CN113404323B - 钢筋套筒灌浆连接饱满度缺陷修复装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种钢筋套筒灌浆连接饱满度缺陷修复装置，包括：灌出浆分离装置，与待修复套筒上的出浆口连通，形成修复用注浆入口；恒压装置，与灌出浆分离装置连接，用于提供恒定的灌浆压力；注浆器，与恒压装置连接，用于搅拌和输送灌浆料。本发明所提供的钢筋套筒灌浆连接饱满度缺陷修复装置及方法，具有现场可操作性高，装置成本低廉、操作简便，修复质量可靠且不会对套筒灌浆连接造成损伤等优点。

Description

钢筋套筒灌浆连接饱满度缺陷修复装置及方法

技术领域

本发明属于钢筋套筒灌浆连接技术领域，具体涉及一种钢筋套筒灌浆连接饱满度缺陷修复装置及方法。

背景技术

因对环境影响小、施工周期短、构件部品质量易于管控、材料利用率高和绿色环保等优点，发展装配式混凝土建筑已经成为我国建筑工业化转型升级和绿色发展的重要方向之一。钢筋套筒灌浆连接作为当前我国装配式混凝土结构竖向构件钢筋连接的主要方式之一，其施工质量和性能直接影响了结构的整体性和可靠性。

套筒灌浆连接是通过特殊设计的柱状套筒和作为粘结剂的无收缩灌浆料组合而成的钢筋连接装置，灌浆料强度、灌浆饱满度和钢筋插入长度是影响套筒灌浆连接性能的主要因素。由于灌浆套筒是在工厂生产阶段预埋在预制构件之中，现场构件安装后已无法直接观察到套筒内部情况，灌浆施工时通过目视方式检查进出浆口灌浆料的流淌状态，判断套筒内浆料是否已经饱满。封堵进出浆口后，无法再实时观察套筒内灌浆料高度，当出现漏浆等问题时若无法及时补灌，会导致硬化后的灌浆料高度低于设计要求，另外，由于后浇混凝土标高控制偏差过大或预留钢筋尺寸偏短等导致钢筋插入长度不足，上述问题均会造成钢筋有效锚固长度达不到设计要求。

现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204-2015中对套筒灌浆连接施工验收要求是“灌浆应饱满、密实”，钢筋插入长度不得出现负偏差。现行行业标准《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》JGJ355-2015中，在对套筒灌浆连接进行检验和性能评定时，也是基于灌浆饱满、密实且钢筋有效锚固长度满足设计要求的前提。目前已研发出成孔内窥法、X射线法、现场取样法等钢筋套筒灌浆连接质量检测技术，随着检测技术的实施应用，钢筋套筒灌浆连接的施工质量问题也逐渐显现。其中，灌浆不饱满等质量缺陷时有发生，如何对钢筋套筒灌浆连接的不饱满缺陷进行修复，已成为目前装配式混凝土结构亟待解决的一个技术焦点。

装配式混凝土结构中采用钢筋套筒灌浆连接的预制构件，在同一个截面上接头率一般是100％，而且一般处于构件重要受力部位，当出现灌浆不饱满、钢筋插入长度等质量问题时，会对装配式结构的可靠性和耐久性埋下重大隐患。

目前对于灌浆不饱满缺陷的修复方法主要是通过剔凿套筒近表面混凝土，并在筒壁钻孔方式进行补灌。该方法对构件和套筒的损伤均较大，当钻孔尺寸和钻孔位置选择不当时，会对套筒灌浆连接造成二次缺陷损伤。

现有公开号为CN109029630A、名称为“一种灌浆套筒的浆面检测及补浆方法”的中国专利申请公开了一种补浆方法和补浆装置，具体公开了补浆装置包括导流管、补浆管和显示管，所述导流管的一端与所述显示管相连，另一端连接灌浆套筒的注浆口或出浆口，所述补浆管与所述导流管相连通，所述导流管设有第一调节阀；至少一组灌浆套筒的注浆口或出浆口与一个浆面检测及补浆装置的导流管相连，所述补浆管设有封口装置或第二调节阀，采用封口装置将补浆管进行封口或关闭第二阀门，如此可防止注浆过程中注浆液沿补浆管溢出。该装置适用于灌浆料处于流动状态时的灌浆和补浆，对于灌浆料硬化后检测到的灌浆不饱满问题，无法进行修复。如按照目前的工程质量检测与验收要求的时间节点，通常在灌浆施工完成后6个月至2年期间，此时灌浆料已经完全硬化，当检测发现存在灌浆不饱满质量缺陷时，采用该装置及方法无法进行修复。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种钢筋套筒灌浆连接饱满度缺陷修复装置及方法，可在灌浆料硬化后仍可完成饱满度缺陷的修复，具有现场可操作性高，装置成本低廉、操作简便，修复质量可靠且不会对套筒灌浆连接造成损伤等优点。

本发明提供的一个技术方案：

钢筋套筒灌浆连接饱满度缺陷修复装置，包括：

灌出浆分离装置，与待修复套筒上的出浆口连通，形成修复用注浆入口；

恒压装置，与灌出浆分离装置连接，用于提供恒定的灌浆压力；

注浆器，与恒压装置连接，用于搅拌和输送灌浆料。

优选的，所述灌浆分离装置具有注浆通道和竖向通道，所述竖向通道与所述注浆通道相交连通设置；所述竖向通道用于提升灌浆料流出的液面高度；所述注浆通道用于将灌浆料从恒压装置输送至套筒内部。

优选的，所述竖向通道与所述注浆通道垂直连通设置。

优选的，所述恒压装置具有浆料室和压力室，所述浆料室用于容纳灌浆料，浆料室中的灌浆料经注浆通道进入到套筒内部；所述压力室用于恒定灌浆压力。

优选的，所述压力室中设置恒定力弹簧，用于提供推力。

优选的，所述注浆器与浆料室连通，搅拌灌浆料并将搅拌好的灌浆料输送到浆料室中。

优选的，所述灌出浆分离装置为透明材质。

本发明还提供一个技术方案：

一种钢筋套筒灌浆连接饱满度缺陷修复的方法，包括如下步骤：

1)沿存在灌浆饱满度缺陷套筒的出浆口钻孔，直至进入套筒内部；

2)将灌出浆分离装置与出浆口连接，使注浆通道伸入至套筒内；

3)将恒压装置与灌出浆分离装置连接，压力室中的恒定力弹簧处于松弛状态；

4)用注浆器将搅拌后的修复用灌浆料输送至恒压装置的浆料室中；

5)在压力室的恒定压力推动下，灌浆料由浆料室流入注浆通道，最终流入灌浆套筒内；

6)修复用灌浆料填充满套筒后，返流至灌出浆分离装置；

7)修复用灌浆料填充满竖向通道后，中止灌浆，观察竖向通道内浆料液面的变化；

8)若竖向通道内浆料液面未下降，将恒压装置与灌出浆分离装置脱开，完成修复；若竖向通道内浆料液面出现下降，继续补浆，直至液面不在下降，停止灌浆，完成修复。

优选的，所述步骤2)中，注浆通道伸入至套筒内与钢筋表面留有至少5mm的间隙，以便灌浆料流入套筒内部，灌出浆分离装置为透明材质，以便观察浆料的流动情况；所述方法还包括：步骤9)通过将竖向通道内留存修复灌浆料加工成芯样，可对修复灌浆料实体强度的检测。

有益效果：

本发明提供的钢筋套筒灌浆连接饱满度缺陷修复装置，包括灌出浆分离装置、恒压装置和注浆器，通过灌出浆分离装置与出浆口形成的注浆修复通道，完成灌浆；利用灌出浆分离装置，可以把第一次灌浆时只作为排浆用的出浆口，转化为既是修复浆料进入口也是修复饱满后灌浆料排出口；通过灌出浆分离装置的竖向通道实现自动补浆功能，即竖向通道的灌浆料在流动状态下，由于自重作用，当套筒灌浆不饱满时，根据物理学原理可以自动回流至套筒内，实现自动回补，从而确保修复套筒注浆饱满，保证修复质量；通过恒压装置保证修复过程中灌浆压力恒定，保证灌浆料在稳定压力下灌入，使得注浆充分、饱满，且高效。本发明修复装置结构体系简单合理，能够在不对灌浆套筒和预制混凝土构件造成二次损伤的前提下实现灌浆饱满度缺陷的修复，且实现高质量、高效率修复。

本发明钢筋套筒灌浆连接饱满度缺陷修复的方法，简便易行，对操作人员要求较低，适用于施工现场的复杂环境，并且修复效果可靠，具有良好的实用性。并且，在第一次灌浆不饱满且浆料硬化后，利用本发明的装置和方法，可以实现二次补灌，修复饱满度缺陷。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例示意图；

图2为本发明实施例所述的灌出浆分离装置示意图；

图3为本发明实施例所述的恒压装置示意图；

图4为本发明实施例修复后示意图；

图5为本发明实施例修复方法流程示意图。

图中：1-上部预制构件，2-下部预制构件，3-灌浆套筒，4-灌浆套筒出浆口，5-灌出浆分离装置，501-注浆通道，502-竖向通道，6-恒压装置，601-浆料室，602-压力室，7-注浆器。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。

实施例1

本实施例提供一种钢筋套筒灌浆连接饱满度缺陷修复装置，如图1-图3所示，包括灌出浆分离装置5、恒压装置6和注浆器7。灌出浆分离装置5与待修复套筒上的出浆口4连通，形成修复用注浆入口；恒压装置6与灌出浆分离装置5连接，用于提供恒定的灌浆压力；注浆器7与恒压装置连接，用于搅拌和输送灌浆料。本发明设计的灌出浆分离装置，只需要通过出浆口形成的注浆修复通道，就可以完成灌浆。利用灌出浆分离装置，可以把第一次灌浆时只作为排浆用的出浆口，转化为既是修复浆料进入口也是修复饱满后灌浆料排出口。本发明修复装置结构体系简单合理，能够高质、高效的实现灌浆饱满度缺陷的修复。

其中，灌浆分离装置5具有注浆通道501和竖向通道502，所述竖向通道502与所述注浆通道501相交连通设置，优选竖向通道502与注浆通道501垂直连通设置；所述竖向通道502用于提升灌注灌浆料时灌浆料流出的液面高度，在修复过程中，随着有些积压的气体从套筒内排出，灌浆料液面会下降，此时，竖向通道内的灌浆料作为储备，可以自动回流至套筒内，实现自动回补；所述注浆通道501用于将灌浆料从恒压装置6输送至灌浆套筒3内部。通过竖向通道502实现自动补浆功能，保证修复套筒注浆饱满。

进一步，恒压装置6具有浆料室601和压力室602，所述浆料室601用于容纳灌浆料，浆料室601中的灌浆料经注浆通道501进入到灌浆套筒3内部；所述压力室602用于恒定灌浆压力。其中，压力室602中设置恒定力弹簧，用于提供推力，确保修复过程中灌浆压力恒定。

本实施例中，注浆器7与浆料室601连通，搅拌灌浆料并将搅拌好的灌浆料输送到浆料室601中。

更进一步，本实施例中灌出浆分离装置5采用透明材质制成。有助于观察修复时灌浆料的流动情况。

本实施例修复装置对钢筋套筒灌浆连接不饱满的缺陷进行修复时，先由注浆器7将修复用灌浆料搅拌均匀，然后将灌浆料输送至恒压装置6的浆料室601中，在压力室602恒力推动下灌浆料流进灌出浆分离装置5的注浆通道6，最终流至灌浆套筒3中不饱满区域。当灌浆料逐渐填充满灌浆套筒3中不饱满区域后，返回至灌出浆分离装置5，并进入和填满竖向通道7中，参见图4。

实施例2

本实施例提供一种钢筋套筒灌浆连接饱满度缺陷修复的方法，如图5所示，包括如下步骤：

1)沿存在灌浆饱满度缺陷的灌浆套筒出浆口4钻孔，直至进入灌浆套筒3内部；

2)将灌出浆分离装置5与出浆口连接，使注浆通道501伸入至灌浆套筒4内；

3)将恒压装置6与灌出浆分离装置5连接，压力室602中的恒定力弹簧处于松弛状态；

4)用注浆器7将搅拌后的修复用灌浆料输送至恒压装置6的浆料室601中；

5)在压力室602的恒定压力推动下，灌浆料由浆料室601流入注浆通道501，最终流入灌浆套筒3内；

6)修复用灌浆料填充满灌浆套筒3后，返流至灌出浆分离装置5；

7)修复用灌浆料填充满竖向通道502后，中止灌浆，观察竖向通道502内浆料液面的变化；

8)若竖向通道502内浆料液面未下降，将恒压装置6与灌出浆分离装置5脱开，完成修复；若竖向通道502内浆料液面出现下降，继续补浆，直至液面不在下降，停止灌浆，完成修复。

进一步，所述步骤2)中，注浆通道502伸入至灌浆套筒3内与钢筋表面留有至少5mm的间隙，以便灌浆料流入灌浆套筒3内部，灌出浆分离装置5为透明材质，以便观察浆料的流动情况。

更进一步，本方法还包括：步骤9)通过将竖向通道502内留存修复灌浆料加工成芯样，可对修复灌浆料实体强度的检测。进一步保证修复质量。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.钢筋套筒灌浆连接饱满度缺陷修复装置，其特征在于，包括：

灌出浆分离装置，与待修复套筒上的出浆口连通，形成修复用注浆入口；

恒压装置，与灌出浆分离装置连接，用于提供恒定的灌浆压力；

注浆器，与恒压装置连接，用于搅拌和输送灌浆料；其中

所述灌出浆分离装置具有注浆通道和竖向通道，所述竖向通道与所述注浆通道相交连通设置；所述竖向通道用于提升灌注灌浆料时灌浆料流出的液面高度，并且所述竖向通道内的灌浆料作为储备，可以自动回流至套筒内，实现自动回补；所述注浆通道用于将灌浆料从恒压装置输送至套筒内部；并且其中，所述灌出浆分离装置为透明材质。

2.根据权利要求1所述的钢筋套筒灌浆连接饱满度缺陷修复装置，其特征在于，所述竖向通道与所述注浆通道垂直连通设置。

3.根据权利要求1所述的钢筋套筒灌浆连接饱满度缺陷修复装置，其特征在于，所述恒压装置具有浆料室和压力室，所述浆料室用于容纳灌浆料，浆料室中的灌浆料经注浆通道进入到套筒内部；所述压力室用于恒定灌浆压力。

4.根据权利要求3所述的钢筋套筒灌浆连接饱满度缺陷修复装置，其特征在于，所述压力室中设置恒定力弹簧，用于提供推力。

5.根据权利要求3所述的钢筋套筒灌浆连接饱满度缺陷修复装置，其特征在于，所述注浆器与浆料室连通，搅拌灌浆料并将搅拌好的灌浆料输送到浆料室中。

6.一种钢筋套筒灌浆连接饱满度缺陷修复的方法，所述方法使用根据权利要求1至5中任一项所述的钢筋套筒灌浆连接饱满度缺陷修复装置完成，其特征在于，包括如下步骤：

1）沿存在灌浆饱满度缺陷套筒的出浆口钻孔，直至进入套筒内部；

2）将灌出浆分离装置与出浆口连接，使注浆通道伸入至套筒内；

3）将恒压装置与灌出浆分离装置连接，压力室中的恒定力弹簧处于松弛状态；

4）用注浆器将搅拌后的修复用灌浆料输送至恒压装置的浆料室中；

5）在压力室的恒定压力推动下，灌浆料由浆料室流入注浆通道，最终流入灌浆套筒内；

6）修复用灌浆料填充满套筒后，返流至灌出浆分离装置；

7）修复用灌浆料填充满竖向通道后，中止灌浆，观察竖向通道内浆料液面的变化；

8）若竖向通道内浆料液面未下降，将恒压装置与灌出浆分离装置脱开，完成修复；若竖向通道内浆料液面出现下降，继续补浆，直至液面不在下降，停止灌浆，完成修复，以及

步骤9）通过将竖向通道内留存修复灌浆料加工成芯样，可对修复灌浆料实体强度的检测。

7.根据权利要求6所述的钢筋套筒灌浆连接饱满度缺陷修复的方法，其特征在于，所述步骤2）中，注浆通道伸入至套筒内与钢筋表面留有至少5mm的间隙，以便灌浆料流入套筒内部，灌出浆分离装置为透明材质，以便观察浆料的流动情况。

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