黃 敏
(四川建筑職業(yè)技術(shù)學院, 四川 德陽 618000)
鋼筋套筒灌漿連接是利用專用套筒連接鋼筋的一種連接技術(shù)。其主要的原理是將需要連接的帶肋鋼筋插入灌漿套筒內(nèi),在灌漿套筒內(nèi)注入連接的灌漿料,由于灌漿料的包裹作用,使鋼筋在灌漿料的包裹作用下,把兩邊的鋼筋進行連接。目前鋼筋連接方式有很多,例如焊接、漿錨連接等,但是在裝配式建筑中,鋼筋套筒連接是最常用的一種鋼筋連接方式。
金屬套筒、帶肋鋼筋、灌漿料組成了鋼筋套筒灌漿連接接頭,套筒的形式按照兩頭是否全部灌漿分為全灌漿套筒連接(圖一a)以及半灌漿套筒連接(圖一b),全灌漿連接接頭時兩頭都采用灌漿連接,半灌漿套筒連接的接頭一端為灌漿連接,另一端為其他連接方式。
圖一灌漿套筒示意圖
鋼筋是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中最重要的材料之一,它主要起骨架的作用,一般選用帶肋的鋼筋。在裝配式建筑中,由于構(gòu)件都是后期連接的,只有把連接節(jié)點處理好了,裝配式結(jié)構(gòu)才能更好的受力。因此,對于裝配式建筑中的鋼筋應該直徑有一定的要求,一般在12mm-40mm 之間。采用不銹鋼鋼筋及其他進口鋼筋時,應該按照相應鋼筋的性能要求來使用。
套筒的材質(zhì)有碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼和球墨鑄鐵,要求內(nèi)壁粗糙。日本用的套筒材質(zhì)是球墨鑄鐵,大都由我國工廠加工制作。國內(nèi)既有球墨鑄鐵套筒,也有碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼材質(zhì)套筒。
套筒必須滿足套筒外觀質(zhì)量、材料特性、長度、以及現(xiàn)場連接鋼筋裝配的需要。
(1)半灌漿套筒螺紋端與灌漿端連接處的通孔直徑設計不能設計過大,螺紋小徑與通孔直徑差一般可以控制在2mm 以內(nèi),通孔的長度控制在3mm 之內(nèi);
(2)灌漿套筒中間軸向定位點兩側(cè)應預留鋼筋安裝調(diào)整長度必須利用灌漿套筒長度試驗來確定,一般情況下預制端不應小于10mm,現(xiàn)場裝配端不應小于20 mm。
(3)無論是全灌漿套筒還是半灌漿套筒,在進行排漿孔位置設計時都要考慮方便施工和結(jié)構(gòu)受力的因素,其長度的設置可以按照(圖一)中的長度來設計。其中L-灌漿套筒的總長;L0-錨固的長度;L1-預制端預留鋼筋安裝調(diào)整的長度;L2-現(xiàn)場裝配端預留鋼筋安裝調(diào)整的長度;t-灌漿套筒的壁厚;d-灌漿套筒的外徑;D-內(nèi)螺紋的公稱直徑;D1-內(nèi)螺紋的基本小徑;D2-半灌漿套筒螺紋端與灌漿端連接處的通孔直徑;D3-灌漿套筒錨固段環(huán)形突起部分的內(nèi)徑(不包括灌漿孔、排漿孔外側(cè)因定位、導向等目的而設置的比錨固段環(huán)形突起內(nèi)徑偏小的尺寸,這個內(nèi)徑可以為不是等截面的)。
(4)當預制構(gòu)件中鋼筋的混凝土保護層厚度大于50mm 時,宜對鋼筋的混凝土保護層采取鋪設鋼筋網(wǎng)片等構(gòu)造措施來處理。
(5)套筒之間凈距不應小于25mm。
(6)預制結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用鋼筋套筒灌漿連接時,應在構(gòu)件生產(chǎn)前進行鋼筋套筒灌漿連接接頭的抗拉強度試驗,每種規(guī)格的連接接頭試件數(shù)量不應少于3 個(這一條是強制性規(guī)定)。
灌漿料強度的保證:灌漿料的強度決定了灌漿連接的強度,所以必須嚴格按照要求來檢查其強度是否達到設計值,一般采用40mm×40mm×160mm 尺寸制作灌漿料試件,按照標準養(yǎng)護條件的來養(yǎng)護,取最小的強度作為灌漿料的抗壓強度。在實際施工中,灌漿料往往和灌漿套筒配套使用,各個生產(chǎn)和使用單位也可以在開發(fā)接頭時考慮與灌漿套筒匹配而對灌漿料提出更高的強度要求。但無論是哪一種就必須在施工中嚴格進行質(zhì)量控制,確保灌漿料的強度滿足設計要求。
灌漿管應該與套筒灌漿孔、灌漿機具匹配使用。確保施工中灌漿管不脫出和破裂等情況發(fā)生而影響灌漿,建議使用PVC 管。
套筒連接灌漿時,為了使灌漿料充滿灌漿管需要在每個灌漿區(qū)域內(nèi)留出相應的灌漿孔、出漿孔、排氣孔,排除管道中的空氣,使其澆灌密實。在壓力灌漿時,一旦漏漿處理都會非常的困難。因此一般采用專用封縫料、密封帶等封堵應確保不漏漿。
目前裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的鋼筋灌漿套筒連接中材料基本上都是必須配套來使用的,灌漿套筒和灌漿料一定要適合才能一起工作。灌漿材料不能通用就有可能造成不能大量的使用,但是隨著生產(chǎn)力的不斷發(fā)展,裝配式混凝土技術(shù)的大力推進,灌漿材料的適用性,通用性將是未來研究的方向。