姚晓坡
北京城建北方集团有限公司 101301
摘要：经济的发展，社会的进步推动了我国综合国力的提升，也带动了建筑行业的发展，当前，伴随着我国建筑产业结构的优化转型，装配式混凝土结构由于具有施工安装效率高、能耗低、现场湿作业量少等优点被大规模推广应用。而在装配式建筑施工的过程中，预制构件之间的节点连接作为传力的中枢系统和薄弱环节直接影响结构的整体性、抗震性及安全性。目前，装配式建筑工程中主要应用的钢筋连接方式为钢筋灌浆套筒连接，即将预留的钢筋由两端插入预埋在构件里的套筒中，利用注浆机在施工现场向套筒中注入灌浆料，通过灌浆料硬化后与钢筋和套筒之间的啮合作用，实现上下两根钢筋的对接。而低温型钢筋连接用套筒灌浆料（以下简称低温灌浆料）相较于常温型钢筋连接用套筒灌浆料（以下简称常温灌浆料）不仅可以实现钢筋与套筒之间的连接，且可以满足冬期低温施工的需求，打破了装配式建筑受冬期低温施工的限制。文中主要分析了装配式用低温灌浆料的行业发展现状，归纳和总结了目前的研究成果，并提出了现阶段仍存在的问题。
关键词：低温环境;预制构件;套筒灌浆;施工技术
引言
众所周知，钢筋套筒灌浆连接是装配式结构的重要连接方式，灌浆质量的好坏对结构的整体性影响非常大，连接接头的质量及传力性能是影响装配式结构受力性能的关键。针对业界对灌浆套筒质量的担忧，课题组用亚克力模型模拟柱进行上套筒灌浆连接的试验研究。近年来，许多科研工作者针对套筒灌浆密实度的无损检测方法进行了大量研究。基于X射线工业CT技术的套筒灌浆饱满度检测技术，检测仪器庞大，适用于实验室检测，不能真实反映现场实体情况；预埋传感器法必须提前在每个出浆口预埋传感器，费用不菲，不适合一般项目；基于预埋钢丝拉拔法的套筒灌浆饱满度检测技术很难在施工现场保证不扰动破坏；基于便携式X射线技术的套筒灌浆饱满度检测技术，适用剪力墙灌浆饱满度测试，但是辐射较大，也不适合工地检测。以上方法均存在一定的局限性，目前尚无成熟的检验方法可以在混凝土外直接探测柱内套筒中灌浆是否达到密实。现行规范中灌浆饱满度只能靠检查施工记录来验收，同时模拟现场条件制作平行加工试件进行检验。这种平行加工试件的灌浆饱满度也并不能代替柱内套筒灌浆饱满度。为了更直接地检测柱内套筒连接的质量，课题组研发了一种与构件内的套筒直接相连的平行试件检测法。在构件外部设置1个灌浆套筒平行试件，平行试件的规格、型号及标高与构件内部的灌浆套筒相同，并且内外灌浆套筒的灌浆孔相联通的。现场同时进行灌浆施工，设置在构件外部的平行试件龄期后拆除后送检，检测灌浆料的密实度和套筒的力学性能，以此获悉预埋在预制构件内灌浆套筒的状态，结合施工现场的观察和施工记录的检查，能更准确的判断钢筋套筒灌浆连接的质量是否达到工程实际需求。
1灌浆套筒施工工艺流程
在实践中，灌浆套筒施工工艺具有严格而复杂的过程，其内容如下：首先，在基础的构造中必须确保其的基座部分的清洁度。通常，冲洗方法用于从基料中除去灰分和炉渣油渍等，第二，原材料选自具有更高强度的专业密封材料，以满足灌封要求；必须使用堵塞材料在内部创建相对封闭的空间，并将孔保留到以便于随后的灌浆。第三，灌浆之前的准备，主要是灌浆。铸造机的构造，清洁和润湿对铸造材料的原料质量有严格的要求，并以合适的比例搅拌。使用前，必须先将它们排干以清除气泡。相关技术参数应根据实际工作条件进行设计。第四，灌浆。完成灌封配置后，应避免堵塞问题。随后，可以进行灌封。填充预留的灌封孔时，技术人员必须确保稳定且适当的灌封速度。第五，堵塞灌封孔。如果在灌封过程中出口处仍存在灌封，则表示灌封已完成。为了隐藏砂浆，通常使用橡胶塞作为塞工具。
2低温环境下预制构件套筒灌浆施工技术
2.1水泥
低温灌浆料往往采用快硬水泥，主要是利用快硬水泥良好的负温水化性能，使灌浆料可以在低负温条件下凝结硬化，并在较短时间内发生水化反应产生强度从而具备低温下抗冻害的能力。目前主要用到的有硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、高贝利特硫铝酸盐水泥和高铝水泥等。但快硬水泥往往具有后期强度不稳定、初凝时间较快等特点。
2.2外加剂
低温灌浆料中外加剂的加入，意在调节其凝结时间、流动度、强度以及抗冻性解决灌浆料在低温下凝结时间过慢或无法凝结、早期强度发展缓慢以及低温防冻等问题，从而提高其稳定性和耐久性。通过在配比中改变缓凝剂的掺量，发现缓凝剂不仅可以调节硫铝酸盐水泥的凝结时间，而且可以增大浆体流动度，其最佳掺量为0.65%。若掺量过大，浆体可能出现离析泌水的现象，若掺量过小，则不满足规范要求。
2.3养护条件及温度
养护条件和温度作为影响水泥水化的重要参数，直接决定了水泥浆体的微结构演变及宏观性能发展，尤其是对低温灌浆料，其拌合物流动度经时变化对温度尤其敏感。
2.4基于超声断面成像法的钢筋套筒灌浆饱满度检测技术
灌浆套筒连接的方法在装配式混凝土结构构件连接中应用较为广泛，技术也较为成熟，其灌浆质量的好坏往往决定了装配式建筑结构的整体性能。由于灌浆套筒内部灌浆属于隐蔽工程，往往不能直观判断灌浆饱满度，需要借助其他手段进行判断。目前，常用的检测方法有预埋钢丝拉拔法、预埋传感器法、钻孔内窥镜法和冲击回波法，其中预埋钢丝、传感器法均需在施工时进行提前预埋处理，增加了施工工序，钻孔内窥镜方法属于微破损方法，冲击回波法虽然属于无损检验技术，但该方法具有局限性，检测会受边界效应的影响。超声断面成像法作为一种快速、高效的无损检测技术，已广泛应用于电力、石油化工、核工业、铁路和航空航天等领域。现阶段，该技术已逐渐在混凝土检测领域得到了推广和应用，它可以方便快捷的实现单面区域的连续扫描，结果更加直观;成像技术更为先进，可以较为准确地定位缺陷位置和范围;引入非耦合声波接触技术，因此检测过程中无需使用耦合剂。
2.5套筒灌浆质量检测技术
如果不遵守泵送结构的技术标准，泵送结构不规范，泵送孔没有及时堵塞，基本清洁工作不够彻底或泵送措施不可用，都会影响灌封料的丰度，并可能给浇铸带来隐患项目的质量和安全性。因此，为了促进灌封过程中对灌封质量的严格控制以及灌封行业的不断发展，提出了多种检测灌封料充满度的手段和方法，以实现完全满足质量标准的灌封质量。研究表明，常用的测量套管泵送充满度的方法有：铸造工艺量法，超声法，岩心取样法，X射线法，CT检测法等，技术人员有必要结合组装建筑物的施工条件以适当选择浇铸料。
结语
综上，众多学者对低温灌浆料进行了一系列的研究，并取得了一定的成果，但也存在一些问题，因此完善低温灌浆料的原材选择及骨料级配，减少原材中外加剂加入的种类，开发低温条件下可施工时间长、超低温施工环境下可应用以及只需常规养护即可满足强度发展要求的低温灌浆料，提高其稳定性、经济性及适用性对提高装配式建筑的经济和社会效益具有重要意义。
参考文献
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