自2014年起，上海、安徽、山東等省市的相關(guān)研究機構(gòu)了對套筒灌漿質(zhì)量現(xiàn)場檢測方法的研究，并嘗試了多種在工程界應(yīng)用的無損檢測方法，但目前未能得到很好的解決方案。

 目前，業(yè)內(nèi)未見針對套筒灌漿的非破損可靠檢測（監(jiān)測）技術(shù)方法。對套筒內(nèi)灌漿飽滿性的檢測成為業(yè)界的難題。

 阻尼振動是指由于振動系統(tǒng)受到摩擦和介質(zhì)阻力或其他能耗而使振幅隨時間逐漸衰減的振動。

 在震動方向上，物體受到的作用力包括彈性力和摩擦阻力。

 力學(xué)方程可以用下列方程表示：

其中x為振幅、A0為初始振幅、 t為時間、ω為振動系統(tǒng)的固有角頻率、 β為阻尼系數(shù)，e為科學(xué)常數(shù)，φ0為初始角。其中振動的振幅呈指數(shù)衰減，當(dāng)振動體一定、激勵后初始振動的幅度和頻率一定，振動體周圍的介質(zhì)的彈性模量越大其阻尼系數(shù)β就越大，振幅衰減越快；因此傳感器周圍的介質(zhì)為空氣、水、流動的砂漿、凝固后的砂漿，其阻尼系數(shù)依次增大，相應(yīng)的，振幅的衰減將會急劇增加。下圖是不同阻尼系數(shù)下的震動曲線：

2.2 實現(xiàn)方案

阻尼振動法，是一種采用預(yù)埋微型阻尼振動傳感器進行套筒灌漿質(zhì)量檢測的方法。

根據(jù)上述規(guī)律，傳感器在特定激勵信號的驅(qū)動下，會產(chǎn)生一定頻率的振動。通過測量傳感器振幅衰減情況，即可推斷傳感器周圍介質(zhì)形態(tài)，從而判讀灌漿料是否達(dá)到傳感器位置，進而判斷套筒灌漿飽滿程度。

套筒灌漿前將阻尼振動傳感器預(yù)埋在鋼筋套筒出漿孔的底部，套筒灌漿施工完成后，可以在灌漿料初凝前進行測試，通過檢測傳感器信號波幅的衰減情況來判別傳感器是否被灌漿料包覆，以確定套筒內(nèi)檢測灌漿料是否飽滿，達(dá)到套筒灌漿施工過程質(zhì)量控制的目的；在灌漿料固化后進行檢測，可以達(dá)到套筒灌漿施工質(zhì)量檢測的目的。

3.1 工程案例

該工程為剪力墻結(jié)構(gòu)住宅，抽取某棟樓10層的50%套筒進行測試，測試內(nèi)容包含兩個部分：初凝前套筒灌漿飽滿性監(jiān)測和固化后套筒飽滿性檢測；灌漿作業(yè)前布置傳感器；正常灌漿，確保排漿孔有溢漿；在灌漿后5分鐘進行飽滿性監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)不飽滿現(xiàn)象進行標(biāo)記并補灌；補灌后5分鐘進行復(fù)測；灌漿料完全固化后進行檢測。

初凝前抽取部分構(gòu)件進行灌漿飽滿性監(jiān)測，灌漿過程中出現(xiàn)多處灌漿倉漏漿現(xiàn)象，由其漏漿發(fā)生在外墻部位時，灌漿操作人員較難發(fā)覺。

共布置測點88個，監(jiān)測發(fā)現(xiàn)部分不飽滿測點，飽滿率77.27%；并對缺陷測點進行了現(xiàn)場修復(fù)。其中漏點主要出現(xiàn)在外墻邊角部位和部分封邊不完整部位；固化后共對所有布置的測點進行了測試，測點數(shù)量88個；飽滿測點數(shù)量85個，占總測點數(shù)96.59%。

 對部分飽滿測點和不飽滿測點進行了開鑿驗證，結(jié)果證明，測試結(jié)果完全準(zhǔn)確。下面是部分開鑿驗證內(nèi)窺鏡圖片。

3.2 現(xiàn)場應(yīng)用總結(jié)

對近十個工程進行了上千個套筒監(jiān)測/檢測現(xiàn)場應(yīng)用結(jié)果顯示，各個工程灌漿施工不同程度上存在施工缺陷，部分工程存在較大的質(zhì)量隱患。各個工程灌漿施工采用的灌漿料、灌漿器具、灌漿料制備、灌漿工藝及效果各有不同，而且不同程度上存在較多的施工缺陷，一般灌漿飽滿率分布在70%~80%區(qū)間，甚至有的工地灌漿飽滿率低于70%。

灌漿過程中，出漿口出漿不能等同于灌漿飽滿。灌漿料排氣不完全、灌漿速度過快、漏漿等情況都會造成套筒內(nèi)砂漿液面明顯下降。

施工完成后出漿口充滿砂漿不等同于套筒內(nèi)灌漿飽滿。砂漿粘度較大，灌漿完成后，出漿口封堵密實，即使套筒內(nèi)的砂漿流空，水平方向的排漿孔中依然會留有砂漿。

灌漿過程中采用飽滿度監(jiān)測技術(shù)能夠在灌漿后初凝前及時發(fā)現(xiàn)灌漿施工缺陷，現(xiàn)場處理后進行二次補灌，灌漿飽滿率能提升20%左右。

雖然目前裝配式結(jié)構(gòu)在多個省市大規(guī)模開展施工，但是裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量控制缺乏有效的技術(shù)方法。灌漿施工為隱蔽工程，質(zhì)量缺陷很難由外觀（排漿孔）發(fā)現(xiàn)，施工質(zhì)量缺陷事后處理難度極大，現(xiàn)有竣工質(zhì)量檢測方法不能很好的進行管控（事后即使發(fā)現(xiàn)問題也很難處置）。現(xiàn)有的檢測規(guī)范僅規(guī)定出漿口出漿，例如《鋼筋套筒灌漿連接應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（JGJ 355-2015）第7.0.10條規(guī)定：“灌漿應(yīng)密實飽滿，所有出漿口均應(yīng)出漿” ，但是出漿口出漿不能等同于灌漿飽滿。

實際工程套筒灌漿飽滿率處于較低的水平，給工程質(zhì)量帶來較大的隱患，急需采取有效的技術(shù)手段提高施工質(zhì)量，以及為工程驗收提供可靠的測試結(jié)果作為評估依據(jù)。

大量室內(nèi)模擬及現(xiàn)場試驗表明，該方法在套筒灌漿料凝固前和凝固后均能直觀、可靠、快捷地測試出灌漿是否飽滿。該方法在灌漿料初凝前，能及時監(jiān)測灌漿是否飽滿，為二次補灌提供可靠的依據(jù)，可以明顯提升對灌漿質(zhì)量；在灌漿料固化后，可以檢測灌漿是否飽滿，為工程驗收提供準(zhǔn)確的測試數(shù)據(jù)。

本文提出的阻尼振動法套筒灌漿飽滿性檢測技術(shù)，為業(yè)內(nèi)首次提出了一種可靠的施工過程監(jiān)測和施工結(jié)果檢測的技術(shù)方案，對提升裝配式混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，促進行業(yè)健康發(fā)展具有顯著的社會效益和經(jīng)濟效益。