[发明专利]一种针对套筒内灌浆料强度偏低的加固结构及其施工方法

说明书

本发明公开了一种针对套筒内灌浆料强度偏低的加固结构，加固结构覆盖预制剪力墙底部的每个套筒灌浆连接接头，其中单个套筒灌浆连接接头的加固结构包括套筒、连接钢筋、灌浆料、剔凿区、预弯附加钢筋和超高性能混凝土；当套筒和连接钢筋通过灌浆料灌浆连接时，套筒与对应的连接钢筋采用两根预弯附加钢筋焊接连接，所述剔凿区位于焊接有预弯附加钢筋的套筒的筒体和连接钢筋周边，剔凿区内填充有超高性能混凝土；还提供一种针对上述加固结构的施工方法，以指导施工，满足加固需求。本发明能够在加固施工过程中，通过整体保留原有的套筒灌浆连接接头，既减小对原结构的破坏，又提高施工的安全性，且本发明加固连接方式简单，工程量小，成本可控。

技术领域

本发明涉及装配式建筑技术领域，具体涉及一种针对套筒内连接钢筋被截断的加固结构及其施工方法。

背景技术

目前，我国的装配式混凝土结构中受力钢筋的竖向连接大部分采用套筒灌浆连接，是一种在预制混凝土构件内预埋的金属套筒中插入钢筋，并灌注高强、微膨胀的水泥基灌浆料而实现的钢筋对接连接方式。在套筒灌浆连接中，灌浆料的抗压强度是其材料性能的关键指标，也是连接钢筋与套筒之间锚固力的主要决定因素。预制构件的连接节点是装配式混凝土结构理论上的薄弱环节，而灌浆料则作为不同预制构件荷载传递的主要介质，因此，灌浆料需要符合设计抗压强度才能保证将预制构件连接成整体，达到“等同现浇”的设计要求。但是，由于操作不规范，施工现场会出现灌浆料拌制时用水量超过产品设计值，导致浆料的水灰比增加，降低了灌浆料的抗压强度，个别存在采用劣质灌浆料甚至普通水泥浆料以次充好的现象。上述情况中，严重的将直接导致预制构件连接节点的受力钢筋无法有效连接，影响结构安全和使用功能。

行业标准《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》JGJ355－2015的局部修订征求意见稿中，针对施工过程中发现灌浆料抗压强度、灌浆接头抗拉强度不符合要求的情况，给出了具体的处理方案：可委托专业检测机构按灌浆料实际抗压强度(对于满足实体检验条件的工程，灌浆料实际抗压强度可通过实体强度检测获得)制作灌浆接头试件按型式检验要求检验，如检验结果符合要求，可予以验收；如不符合，可根据实际抗拉强度，由设计单位进行核算，如经核算并确认仍可满足结构安全和使用功能的，可予以验收；对于核算不合格的情况，需返修或加固处理。由此可见，对于装配式混凝土结构，当套筒内灌浆料的实际抗压强度不能满足结构安全和使用功能要求时，对连接节点部位进行加固处理是十分必要的。

灌浆套筒按照其形式可分为半灌浆套筒和全灌浆套筒。其中，半灌浆套筒与上段连接钢筋之间采用机械连接，与下段连接钢筋之间采用套筒灌浆方式连接。区别于半灌浆套筒，全灌浆套筒与上、下段连接钢筋之间均采用套筒灌浆方式连接。当套筒内灌浆料抗压强度偏低时，对于半灌浆套筒，与上段连接钢筋之间的连接仍是可靠的，与下段连接钢筋之间的连接性能是被削弱的；对于全灌浆套筒，与上、下段连接钢筋之间的连接性能均是被削弱的。

根据套筒灌浆连接的施工工艺、连接机理以及装配式混凝土工程的施工进度，可归纳出套筒内灌浆料抗压强度偏低这一工程质量问题具有以下三项典型特征：(1)区别于个别套筒内下段钢筋被截断或灌浆不饱满，套筒内灌浆料抗压强度偏低具有整体性的特征，至少是单个预制构件或连续灌浆的相邻预制构件内的所有套筒灌浆连接，甚至是整个楼层的套筒灌浆连接都存在问题；(2)即使套筒内灌浆料的实际抗压强度不能满足结构安全和使用功能的要求，套筒与连接钢筋之间的机械连接端仍是可靠的，灌浆连接端的连接性能只是被削弱，仍有一定的剩余价值；(3)发现问题时，通常情况下存在问题的楼层其上部已安装完成多个楼层。

鉴于上述特征，在研究制定加固方案时，应考虑以下几点：(1)需要对预制构件的连接节点区域整体加固，而不是只对个别套筒灌浆接头进行加固；(2)加固时应根据灌浆料抗压强度偏低的程度及套筒的类型，合理地利用原套筒灌浆连接接头的剩余价值，并根据灌浆连接端的连接性能被削弱的程度制定不同量级的加固方法；(3)加固时应考虑到上部已有多个楼层安装完毕，已有上部荷载施加至需加固的楼层。