（昆山市建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)中心，江蘇 昆山 215337）

1 連接鋼筋的錨固長(zhǎng)度檢測(cè)的必要性

預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)作為一種符合工業(yè)化生產(chǎn)方式的結(jié)構(gòu)形式，具有施工速度快、勞動(dòng)強(qiáng)度低、噪音污染與濕作業(yè)少和產(chǎn)品質(zhì)量易控制等優(yōu)勢(shì)，已成為國(guó)內(nèi)外建筑業(yè)發(fā)展的主流方向。在裝配式建筑結(jié)構(gòu)中，尤其是在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中，構(gòu)件連接是保證結(jié)構(gòu)整體質(zhì)量的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。鋼筋套筒灌漿連接是在裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中常用的鋼筋連接形式，是指在預(yù)制混凝土構(gòu)件內(nèi)預(yù)埋的金屬套筒中插入鋼筋，并灌注水泥基灌漿料而實(shí)現(xiàn)的鋼筋對(duì)接連接方式。插入套筒內(nèi)的連接鋼筋作為不同預(yù)制構(gòu)件荷載傳遞的主要承擔(dān)者，連接鋼筋的錨固長(zhǎng)度是保證套筒灌漿連接可靠性的關(guān)鍵因素之一。

然而，由于目前建筑工業(yè)化水平和現(xiàn)場(chǎng)施工水平還不高，時(shí)常出現(xiàn)構(gòu)件生產(chǎn)過程中鋼筋預(yù)留長(zhǎng)度不足、現(xiàn)場(chǎng)安裝偏差導(dǎo)致套筒內(nèi)鋼筋錨固長(zhǎng)度不足，甚至出現(xiàn)因構(gòu)件連接鋼筋無(wú)法就位，個(gè)別存在下段連接鋼筋被割短或割斷現(xiàn)象，使鋼筋的有效錨固長(zhǎng)度不足，導(dǎo)致鋼筋套筒灌漿連接接頭性能達(dá)不到要求，給工程結(jié)構(gòu)帶來(lái)了巨大的安全問題。因此，套筒內(nèi)鋼筋錨固長(zhǎng)度有必要進(jìn)行檢測(cè)驗(yàn)收。

2 現(xiàn)有的連接鋼筋錨固長(zhǎng)度檢測(cè)方法

一般的混凝土結(jié)構(gòu)中的錨固鋼筋在混凝土澆筑前都是裸露在外的，通過鋼直尺、鋼卷尺等傳統(tǒng)工具均能方便有效地對(duì)錨固鋼筋的長(zhǎng)度進(jìn)行檢測(cè)驗(yàn)收，達(dá)到保證工程質(zhì)量的目的。然而，鋼筋套筒灌漿連接的形式是一種伴隨裝配式結(jié)構(gòu)的特殊鋼筋連接形式，傳統(tǒng)的檢測(cè)方法無(wú)法對(duì)套筒中的鋼筋進(jìn)行長(zhǎng)度檢測(cè)。對(duì)于該問題，僅僅通過檢查預(yù)制構(gòu)件檢測(cè)報(bào)告和監(jiān)理巡查來(lái)保證重要節(jié)點(diǎn)的施工質(zhì)量是不夠的，存在嚴(yán)重安全隱患。

現(xiàn)有的X射線法能夠?qū)崿F(xiàn)套筒內(nèi)鋼筋錨固長(zhǎng)度的檢測(cè)，但受限于便攜式X射線機(jī)的穿透能力，目前只適用于套筒居中或梅花形布置的200mm厚預(yù)制剪力墻套筒內(nèi)連接鋼筋的檢測(cè)。此外，由于該方法具有輻射，對(duì)人體存在傷害，人員清場(chǎng)以及檢測(cè)人員的防護(hù)工作也相當(dāng)繁瑣且檢測(cè)效率低、檢測(cè)成本高，因此，沒有得到很好地推廣應(yīng)用。

鑒于以上實(shí)際，有必要研究開發(fā)一種可以快速、精準(zhǔn)地定量檢測(cè)灌漿套筒鋼筋接頭中連接鋼筋錨固長(zhǎng)度的方法，克服現(xiàn)有方法的不足，以有效解決該工程難題。

3 套筒內(nèi)連接鋼筋錨固長(zhǎng)度檢測(cè)技術(shù)的研發(fā)及其優(yōu)點(diǎn)

2018年起，昆山市建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)中心創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)為攻克灌漿套筒內(nèi)鋼筋錨固長(zhǎng)度檢測(cè)的難題，開展了大量理論和試驗(yàn)研究，經(jīng)過一年余的技術(shù)攻關(guān)，成功研發(fā)出了灌漿套筒鋼筋接頭中連接鋼筋錨固長(zhǎng)度的內(nèi)窺檢測(cè)法。

3.1 方法的特點(diǎn)和原理

灌漿套筒鋼筋接頭中連接鋼筋錨固長(zhǎng)度的內(nèi)窺檢測(cè)法是利用了灌漿套筒尺寸精度高的特點(diǎn)，通過內(nèi)窺鏡三維尺寸測(cè)量技術(shù)，將測(cè)量連接鋼筋插入深度轉(zhuǎn)化為測(cè)量連接鋼筋插入段末端與套筒出漿口中心位置（或套筒中部限位擋卡）的相對(duì)距離，再根據(jù)出漿口中心位置（或套筒中部限位擋卡）計(jì)算得到連接鋼筋插入深度。對(duì)于半灌漿套筒內(nèi)鋼筋錨固長(zhǎng)度檢測(cè)，利用橡膠塞能夠保證三維立體測(cè)量?jī)?nèi)窺鏡的探頭和鏡頭在測(cè)量時(shí)從預(yù)制構(gòu)件表面的出漿口的中心進(jìn)入，當(dāng)然由于連接軟管為柔性材質(zhì)，橡膠塞內(nèi)還設(shè)置有剛性套管，剛性套管能夠引導(dǎo)連接軟管呈直線狀伸入出漿孔道內(nèi)，因此能夠保證鏡頭處于出漿孔道的中部，從而能夠確定鏡頭豎向位置，也便于精確的計(jì)算連接鋼筋插入深度。對(duì)于全灌漿套筒內(nèi)鋼筋錨固長(zhǎng)度檢測(cè)，利用小直徑內(nèi)窺鏡探頭及前視三維立體測(cè)量鏡頭，借助于探頭彎曲轉(zhuǎn)向功能，剛好可以使探頭在出漿孔道或灌漿孔道與套筒的交接處轉(zhuǎn)向，引導(dǎo)連接軟管在連接鋼筋與套筒內(nèi)壁之間的間隙內(nèi)移動(dòng)，通過測(cè)量鏡頭精確探查連接鋼筋插入段末端位于全灌漿套筒內(nèi)不同位置處的影像和測(cè)量數(shù)據(jù)。

3.2 方法的優(yōu)點(diǎn)

該方法通過測(cè)量對(duì)象的轉(zhuǎn)換，大大縮短了測(cè)量距離，滿足了設(shè)備的量程要求，解決了灌漿套筒內(nèi)鋼筋錨固長(zhǎng)度不易檢測(cè)的難題，對(duì)預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)的套筒灌漿連接的鋼筋錨固長(zhǎng)度均可適用，不受預(yù)制構(gòu)件種類和套筒規(guī)格的限制，且可以直觀、清晰、量化地獲取連接鋼筋插入深度，大大提高了檢測(cè)效率，操作簡(jiǎn)單，普通技術(shù)人員經(jīng)培訓(xùn)均能掌握，是一種安全、無(wú)損、高效的檢測(cè)方法，試驗(yàn)和應(yīng)用照片見圖1、圖2、圖3。

3.3 方法的標(biāo)準(zhǔn)化

目前，該技術(shù)已通過工程驗(yàn)證和專家論證，技術(shù)趨于成熟，形成了包括檢測(cè)原理、檢測(cè)方法、檢測(cè)過程、結(jié)果判定等一套完整檢測(cè)技術(shù)，為業(yè)內(nèi)首創(chuàng)，技術(shù)水平達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先，已授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利2項(xiàng)，得到了業(yè)內(nèi)專家普遍認(rèn)可，并被寫入江蘇省地方標(biāo)準(zhǔn)《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)檢測(cè)技術(shù)規(guī)程》（DB32/T 3754—2020）之中，于2020年5月1日已開始實(shí)施并大量應(yīng)用。

圖1 模型試驗(yàn)

圖2 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

圖3 測(cè)試效果優(yōu)良

3.4 經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益

在該方法的應(yīng)用過程中，對(duì)于建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)而言，新增的“套筒內(nèi)連接鋼筋錨固長(zhǎng)度檢測(cè)”項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益顯著，據(jù)測(cè)算，每年可新增檢測(cè)收入超350萬(wàn)元。意義更重要的是，能夠依靠檢測(cè)的威懾力來(lái)不斷提高裝配式混凝土結(jié)構(gòu)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)——鋼筋套筒灌漿連接的施工質(zhì)量，保障人民群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全，有利于社會(huì)的長(zhǎng)治久安，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

3.5 方法的不足

目前該方法的不足是其檢測(cè)設(shè)備，三維尺寸測(cè)量?jī)?nèi)窺鏡，如圖4所示，為國(guó)外進(jìn)口，市場(chǎng)價(jià)約50萬(wàn)人民幣，價(jià)格較為昂貴，國(guó)內(nèi)若能自主研發(fā)將對(duì)該方法具有更好地推進(jìn)作用。

圖4 工業(yè)內(nèi)窺鏡

4 結(jié)論

本文研發(fā)的“灌漿套筒鋼筋接頭中連接鋼筋錨固長(zhǎng)度的內(nèi)窺檢測(cè)法”，采用帶三維立體尺寸測(cè)量功能的內(nèi)窺鏡伸入套筒內(nèi)，利用套筒加工尺寸精度高的特點(diǎn)來(lái)選擇內(nèi)部參照點(diǎn)，將測(cè)量對(duì)象科學(xué)轉(zhuǎn)換，極大地縮短測(cè)量距離，適應(yīng)了設(shè)備的量程。實(shí)現(xiàn)了套筒內(nèi)連接鋼筋錨固長(zhǎng)度的快速、精準(zhǔn)測(cè)量，提高鋼筋套筒連接的質(zhì)量和保障結(jié)構(gòu)的安全性，解決了行業(yè)難題。