高強灌漿技術在裝配整體式住宅施工中的應用

上海市浦東新區建設工程安全質量監督站 上海 200127

1 工程概況

上海市浦東新區某住宅小區項目位于御橋路和御青路路口，由8 棟高層住宅樓組成，總建筑面積96 300 m2，建筑層高2.95 m，均設有1 層地下室。建筑層數為20～27 層，建筑高度為58.95～79.25 m，1～6 層為剪力墻結構，7～頂層為裝配整體式結構。

本工程的裝配整體式結構的主要特點有：現場結構施工采用預制裝配式方法；所有預制構件（PC構件）包括外墻墻板、空調板、陽臺疊合板以及樓梯的成品構件全部采用在工廠流水加工制作；外墻墻板采用套筒植筋、高強灌漿施工的新技術施工工藝，能將PC構件與PC構件進行有效連接。

2 高強灌漿施工技術概述[1,2]

2.1 高強灌漿施工技術的特點

高強灌漿施工技術是指采用一種特殊的水泥基灌漿材料進行二次灌漿的技術。這種高強灌漿施工技術具有如下特點：

（a）強度高，特別是早期強度高，抗壓強度R1≥30 MPa，R28≥65 MPa，最高大于80 MPa，方便施工加快施工進度。

（b）流動性好：最小流動值大于270 mm，對于細小孔道的二次灌漿，不需振搗便可自動流平、填充孔洞的全部空間。

（c）微膨脹：豎向自由膨脹率根據設計需要最大可達0.5%，保證緊密接觸不留空隙。

2.2 裝配整體式住宅中高強灌漿施工技術的特點

根據設計要求，本工程PC構件外墻板內的套筒、鍍鋅波紋管以及PVC管（圖1）內采用灌漿機將高強灌漿料灌注植入Φ20 mm、Φ16 mm鋼筋的高強套筒、鍍鋅波紋管內的施工，產生了PC構件與現澆結構、PC構件與PC構件相連接新型施工技術。對比預制構件外墻模（PCF）連接通常采用的角鐵與接駁器螺栓連接，采用高強灌漿施工技術連接具有良好的抗滲性，且受力更合理，整體剛度更好，耐久性更高。

圖1 套筒、鍍鋅波紋管以及PVC管灌漿剖面示意

3 工藝流程

施工準備→連接件矯正及清理→PC構件固定→高強灌漿料的攪拌→灌漿→養護

4 施工要點[3-8]

4.1 施工準備

工具材料準備：手持式攪拌器1 臺，小型水泥灌漿機1 臺，量程為100 kg的地秤1 臺（用于稱料），量程為10 kg電子秤1 臺（用于量水），能精確控制用水量、帶刻度且容量合適的量筒（量杯）和溫度計3 只（測量現場氣溫、水溫、料溫），容量30 L灌漿料攪拌桶1 只（嚴禁用鋁質桶），小水桶若干（盛水及運送灌漿料），竹劈子若干（供疏導灌漿料用），橡膠塞若干（用于堵塞灌漿孔、溢漿孔），瓦刀等工具若干，檢驗強度用試模用4 cm×4 cm×16 cm試模。

4.2 連接件矯正及清理

由于構件吊鉤在脫鉤后，相疊部分底面無法再作清理工作，因此，清理構件應在安裝前進行。預制構件吊裝前應清除套筒內及預留鋼筋上灰塵、泥漿及鐵銹等，以保持清潔干凈。吊裝前應將鋼筋矯正就位，確保構件順利拼裝，鋼筋在套筒內應居中布置，盡量避免鋼筋碰觸、緊靠套筒內壁。

吊裝前應檢查、記錄預留鋼筋長度，確保吊裝時鋼筋伸入套筒的長度滿足設計要求。坐漿界面應清理干凈，灌漿前澆水充分濕潤，但不得殘留明水。構件拼裝應平穩、牢固，灌漿時及灌漿后在規定時間內不得擾動。

4.3 高強灌漿料的攪拌

高強灌漿料以水和灌漿料攪拌而成。水必須稱量后加入，精確至0.1 kg，拌和用水應采用飲用水。灌漿料的加水量一般控制在13%～15%之間，原則為不泌水，流動度不小于270 mm（不振動自流情況下）。

高強無收縮灌漿料的拌和采用手持式攪拌機攪拌，攪拌時間3～5 min。 攪拌完的拌合物，隨停放時間增長，其流動性降低。自加水算起應在40 min內用完。灌漿料未用完應丟棄，不得二次攪拌使用，灌漿料中嚴禁加入任何外加劑或外摻劑。

4.4 灌漿

將攪拌好的灌漿料倒入螺桿式灌漿泵，開動灌漿泵，控制灌漿料流速在0.8～1.2 L/min，待有灌漿料從壓力軟管中流出時，插入鋼套管灌漿孔中。應從一側灌漿，灌漿時必須考慮排出空氣，兩側以上同時灌漿會窩住空氣，形成空氣夾層。

從灌漿開始，可用竹笊子疏導拌合物，這樣可以加快灌漿進度，促使拌合物流進孔洞內各個角落。灌漿過程中，不準許使用振動器振搗，以確保灌漿層勻質性。灌漿開始后，必須連續進行，不能間斷，并盡可能縮短灌漿時間。在灌漿過程中發現已灌入的拌合物上有浮水時，應當馬上灌入較稠一些的拌合物，使其吃掉浮水。當有灌漿料從鋼套管溢漿孔溢出時，用橡皮塞堵住溢漿孔，直至所有鋼套管中灌滿灌漿料后，停止灌漿。

5 施工溫度和養護

夏季施工時，漿體溫度不高于30 °C，冬季施工不低于5 °C。當環境溫度超過35 °C時，安排在夜間施工。當環境溫度低于5 °C時，安排在白天氣溫較高時段施工。當環境溫度低于5 °C時，若仍需進行灌漿作業，則除按正常壓漿規定執行外，要提高水泥漿用水溫度，使水泥漿溫度不低于10 °C。

灌漿結束后，24 h內PC構件不可受到振動，3 d內不可受載，應保持灌漿材料處于濕潤狀態，養護時間不得少于7 d。可采用自然養護，但養護溫度不應低于5 °C或高于30 °C，否則應采取保溫或降溫措施。準備檢驗強度用試模，可選用4 cm×4 cm×16 cm試模。按標準養護和同條件養護分兩類進行養護。

6 施工評定

根據該項目開發商委托同濟大學實驗室的研究數據，采用該技術的PC構件連接經200 萬次疲勞試驗、50 次凍融循環，強度無明顯變化。高強灌漿施工一般在PC構件吊裝就位臨時固定后進行施工，由于采用的特殊水泥基灌漿材料早期強度高，可以少占用工期，另外該技術在裝配整體式住宅中的應用將PC構件與PC構件、PC構件與現澆混凝土結構進行有效連接，增加了PC構件的施工使用率。該項目的7#、10#、14#樓已經于2013年11月底通過了主體結構驗收，評定為合格。實踐證明高強灌漿施工技術操作安全簡便，且可冬季施工，具有良好的社會效益和經濟效益。