随着《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》 (国办发[2016]71号) 的发布, 我国装配式建筑得到较快发展, 其中装配整体式混凝土结构是主推的结构形式之一。目前, 我国已建和在建装配整体式混凝土结构以剪力墙结构和框架结构为主^[1], 这2种结构形式竖向连接大多采用套筒灌浆连接。套筒灌浆连接一般采用连通腔灌浆的方式, 由于灌浆持压不充分、灌浆口封堵不及时、连通腔漏浆等原因, 导致套筒内浆体回流, 从而导致实际工程中经常出现套筒灌浆不饱满现象^[2,3]。针对此现象, 目前已发展多种检测方法, 包括预埋传感器法^[4]、预埋钢丝拉拔法^[5]、预成孔法^[6]、X射线法^[7,8]等, 通过分析发现, 以上检测方法各有适用条件, 针对目前装配整体式混凝土结构发展现状, 还需研发更适合施工现场条件的实用检测方法。

在预埋钢丝拉拔法^[5]研究成果基础上, 经反复试验, 提出预埋非接触钢丝拉拔成孔法, 该法与传统预埋钢丝拉拔法相比, 取消钢丝锚固段、缩短钢丝拉拔段, 可实现手动拉拔, 检测方法简单易行、不需现场附加保护、便于实施。

检测用预埋非接触钢丝集成系统构造及实物如图1所示。选用5光圆不锈钢高强钢丝, 抗拉强度≥600MPa。钢丝隔离段所用透明塑料管内径6mm、外径7mm;透明塑料管一端与钢丝端头平齐, 另一端锚入橡胶塞内;钢丝端头用透明胶带缠绕, 缠绕厚度为0.5mm, 长度≥10mm, 缠绕后钢丝在透明塑料管内仍能保持自由滑动;钢丝隔离段长度以橡胶塞塞紧时钢丝端头与套筒出浆孔管道起始面平齐为宜。橡胶塞中心位置钢丝穿过孔直径与钢丝直径相同, 用于锚入透明塑料管的橡胶塞孔道直径与透明塑料管外径相同, 橡胶塞孔道长度≥10mm。钢丝拉拔段长度≤50mm, 应提前在拉拔段与橡胶塞外端表面相交位置做好标记。

1) 将预埋非接触钢丝集成系统放入套筒出浆孔管道, 橡胶塞先不塞紧, 在橡胶塞和套筒出浆孔间留有一定空隙。

2) 实施套筒灌浆, 当套筒出浆孔有浆体流出时, 用手捏紧橡胶塞并塞紧, 塞紧后如发现钢丝拉拔段上标记与橡胶塞外端表面不平齐, 则调整平齐。

3) 灌浆后自然养护24h, 手动将橡胶塞和钢丝一起拔出, 如拔出困难, 可先用木锤轻轻锤击钢丝拉拔段端头, 待钢丝松动后再手动拔出。

4) 拔出钢丝后, 穿过透明塑料管伸入内窥镜探头, 检测套筒灌浆缺陷。

试验选择3个GTZQ4-20型套筒及配套灌浆料, 预埋钢丝并灌浆。1号套筒不做放浆处理, 2, 3号套筒均放掉部分浆体, 且3号套筒放浆多于2号。已预埋非接触钢丝的灌浆套筒试件如图2所示。

灌浆后自然养护24h, 一只手按压套筒提供反力, 另一只手可轻松将橡胶塞和钢丝一起拔出, 透明塑料管则因外表面粘连固化浆体而留在套筒出浆孔管道内 (见图3) 。钢丝拔出后, 表面未粘连任何浆体, 表明通过在钢丝端头缠绕合适厚度透明胶带的方式进行封堵合理可行。

拔出钢丝后, 通过透明塑料管伸入内窥镜检测实际灌浆情况。选用2种类型内窥镜, 仅带前视镜头的Avanline3.9型内窥镜和带侧视镜头及测距功能的GE Mentor Visual i Q4.0型内窥镜, 观测结果如图4所示。为核实测得的套筒灌浆缺陷深度, 分别在2, 3号套筒实测套筒灌浆缺陷深度下沿套筒壁上钻孔, 然后再使用GE Mentor Visual i Q4.0型内窥镜进行检测, 结果如图5所示。

由图4可知, 1号套筒前视图显示浆体已到达出浆孔位置, 用带侧视镜头的内窥镜测量时, 探头沿透明塑料管伸入, 直接碰触浆体, 导致成像模糊, 进一步证明浆体已到达出浆孔位置。2号套筒前视图和向下侧视图均显示套筒灌浆不饱满, 测距图显示灌浆缺陷深度为68.06mm。3号套筒前视图和向下侧视图均显示套筒灌浆不饱满, 测距图显示灌浆缺陷深度为95.46mm。

由图5可知, 在距2号套筒出浆孔透明塑料管底部约68mm位置处套筒壁上钻孔, 然后用带侧视镜头的内窥镜观测, 向下侧视图显示灌浆料顶面位置, 向上侧视图显示不存在灌浆料, 验证了带测距功能的内窥镜检测灌浆缺陷深度的准确性。在距3号套筒出浆孔透明塑料管底部约95mm位置处套筒壁上钻孔, 然后用带侧视镜头的内窥镜观测, 向下侧视图显示接近灌浆料顶面位置, 向上侧视图显示不存在灌浆料, 验证了带测距功能的内窥镜对约100mm灌浆缺陷深度进行检测仍准确。

1) 预埋非接触钢丝拉拔成孔法可实现手动拉拔, 检测方法简单易行、不需现场附加保护、便于实施。

2) 预埋非接触钢丝拉拔成孔后, 通过仅带前视镜头的内窥镜可观测套筒灌浆是否饱满;通过带侧视镜头及测距功能的内窥镜可对灌浆缺陷进行成像并测量灌浆缺陷深度。

3) 通过在实测套筒灌浆缺陷深度下沿套筒壁上钻孔, 利用内窥镜进行检测, 验证了带测距功能的内窥镜对灌浆缺陷深度检测的准确性。