn)行灌漿飽滿(mǎn)性監測;二層及以上樓層的每個(gè)灌漿倉抽樣監測的數量應不少于2個(gè)、傳感器宜布置于灌漿倉兩端的鋼筋套筒中，且每層抽樣監測的數量應不少于該層同類(lèi)構件套筒總數的30%;⑶灌漿飽滿(mǎn)性監測應符合下列規定：①監測前應檢查儀器、傳感器工作是否正常;②監測前應錄入工程名稱(chēng)、樓號、樓層、套筒所在構件編號、監測人員信息;③監測宜在套筒灌漿完成5分鐘后、灌漿料初凝前進(jìn)行;④當能量值指示條顯示綠色時(shí)，判定該套筒灌漿飽滿(mǎn);當能量值指示條顯示紅色時(shí)，判定該套筒灌漿不飽滿(mǎn)，應及時(shí)查找原因，處理后進(jìn)行補灌;⑤補灌后應對該監測點(diǎn)進(jìn)行復測;⑥保留灌漿飽滿(mǎn)性監測數據并存檔。

　　5 灌漿飽滿(mǎn)度施工質(zhì)量驗收

　　(1)施工質(zhì)量驗收檢測應在被測套筒的灌漿料終凝后進(jìn)行;(2)施工質(zhì)量驗收檢測應由具有檢測資質(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，抽檢數量為該層套筒總數的30%，部位由檢測單位按兼顧普遍性和重要性的原則隨機抽取;(4)測試前應輸入工程名稱(chēng)、樓號、樓層、套筒所在構件的PCID;(5)接入傳感器進(jìn)行測試并保存測試結果，如檢測波形與圖3.5-1類(lèi)似，且能量值不超過(guò)Ⅰ區;判定套筒灌漿飽滿(mǎn);(6)當能量值超過(guò)Ⅱ區(能量值大于180)，判定套筒灌漿不飽滿(mǎn);(7)當測能量值在Ⅱ區，應檢查排漿孔狀態(tài)，確認灌漿是否飽滿(mǎn);(8)如判定為套筒灌漿不飽滿(mǎn)的個(gè)數超過(guò)初次抽檢數量的5%時(shí)，應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(mǎn)的個(gè)數超過(guò)兩次抽檢總數的5%時(shí)，應進(jìn)行全部檢測;(9)對于檢測中判定為套筒灌漿不飽滿(mǎn)的灌漿套筒，應進(jìn)行修復直至飽滿(mǎn)為止。

　　5 結論

　　(1)經(jīng)大量室內模擬及現場(chǎng)試驗表明，該方法在套筒灌漿料凝固前和凝固后均能直觀(guān)、可靠、快捷地測試出灌漿是否飽滿(mǎn);(2)該方法可用作套筒灌漿過(guò)程的監測手段，能及時(shí)發(fā)現灌漿是否飽滿(mǎn)，為二次補灌提供可靠的依據，能夠對灌漿質(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(mǎn)的檢測手段，對套筒灌漿是否飽滿(mǎn)的質(zhì)量評價(jià)及驗收提供可靠依據;(4)該方法創(chuàng )造性的解決了裝配式結構施工中關(guān)鍵連接部位的質(zhì)量檢測難題，為連接節點(diǎn)的施工質(zhì)量的控制和評價(jià)提供了可靠的技術(shù)手段，將會(huì )為裝配式結構的推廣應用發(fā)揮顯著(zhù)的促進(jìn)作用。