装配式混凝土结构建筑的灌浆套筒及规范要求

1.原理

灌浆套筒是金属材质圆筒，用于钢筋连接。两根钢筋从套筒两端插入，套筒内注满水泥基灌浆料，通过灌浆料的传力作用实现钢筋对接。

两端均采用套筒灌浆料连接的套筒为全灌浆套筒。一端采用套筒灌浆连接方式，另一端采用机械连接方式（如螺旋方式）连接的套筒为半灌浆套筒。灌浆套筒是PC建筑最主要的连接构件，用于纵向受力钢筋的连接。

灌浆套筒如图3.2-1所示，灌浆套筒作业原理如图3.2-2所示。

图3.2-1 灌浆套筒

图3.2-2 灌浆套筒工作原理图

钢筋套筒的使用和性能应符合现行行业标准《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》（JGJ 355—2015）、《钢筋连接用灌浆套筒》（JG/T 398—2012）的规定。

行业标准《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》（JGJ 355—2015）的强制性条款3.2.2规定：“钢筋套筒灌浆连接接头的抗拉强度不应小于连接钢筋抗拉强度标准值，且破坏时应断于接头外钢筋。”

2.构造

灌浆套筒构造包括筒壁、剪力槽、灌浆口、排浆口、钢筋定位销。行业标准《钢筋连接用灌浆套筒》（JG/T 398—2012）给出了灌浆套筒的构造图，如图3.2-3所示。

3.材质

灌浆套筒材质有碳素结构钢、合金结构钢和球墨铸铁。碳素结构钢和合金结构钢套筒采用机械加工工艺制造；球墨铸铁套筒采用铸造工艺制造。我国目前应用的套筒既有机械加工制作的碳素结构钢或合金结构钢套筒，也有铸造工艺制作的球墨铸铁套筒。日本用的灌浆套筒材质为球墨铸铁，大都由我国工厂制造。

《钢筋连接用灌浆套筒》（JG/T 398—2012）给出了球墨铸铁和各类钢灌浆套筒的材料性能，见表3.2-1、表3.2-2。

图3.2-3 灌浆套筒构造图

1—灌浆孔 2—排浆孔 3—剪力槽 4—强度验算用截面 5—钢筋限位挡块 6—安装密封垫的结构 L—灌浆套筒总成 L₀—锚固长度 L₁—预制端预留钢筋安装调整长度 L₂—现场装配端预留钢筋安装调整长度 t—灌浆套筒壁厚 d—灌浆套筒外径 D—内螺纹的公称直径 D₁—内螺纹的基本小径 D₂—半灌浆套筒螺纹端与灌浆端连接处的通孔直径 D₃—灌浆套筒锚固段环形突起部分的内径

注：D₃不包括灌浆孔、排浆孔外侧因导向、定位等其他目的而设置的比锚固段环形突起内径偏小的尺寸。D₃可以为非等截面。

表3.2-1 球墨铸铁灌浆套筒的材料性能

表3.2-2 各类钢灌浆套筒的材料性能

4.尺寸偏差

《钢筋连接用灌浆套筒》（JG/T 398—2012）给出灌浆套筒的尺寸偏差，见表3.2-3。

表3.2-3 灌浆套筒尺寸偏差

（续）

5.灌浆套筒的钢筋锚固深度

《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》（JGJ 355—2015）规定，灌浆连接端用于钢筋锚固的深度不宜小于8倍钢筋直径的要求。如采用小于8倍的产品，可将产品型式检验报告作为应用依据。

6.结构设计需要的灌浆套筒尺寸

在PC构件结构设计时，需要知道对应各种直径的钢筋的灌浆套筒的外径，以确定受力钢筋在构件断面中的位置，计算h₀和配筋等；还需要知道套筒的总长度和钢筋的插入长度，以确定下部构件的伸出钢筋长度和上部构件受力钢筋的长度。

目前国内灌浆套筒生产厂家主要有北京思达建茂（合金结构钢）、上海住总（球墨铸铁）、深圳市现代营造（球墨铸铁）、深圳盈创（球墨铸铁）、建研科技股份有限公司（合金结构钢）、中建机械（无缝钢管加工）等。

北京思达建茂公司半灌浆套筒如图3.2-4、图3.2-5所示，全灌浆套筒如图3.2-6所示，半灌浆套筒和全灌浆套筒主要技术参数见表3.2-4～表3.2-6。

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图3.2-4 JM钢筋半灌浆套筒

表3.2-4 北京思达建茂JM钢筋半灌浆连接套筒主要技术参数

（续）

注：1.本表为标准套筒的尺寸参数：套筒材料：优质碳素结构钢或合金结构钢，抗拉强度≥600MPa，屈服强度≥355MPa，断后伸长率≥16%。

2.竖向连接异径钢筋的套筒：（1）灌浆端连接钢筋直径小时，采用本表中螺纹连接端钢筋的标准套筒，灌浆端连接钢筋的插入深度为该标准套筒规定的深度L₁值。

（2）灌浆端连接钢筋直径大时，采用变径套筒，套筒参数见表3.2-5。

图3.2-5 JM异径钢筋半灌浆套筒

表3.2-5 北京思达建茂JM异径钢筋半灌浆连接套筒主要技术参数

注：1.本表为竖向连接异径钢筋时，灌浆端连接钢筋直径大，且连接钢筋直径相差一级的变径套筒参数；套筒材料：同表3.2-4；套筒型号标识：灌浆连接端的钢筋直径在前，螺纹连接端的钢筋直径在后，直径数字之间用/分开，例如：灌浆连接钢筋为25mm，螺纹连接钢筋直径为20mm，则型号标识为GT25/20。

2.对于灌浆端连接钢筋直径大，且钢筋直径差超过一级的变径套筒，套筒参数按以下原则设计；套筒外径，长度及灌浆连接端各参数均与灌浆端连接钢筋的标准套筒相同，套筒螺纹连接端的内螺纹参数与连接的相应小直径钢筋的标准套筒的内螺纹参数相同。

图3.2-6 JM钢筋全灌浆连接套筒

表3.2-6 北京思达建茂JM钢筋全灌浆连接套筒主要技术参数

注：1.套筒材料：优质碳素结构钢或合金结构钢，机械性能，抗拉强度≥600MPa，屈服强度≥355MPa，断后伸长率≥16%。

2.套筒两端装有橡胶密封环，灌浆孔、出浆孔在套筒两端。

深圳市现代营造科技有限公司半灌浆套筒如图3.2-7所示，半灌浆套筒与连接钢筋对应尺寸见表3.2-7。

图3.2-7 半灌浆套筒尺寸示意图

表3.2-7 半灌浆套筒与连接钢筋对应尺寸表

（续）

说明：所有灌浆套筒均采用QT550-5或QT600-3材质制造，延伸率分别为5%、3%。适用于400MPa、500MPa级别的钢筋纵向连接（本表摘自深圳市现代营造科技有限公司“砼的”牌球墨铸铁灌浆套筒尺寸参数表）。

日本灌浆套筒细部尺寸如图3.2-8所示，灌浆套筒与连接钢筋对应尺寸见表3.2-8。

图3.2-8 日本灌浆套筒细部尺寸图

表3.2-8 日本灌浆套筒与连接钢筋对应尺寸表

注：∗（）指的是拼接接头。