2.3.2 灌浆套筒
1）灌浆套筒的分类及构造
灌浆套筒分为全灌浆套筒和半灌浆套筒，两端均采用灌浆方式与钢筋连接的接头为全灌浆套筒接头，如图2.17所示；一端采用灌浆方式与钢筋连接，而另一端采用螺纹连接方式与钢筋连接的接头为半灌浆套筒接头，如图2.18所示。
图2.17和图2.18中均为整体式灌浆套筒，即套筒筒体为一个整体单元。《钢筋连接用灌浆套筒》（JG/T 398）还给出了分别对应于全灌浆套筒和半灌浆套筒的分体式灌浆套筒。分体式灌浆套筒的筒体由两个筒体单元通过螺纹连接成为一个整体。除上述分类方法外，灌浆套筒还可以根据加工方式不同分为铸造成型套筒（图2.19）和机械加工成型套筒（图2.20）。
图2.17 全灌浆套筒
1—灌浆孔；2—排浆孔；3—剪力槽；L—灌浆套筒总长；L1—注浆端锚固长度；L2—装配端预留钢筋安装调整长度；
L3—预制端预留钢筋安装调整长度；L4—排浆端锚固长度；t—灌浆套筒名义壁厚；d—灌浆套筒外径；
D—灌浆套筒最小内径
图2.18 半灌浆套筒
D1—灌浆套筒机械连接端螺纹的公称直径；D2—灌浆套筒螺纹端与灌浆端连接处的通孔直径
图2.17、图2.18说明：
1.D可为非等截面。
2.全灌浆套筒图中，中间的虚线圆为套筒的中部限位挡片或挡杆，有时也在灌浆套筒中设置类似于抗剪键的钢筋限位挡板，其作用都是便于控制钢筋伸入套筒的长度。
3.当灌浆套筒为竖向连接套筒时，套筒注浆端锚固长度L1为从套筒端面至挡销圆柱面深度减去调整长度20 mm；当灌浆套筒为水平连接套筒时，套筒注浆端锚固长度L1为从密封圈内侧端面位置至挡销圆柱面深度减去调整长度20 mm。
图2.19 球墨铸铁半灌浆套筒示意图
图2.20 机械加工全灌浆套筒示意图
2）灌浆套筒的一般规定
（1）套筒强度
套筒灌浆接头的理想破坏模式为套筒外钢筋被拉断破坏，接头起到有效的钢筋连接作用。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，且设计抗拉承载力不应小于被连接钢筋抗拉承载力标准值的1.15倍。钢筋套筒灌浆连接接头的设计屈服强度不应小于连接钢筋屈服强度标准值。
套筒灌浆连接接头应能经受规定的高应力和大变形反复拉压循环检验，且在经历拉压循环后，其抗拉强度仍应符合上述要求。套筒灌浆连接接头在单向拉伸、高应力反复拉压、大变形反复拉压试验加载过程中，当接头拉力达到连接钢筋抗拉荷载标准值的1.15倍而未发生破坏时，应判为抗拉强度合格，可停止试验。
（2）连接钢筋尺寸要求
灌浆套筒的长度应根据试验确定，且灌浆连接端的钢筋锚固长度不宜小于8倍钢筋公称直径，其锚固长度不包括钢筋安装调整长度和封浆挡圈段长度。全灌浆套筒中间轴向定位点两侧应预留钢筋安装调整长度，预制端L3不宜小于10 mm，装配端L2不宜小于20 mm。
套筒灌浆连接的钢筋应采用符合现行国家标准《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》（GB/T 1499.2）、《钢筋混凝土用余热处理钢筋》（GB 13014）要求的带肋钢筋；钢筋直径不宜小于12 mm，且不宜大于40 mm。接头连接钢筋的直径规格不应大于灌浆套筒规定的连接钢筋直径规格，且不宜小于灌浆套筒规定的连接钢筋直径规格一级以上。灌浆套筒最小内径与被连接钢筋的公称直径的差值应符合表2.2的规定。
表2.2 灌浆套筒最小内径与被连接钢筋公称直径的差值
3）构件设计时的注意事项
根据《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》（JGJ 355）的相关规定，采用套筒灌浆连接的构件混凝土强度等级不宜低于C30。当装配式混凝土结构采用符合规程规定的套筒灌浆连接接头时，全部构件纵向受力钢筋可在同一截面上连接。
（1）套筒连接段对构件设计的影响
由于套筒外径大于所连接的钢筋直径，因此套筒区箍筋尺寸与非套筒区箍筋尺寸不一样。相对于非套筒区域，套筒区域的箍筋周长更长。其次，两个区域的箍筋保护层厚度不一样，套筒区域的箍筋保护层厚度为与套筒外壁相邻的箍筋外侧到构件表面的距离，而非套筒区域的箍筋保护层厚度更大，两者差值为套筒外表面到被连接钢筋外表面的距离。
在进行截面配筋计算时，竖向构件的控制截面往往是柱底、墙底截面，故应当注意由于套筒的存在而引起的纵向受力钢筋受力点的变化，或者说截面有效高度h0的减小，如图2.21所示。除此以外，需要注意的是，由于非套筒区域箍筋的保护层厚度相对更大，根据《混凝土结构设计规范》（GB 50010）相关规定，当混凝土保护层厚度大于50 mm时，需要对保护层采取有效的构造措施。
（2）套筒间距及钢筋保护层厚度
混凝土构件中灌浆套筒的净距不应小于25 mm（图2.22）。混凝土构件的灌浆套筒长度范围内，预制混凝土梁、柱箍筋的混凝土保护层厚度不应小于20 mm（图2.23），预制混凝土墙最外层钢筋的混凝土保护层厚度不应小于15 mm。
图2.21 套筒连接段截面有效高度减小
h0—柱截面有效高度
图2.22 钢筋套筒灌浆连接接头净距
图中尺寸标注单位为mm
图2.23 钢筋套筒灌浆连接接头处箍筋的混凝土保护层厚度
图中尺寸标注单位为mm
4）套筒规格选用参考表
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（合结构钢）、中建机械（无缝钢管加工）等。
北京思达建茂公司生产的半灌浆套筒和全灌浆套筒示意图如图2.24、图2.25所示，半灌浆套筒和全灌浆套筒主要技术参数见表2.3、表2.4。
图2.24 JM钢筋半灌浆套筒
表2.3 北京思达建茂JM钢筋半灌浆连接套筒主要技术参数
续表
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≥600 MPa，屈服强度≥355 MPa，断后伸张率≥16%。
②竖向连接异径钢筋的套筒：a.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。b.灌浆端连接钢筋直径大时，采用变径套筒，套筒参数见相关内容。
图2.25 JM钢筋全灌浆套筒
表2.4 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≥600 MPa，屈服强度≥355 MPa，断后伸长率≥16%。
②套筒两端装有橡胶密封环，灌浆孔、出浆孔在套筒梁端。