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钢筋套筒灌浆连接相关标准及其接头提供单位探讨

来源:化拓教育网
Code and Standard标准规范2019工程质量󰀁年第37卷第9期󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁第37卷钢筋套筒灌浆连接相关标准及其接头提供单位探讨蔡亚宁,罗 岗,王 恒,方国良,贾成亮

(北京城建集团有限责任公司工程总承包部,北京 100088)

  【摘要】 钢筋套筒灌浆连接是目前大力推行的装配整体式混凝土建筑结构的竖向预制构件间最主要的连接形式,钢筋连接接头的最终质量直接影响装配式混凝土建筑的结构耐久。在梳理装配整体式混凝土结构用钢筋套筒灌浆连接相关的标准及标准中关于钢筋套筒灌浆连接主要内容的基础上,给出了使用建议。通过对套筒与灌浆料匹配性相关标准条文的整理和分析,并结合实际施工中匹配主体多样性的特点,提出了将最终的灌浆作业实施单位作为接头提供单位的建议。笔者希望通过对标准的科学使用和科学确定接头单位,以便更好地保证实际施工中钢筋套筒灌浆连接接头的质量,进而提升装配整体式混凝土建筑的整体质量。

  【关键词】 装配式建筑;套筒;灌浆;接头提供单位

  【中图分类号】 TU755     【文献标志码】 A    【文章编号】 1671-3702(2019)09-0016-05

Discussion on Relative Specification of Grout Sleeve Splicing

of Rebars and its Splices Provider

CAI Yaning,LUO Gang,WANG Heng,FANG Guoliang,JIA Chengliang

(Beijing Urban Construction Group Co.,Ltd.,Beijing 100088,China)

  Abstract:Reinforced concrete sleeve grouting connection is the most important type of connection among the vertical prefabricated members of the integrated concrete building structure which is strongly promoted at present.Based on the related standards and the main contents in the standards for connection of reinforced sleeve grouting for integral concrete structures,some Suggestions are given. Through the arrangement and analysis of the provisions of the relevant standards of the matching between the sleeve and the grouting material,and combining with the characteristics of the diversity of matching subjects in the actual construction,this paper puts forward the suggestion that the final grouting unit should be the joint provider. The author hopes that through the scientific use of standard and scientific determination of joint unit,in order to better ensure the quality of steel sleeve grouting joint in the actual construction,so as to improve the overall quality of assembled concrete buildings.   Keywords:assembled building;sleeve;grout;splicing provider

0 引 言

钢筋套筒灌浆连接技术的最终质量是可能影响装配整体式混凝土建筑未来的重大问题。作为施工单位的技术人员,笔者认为虽可质疑设计的可靠性和结构的设计安全,但当正式的施工蓝图发到手里时,更应该将工作的重点放在如何确保设计结构在工程施工中实现质量最优。目前,关于套筒的灌浆连接技术,我国现行

作者简介:蔡亚宁,女,教授级高级工程师,研究方向为建筑材料与

施工。

标准有的对其所涉及的灌浆套筒和灌浆料从原材料、产品形式、产品尺寸和产品性能等各方面作了较为详细的规定,有的对钢筋套筒灌浆连接接头应用的性能作了要求,并提出了一系列质量保证措施。事实上,影响钢筋套筒灌浆接头质量的影响因素除上述因素外,还有现场施工条件和环境的变化、灌浆工序的科学与否、灌浆工的操作水平和相关的质量控制措施等。

因此,要确保钢筋套筒灌浆连接接头质量需要统筹解决产品质量、性能要求及施工质量等相关的系列问题。而在业界,通常会将套筒与灌浆料的匹配性问题作为上述

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第9期

钢筋套筒灌浆连接相关标准及其接头提供单位探讨蔡亚宁等:

的灌浆施工单位。

因此,本文将首先对套筒灌浆连接的有关标准进行梳理,以求指导与钢筋套筒灌浆连接的标准的使用。其后将针对套筒与灌浆料的匹配性的相关问题进行探讨,以使钢筋套筒灌浆连接用套筒和灌浆料的匹配性问题能够更科学、便捷地解决。

系列问题的核心问题。虽然装配式混凝土结构建筑在国内推广得轰轰烈烈,但业内对于套筒与灌浆料的匹配主体即接头提供单位的理解并不相同。在国内,有些地方文件明文要求套筒和灌浆料厂家必须为同一厂家销售才是匹配,所以就出现了套筒厂家和灌浆料厂家虽然不一定互不了解对方的产品性能但为了拿到订单相互授权的乱象;有的地方标准中要求同一厂家对套筒和灌浆料进行配套认证;也有人认为,灌浆套筒厂家才是接头提供单位,所以即使灌浆料销售厂家按照标准和施工总包单位的要求完成了所有的型式检验并且结果合格,也必须由套筒销售厂家从新委托进行所有的型检或是申请修改原委托单位为套筒销售厂家。而且,业界对标准中关于施工单位一说也有不同理解,有人理解为施工总包单位,也有理解为专业

1 钢筋套筒灌浆连接技术有关的主要标准

钢筋套筒灌浆连接是目前装配整体式混凝土建筑结构竖向预制墙体连接中最常见的钢筋连接形式之一,其质量直接关系到装配整体式混凝土建筑的结构安全和使用寿命。随着我国装配整体式混凝土建筑在全国范围内的普遍推广和使用,我国钢筋套筒灌浆连接技术

表 1 与套筒灌浆连接有关的国家和行业标准的简况

规范名称及规范号

实施日期

内容及与其他两部标准的关系

主要相关条款及内容

2.1.29 为灌浆套筒灌浆连接的术语

9.2.17 明确了灌浆套筒和灌浆料进厂检验按照 JGJ 355 -2015《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》执行

9.7.8 提出在预制构件生产前进行预埋套筒对中连接接头试验的要求,结果要符合 JGJ 355-2015《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》

10.4.3 要求套筒灌浆连接接头按检验批划分及时灌浆,灌浆作业要符合 JGJ 355-2015《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》

11.3.3 规定验收中查看灌浆的结果要饱满密实11.3.4 要求对灌浆料的强度进行验收,并明确:按照每层为一个检验批检验,每工作班需制作40 mm×40 mm×160 mm 的试件一组,每层不少于 3 组,经标养 28 d 后进行抗压强度试验及评定2.1.10 为灌浆套筒灌浆连接的术语4.2.1 和 4.2.2 明确了套筒和灌浆料应符合各自的产品标准,即 JG/T 398-2012《钢筋连接用灌浆套筒》和 JG/T 408-2013《钢筋连接用套筒灌浆料》

6.5.3 有关套筒灌浆连接接头的应用要符合 JGJ 107-2010《钢筋机械连接技术规程》中的 1 级接头的性能要求12.1.5 针对每种规格的钢筋,在钢筋套筒灌浆前需要在现场模拟构件连接接头的灌浆方式、制作不少于 3 个接头,进行灌注质量以及接头抗拉强度检验,合格后方可进行灌浆作业12.3.4 明确对灌浆套筒灌浆接头需按照检验批划分要求及时灌浆,并对灌浆的温度、旁站灌浆、料水比和压浆四个方面做了规定

13.2.2 规定验收中查看灌浆的结果要饱满密实13.2.3 要求对灌浆料的强度进行验收,并明确:按照每层为一个检验批检验,每工作班需制作40 mm× 40 mm×160 mm 的试件一组,每层不少于 3 组,经标养 28 d 后进行抗压强度试验及评定

1.内容上覆盖装配式混凝土建筑产品形成的设

计、生产与施工和验收全过程的建筑、结构、外围护、设备与管线和内装等全专业的有关要求。2.在第 5 章结构系统设计中,主要对 JGJ 1-2014《装配式混凝土结构技术规程》的技术内容和条文结合近几年的科研成果和工程实践经验

GB/T 51231-2016

2017 年进行了补充

1《装配式混凝土建

06 月 01 日3.涉及到钢筋套筒灌浆连接的内容基本都是引

筑技术标准》

用了 JGJ 355-2015《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》4.验收部分 11.3.3 和 11.3.4 与钢筋套筒灌浆连接有关,其规定与 JGJ 1-2014《装配式混凝土结构技术规程》中钢筋套筒灌浆连接的验收基本一致

1.内容涵盖装配式混凝土结构形成的设计、施工与验收各过程的要求;JGJ 1-2014《装配式

2014 年

2.本标准发布时,另外两部标准尚未发布。因2混凝土结构技术

10 月 01 日

此,关于钢筋套筒灌浆接头的内容主要引用了规程》

有关的产品标准和钢筋机械连接技术规程

1.内容涵盖钢筋套筒灌浆连接的设计、施工与验收,系统且全面2.在 GB/T 51231-2016《装配式混凝土建筑JGJ 355-2015《钢筋

2015 年

技术标准》发布前实施;全文共两处引用了3套筒灌浆连接应用

09 月 01 日

JGJ 1-2014《装配式混凝土结构技术规程》,且技术规程》

内容分别为钢筋套筒灌浆连接的混凝土结构的设计以及连接的结合面要求

全文全部条款包括总则、术语和符号、基本规定、设计、接头型式检验、施工和验收共 7 章内容,均与钢筋套筒灌浆连接相关

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标准规范工程质量󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁第37卷Code and Standard相关的标准不断得到完善。

1.1 与套筒灌浆连接直接有关的国标和行标简况

目前我国与装配式建筑相关的现行国家和行业标准中涉及到钢筋套筒灌浆连接技术内容的主要有 GB/

T 51231-2016《装配式混凝土建筑技术标准》

[1]

(以下简称“GB/T 51231-2016”)、JGJ 1-2014《装配式混

凝土结构技术规程》

[2]

(以下简称“JGJ 1-2014”)和JGJ 355-2015《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》

[3]

(以下简称“JGJ 355-2015”)共 3 部标准。表 1 给出了目前与钢筋套筒灌浆连接相关的国家和行业规范中有关条款情况。

从表 1 可以看出,GB/T 51231-2016 适合指导装配式建筑整体施工,装配式混凝土结构应按照 JGJ 1-2014 规范施工;其中涉及钢筋套筒灌浆连接的术语、产品要求和接头性能,与实际灌浆施工的内容非常少,且涉及的上述内容也均被 JGJ 355-2015 涵盖。

JGJ 355-2015 是我国关于套筒灌浆连接技术最为全面、系统和细致的一部标准,该规程不同于 GB/T 51231-2016,为非推荐性标准,且其中的 3.3.2 关于接头抗拉强度的要求以及 7.0.6 灌浆套筒进厂(场)时应抽取并采用与其匹配的灌浆料制作对中连接接头试件进行抗拉强度检验、结果要符合 3.2.2 的两条为强条。笔者在 2018 年直接参与建设和管理的北京城市副中心职工周转房项目 C2 标段的装配整体式混凝土结构的施工,依据 JGJ 355-2015 对钢筋套筒灌浆连接进行的亲身实践证明:JGJ 355-2015 基本可以指导 5 ℃ 及以上的灌浆作业施工。

1.2 与套筒灌浆连接直接有关的地标和团标简况

辽宁、北京、吉林、湖北、广西、湖南、海南和陕西等地的与装配式混凝土结构设计或施工有关的地方性标准中虽均有套筒灌浆连接的相关要求,但全文与钢筋套筒灌浆连接有关的地标和团标,目前能够在网上搜索到的仅有以下两部标准。

2018 年 1 月 1 日北京市地方标准 DB 11/T 1470-

2017《钢筋套筒灌浆连接技术规程》

[4]

(以下简称“DB 11/T 1470-2017”)实施,该规程是目前在网上能够搜索到的唯一的地方标准。该规程主要包括材料与组成、接头性能和型式检验、设计规定、钢筋套筒灌浆连接施工与检验和验收,内容基本是对JGJ 355-- 18 -

2015 中有关要求进行了细化和完善,其最大贡献在于:材料与组成一章中,针对在北方地区可能存在的冬季钢筋套筒灌浆施工的问题,在灌浆料一节中明确了低温专用灌浆料的性能试验方法,从而使钢筋套筒灌浆连接在 -5 ℃ 至 5 ℃ 作业有据可依。

2019 年 4 月 1 日中国建筑业协会组织编制的T/

CCIAT 004-2019《钢筋套筒灌浆连接施工技术规程》

[5](以下简称“T/CCIAT 004-2019”)实施,该规程与其他标准的不同点在于:人员、材料及机具一章中,提出了所有与钢筋套筒灌浆连接施工的人员必须持证上岗的要求,且对在构件生产和安装阶段与预埋套筒灌浆连接的所有材料均做了提示性的规定,并对灌浆料搅拌设备和灌浆设备进行了推荐性的规定。在第 4 章的预制构件钢筋套筒灌浆连接施工中,对没有钢筋套筒灌浆施工经验或者对某种灌浆施工类型无经验时,推荐在正式施工前先行进行试制作、试安装和试灌浆;还对各参建单位的职责进行了明确;并对预制构件制作以及现场安装与连接等与套筒相关的内容均做了要求。该标准特别适合没有预制构件生产经验以及没有钢筋套筒灌浆施工经验的单位和人员使用。

2 对套筒和灌浆料匹配性或接头单位有相关要求的主要标准

国内最早提及装配整体式混凝土建筑用钢筋套筒灌浆连接以及套筒和灌浆料匹配性使用的标准是辽宁省 DB 21∕T 1872-2011《预制混凝土构件制作与验收

规程(暂行)》

[6]

,在该部标准中套筒还被称为套管,且其中的 4.4.1 有“钢筋连接套管应根据设计要求选择套管种类和配套的灌浆材料”的规定,在该条的说明中有“钢筋注浆连接套管在国内尚无实际工程应用资料,套管与灌浆料必须配套使用,如果没有经验,必须通过试验验证”的解释。在沈阳市地标 DB 2101/T J07-2011/T《装配整体式混凝土构件生产和施工技术规范》中,将套管改为套筒。目前,上述两部标准均已被 DB 21/T2568-2016《装配式混凝土结构构件制作、施工与验收

规程》

[7]

取代,其中的 3.0.8 的条文说明中指出:“在日本灌浆工程必须由灌浆料生产的专业厂家进行施工”。

2.1 国标和行标简况

关于钢筋套筒灌浆连接尚无国家标准,行业标准

第9期

钢筋套筒灌浆连接相关标准及其接头提供单位探讨蔡亚宁等:

的规程中,并没有特别突出钢筋套筒灌浆连接用套筒与灌浆料的匹配性问题,唯 2014 年 2 月 1 日实施的北京市地方标准 DB 11/T 1030-2013《装配式混凝土结构工程施

[10]

虽在正文中并无提及匹配性问题,工与质量验收规程》

[8]

JG/T 398-2012《钢筋连接用灌浆套筒》(以下简称

“JG/T 398-2012”)于 2013 年 1 月 1 日实施,该标准没有沿用之前辽宁省的钢筋注浆连接套管术语,而是采用钢筋连接用灌浆套筒这一术语;其中的第 5.5 力学性能中明确:“灌浆套筒应与灌浆料匹配使用”。由于该标准为产品标准,无条文说明,为了弄清楚匹配主体的问题,笔者曾专门致电标准的第一起草人中国建筑科学研究院机械化院的刘子金院长,请他对匹配性问题给予解惑。得到的答复是:在标准编制时该条的初衷是让套筒加工单位匹配合适的灌浆料,以确保接头质量;但后因可能涉及行业垄断问题,他认为只要能够保证接头质量,无论是套筒厂家又或是灌浆料厂家还是施工单位去匹配都可以。

2013 年 10 月 1 日产品标准 JG/T 408-2013《钢筋

[9]

实施,其中的 5.1.1 规定的“套筒连接用套筒灌浆料》

但在其 7.3.10 的条文说明中指出:“套筒灌浆连接施工尚需符合有关技术规程和认证配套产品”和“保证套筒灌浆连接接头的质量必须满足以下要求:1)必须采用经认证的配套产品,该产品应具有良好的施工工艺适应性”。其中所要求的认证可理解为现场预埋钢筋套筒以及实施灌浆连接前需要事先经过第三方检测且结果合格。

北京市地方标准 DB 11/T 1470-2017 的 3.3.2 条规定:“灌浆料应由灌浆接头提供单位负责与灌浆套筒配套提供”,其后的 6.1.1、7.1.1 和 7.1.2 均有提及接头提供单位,但在规程的条文说明中没有找到接头提供单位的解释。

团标 T/CCIAT 004-2019 的正文中涉及到的接头单位前都增加了技术二字进行限定,如 5.0.2,并在5.0.2 的条文说明中对接头提供单位的解释与 JGJ 355-2015 仅有个别文字调整,即:“接头提供单位为提供技术并销售灌浆套筒、灌浆料的单位。如由施工单位采购灌浆套筒、灌浆料进行工程应用,此时施工单位即为接头提供单位”,其总的含义完全一致。

灌浆料应与灌浆套筒匹配使用”,与 JG/T 398-2012 的5.5 条保持了一致。

“工程应用现行的 JGJ 355-2015 的 7.0.2 条规定:

套筒灌浆连接时,应由接头提供单位提交所有规格接头的有效型式检验报告”,且其下第 2 款规定:“型式检验报告送检单位与现场接头提供单位应一致”,该条的条文说明为“接头提供单位提供技术并销售灌浆套筒、灌浆料的单位。如有施工单位采购灌浆套筒、灌浆料进行工程应用,此时施工单位即为接头提供单位,施工前应按照本规程要求完成所有型式检验”。该规程的强条之一的 7.0.6 中有“灌浆套筒进厂(场)时,应抽取灌浆套筒并采用与之匹配的灌浆料制作对中连接接头试件”的要求,其对应的说明中并没有就匹配的主体问题进行说明。

3 施工中套筒与灌浆料匹配单位及接头提供

单位的多主体情况

钢筋套筒灌浆接头本质上由套筒、灌浆料和钢筋通过灌浆形成,国内目前的钢筋套筒灌浆接头提供单位因工程所在地的要求、建设单位以及施工总包单位的管理形式不同而呈现出多主体性,大致有 7 种情况,具体如表 2 所示。

2.2 地标和团标简况

国内各地陆续发布的有关装配式混凝土结构施工

表 2 接头提供单位的多主体情况序号1234567厂家服务情况分类第 1 种第 2 种第 3 种第 4 种第 5 种第 6 种第 7 种灌浆套筒生产√×√√×××销售√×√√××× 生产√×√x√××灌浆料销售√√√×√××现场灌浆√√×××√√钢筋套筒灌浆连接接头最终形成单位√√专业灌浆单位或施工总包单位专业灌浆单位或施工总包单位专业灌浆单位或施工总包单位专业灌浆单位施工总包单位- 19 -

标准规范工程质量󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁第37卷Code and Standard鉴于套筒和灌浆料分属金属材料和非金属材料两个明显不同专业,市场上仅有个别综合性单位两者都可以生产和销售,更多的厂家是单独生产和销售其中之一的产品。可见,因为匹配的问题要求原本生产一种产品的厂家要同时销售两种材料并不那么科学;而直接把套筒厂家视为接头提供单位显然也不甚合理。从表 2 可以看出,最终实施灌浆的单位既可能是套筒或灌浆料的生产销售单位,也可能是专业的灌浆单位,还可能是总包单位。笔者认为最后实施灌浆的单位是集成者,必须事先知悉并自行或协同总包单位解决有关套筒和灌浆料匹配的问题,且作为接头提供单位最为科学和合理。

当然,作为最终对工程质量负责的施工总承包单位,必须在套筒和灌浆料匹配的问题上负责,在构件采购时就必须清楚交代构件厂,可选购的套筒厂家或者现场将使用的灌浆料厂家,提前安排套筒和灌浆料匹配性的验证试验,确保匹配性问题在构件生产前得到证实。如果总包单位无合格的套筒或者灌浆料供应方的名录,也可请构件厂推荐其采购的套筒的型式检验时用的灌浆料厂家;或者安排拟选购的灌浆料厂家与构件厂对接进行匹配性试验,在拿到匹配性试验结果符合标准要求后方可采购灌浆料。即使是表中的第 1 或者第 2 种情况,也要对匹配性试验或型检试验进行核查。而且总包单位一定要在现场实施灌浆前,至少提前一个月自行或安排专业灌浆单位进行工艺检验安排;在批量灌浆前,最好进行试灌浆,发现并解决灌浆作业过程中的问题;在批量灌浆中,按照标准和地方要求进行见证试验和旁站等检查检验,以确保批量灌浆作业的质量,进而避免因担忧钢筋灌浆接头质量导致的装配整体式混凝土建筑结构耐久问题。

4 结 语

国内有关钢筋套筒灌浆连接的规范目前已经形成了国家、行业和地方的系统体系,钢筋套筒灌浆接头提供单位呈现多主体性,经梳理其内容和分析其利弊,得出以下建议。

1)GB/T 51231-2016 和 JGJ 1-2014 中涉及钢筋套筒灌浆连接的内容非常少,GB/T 51231-2016 适合指导装配式建筑整体施工,装配式混凝土结构应按照 JGJ 1-2014 规范施工;在实际的钢筋套筒灌浆施- 20 -

工准备及作业中,使用 JGJ 355-2015 基本可以指导现场 5 ℃ 及以上灌浆作业可能遇到的问题。北京市地方标准 DB 11/T 1470-2017 使钢筋套筒灌浆连接在 -5 ℃ 至 5 ℃ 作业有据可依。T/CCIAT 004-2019 特别适合没有预制构件生产经验以及没有钢筋套筒灌浆施工经验的单位和人员使用。

2)最后实施钢筋套管灌浆的单位是该种接头的集成者,必须事先知悉并自行或协同总包单位解决有关套筒和灌浆料匹配的问题,且作为接头提供单位最为科学。

为方便作业人员及管理人员对钢筋套筒灌浆连接质量的把控,作者将会进一步尝试整理钢筋套筒灌浆连接工序的关键问题,以供交流。Q参考文献

[1] 中国建筑标准设计研究院.装配式混凝土建筑技术标准:GB/

T 51231-2016[S].北京:中国建筑工业出版社,2017.

[2] 中国建筑标准设计研究院.装配式混凝土结构技术规程: JGJ 1-2014[S].北京:中国建筑工业出版社,2014.[3] 中国建筑科学研究院,云南建工第二建设有限公司.钢筋套筒

灌浆连接应用技术规程:JGJ 355-2015[S].北京:中国建筑工业出版社,2015.

[4] 北京市建筑工程研究院有限责任公司.钢筋套筒灌浆连接技

术规程:DB 11/T 1470-2017[S].北京:北京城建科技促进会,2017.

[5] 中国建筑科学研究院.钢筋套筒灌浆连接施工技术规程:T/

CCIAT 004-2019[S].北京:中国建筑工业出版社,2019.

[6] 沈阳北寰现代建筑产业园有限公司,沈阳建筑大学.预制混凝

土构件制作与验收规程(暂行):DB 21/T 1872-2011[S].沈阳:[出版者不详],2011.

[7] 沈阳建筑大学,吉林亚泰(集团)股份有限公司,沈阳建筑研

究院有限公司.装配式混凝土结构构件制作、施工与验收规程:DB21/T 2568-2016[S].沈阳:[出版者不详],2016.

[8] 中国建筑科学研究院,广西建工集团第二建筑工程有限公

司,北京榆构有限公司,等.钢筋连接用灌浆套筒:JG/T 398-2012[S].北京:中国标准出版社,2012.

[9] 北京榆构有限公司等.钢筋连接用套筒灌浆料:JG/T 408-

2013[S].北京:中国标准出版社,2013.

[10] 北京市建筑工程研究院有限责任公司.装配式混凝土结构工

程施工与质量验收规程:DB 11/T 1030-2013[S].北京:北京城建科技促进会,2012.

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