淺析裝配式灌漿套筒的施工流程及注意事項

摘 要：套筒灌漿連接的原理是透過鑄造的中空型套筒，鋼筋從兩端開口穿入套筒內部，不需要搭接或融接，鋼筋與套筒間填充高強度微膨脹結構性砂漿，即完成鋼筋續接動作。本文將根據現場的施工經驗對鋼筋套筒灌漿連接的施工步驟和灌漿工藝進行介紹，并對常見問題提出解決辦法，以保證施工過程中的灌漿質量，為現場施工起到指導作用。

關鍵詞：裝配式 灌漿 套筒

前 言

隨著建筑技術的不斷發展，裝配式混凝土結構開始在建筑工程施工領域得到了應用。預制構件連接環節的施工質量是事關裝配式混凝土結構安全的關鍵因素。根據裝配式住宅工程施工的特點，傳統的綁扎搭接方式和焊接連接等方式并不能應用于裝配式建筑的施工。鋼筋套筒灌漿連接技術的應用，可以在對鋼筋二次應力問題和變形現象進行有效控制的基礎上，促進裝配式住宅施工質量的提升。此項技術的原理是，當灌漿料受到套筒的約束作用后，灌漿料與套筒內側筒壁間產生較大的正向應力，鋼筋通過正向應力在其帶肋的粗糙表面產生摩擦力，傳遞鋼筋軸向應力，保證建筑安全性。除此之外，裝配式套筒灌漿技術的運用，還能起到環保、節能、縮減成本等作用。

鑒于近年來裝配式建筑的興起并受到社會各界的高度關注，尤其是在國內最高層明確要求發展裝配式建筑，推動新型建筑工業化的號召下，國家和行業陸續編制出版了多項技術規程和技術規范。針對灌漿套筒施工工藝也發布了《裝配式混凝土結構技術規程》（JGJ 1—2014）、《裝配式混凝土建筑技術標準》（GB/T 51231—2016）、《鋼筋套筒灌漿連接應用技術規程》（JGJ 355-2015）、《鋼筋連接用灌漿套筒》（JG/T 398—2012）等一系列的技術規程。規范的應用此技術，是確保建筑結構質量安全的基礎，也是灌漿套筒連接技術創新和發展的前提，本文將在嚴格遵循此規范的基礎上，結合實際施工經驗，對裝配式灌漿套筒的施工工藝進行闡述。

一、灌漿套筒的介紹

灌漿套筒由球墨鑄鐵或結構鋼材料制作而成[1]，與之相關的連接接頭由帶肋鋼筋、灌漿套筒和套筒灌漿料等三部分構成。其連接原理是，將帶肋鋼筋插入套筒后，向套筒內灌注高強無收縮或微膨脹的灌漿料，填補鋼筋與套筒之間的空隙。硬化后的套筒灌漿料與鋼筋的橫肋和套筒內壁的凹槽或凸肋緊密嚙合，從而實現兩根鋼筋的連接。在此過程中，借助套筒灌漿料受到鋼筋套筒的約束作用以及套筒灌漿料自己所具有的微膨脹特性，加大了鋼筋套筒內側與鋼筋間的正向作用力以及鋼筋套筒內表面與鋼筋的摩擦力，從而使得鋼筋的連接更加牢靠。

灌漿套筒以其形狀來區分，則以圓柱形和方錘形為主，筒體上安裝有灌漿孔和出漿孔；

以套筒所呈現的形式來區分，通常用于裝配式住宅施工的灌漿套筒可分為全灌漿套筒和半灌漿套筒兩種；根據鋼筋的傳力方向，又可以將套筒分為豎向連接套筒和水平連接套筒。

其中，半灌漿套筒在預制構件端采用直螺紋方式連接鋼筋，現場裝配端采用灌漿方式連接鋼筋。半灌漿套筒又分為：直接滾軋直螺紋灌漿套筒、剝肋滾軋直螺紋灌漿套筒以及鐓粗直螺紋灌漿套筒。由于直螺紋連接端所需要的鋼筋錨固長度小于灌漿連接端所需的鋼筋錨固長度，半灌漿套筒接頭尺寸較小，半灌漿套筒主要適用于向構件（墻、柱）的連接。

全灌漿套筒接頭的兩端采用灌漿方式連接鋼筋，由于直灌漿連接端所需要的鋼筋錨固長度較長，全灌漿套筒尺寸長于半灌漿套筒，全灌漿套筒適用于向構件（墻、柱）和橫向構件（梁）的鋼筋連接。

二、套筒灌漿的準備工作

1.構件連接部位的安裝處理措施

裝配式住宅鋼筋套用灌漿連接施工對操作人員的素質和施工管理工作的時效性的要求相對較高。灌漿連接部位的處理與安裝，是事關裝配式住宅施工質量的重要因素。在構件安裝工作開始之前，相關人員需要對應用于構件連接的連接鋼筋的規格、長度、表面狀況和軸心位置等因素進行嚴格檢查，并要對套筒灌漿腔、灌漿孔道和排漿孔道中的異物進行及時清理。針對裝配式住宅施工階段的實際情況，相關人員也可以對干燥度混凝土結合面進行潤濕處理。處于保證施工質量的需要，施工人員可以在構件下方安裝厚支撐塊，支撐塊的厚度在10-20mm之間。在構件安裝階段，相關人員需要為鋼筋套筒連通灌漿腔的最小間隙進行控制。在構件安裝時段，連接鋼筋插入套筒的深度需要滿足系統的設計要求，并要在位置坐標正確的情況下進行固定。在鋼筋直徑為10-25mm的情況下，套筒灌漿段最小內徑與連接鋼筋制公稱直徑差最小值為10mm，在鋼筋直徑為28-40mm的情況下，直徑差最小值為15mm。

2.灌漿部位的預處理與密封質量控制

灌漿部位預處理與密封質量控制要求施工人員在預制剪力墻、柱施工環節，借助具有密封功能的灌漿料或其他密封材料對構件拼縫連接面進行，密封處理。出于實際施工需要，也可以將木方、型鋼等材料放置于密封材料外。在密封材料填塞環節，相關人員不能堵塞套筒下方的進漿口，如果墻體連接面的尺寸相對較大，可以借助密封砂漿進行分倉隔斷處理[2]。

3.灌漿料加工制作優化措施

灌漿料復檢工作是灌漿料加工制作領域的基礎要素。出于工程施工的實際需要，施工人員需要對灌漿料進行妥善處理，并要對灌漿料產品的有效期進行嚴格檢查。潔凈的水，潔凈的容器和高精度計量器具是漿料制作過程中不可缺少的因素。在符合產品加工要求的攪拌設備（器具）應用于灌漿料制作和過程以后，相關人員需要嚴格按照產品加工要求開展漿料加工。在漿料拌制環節，相關人員不能讓異物進入到漿料盛放容器之中。針對漿料流動度與室溫條件指標在不同環境溫度下所表現出來的差異性，相關人員在漿料加工制作工作開始之前，需要對料溫和水溫進行嚴格記錄，并要在現場環境溫度較大的情況下，對漿料的流動度進行重新測算。

4.灌漿作業工藝和構件保護措施

根據預制柱、墻灌漿作業的作業工藝，相關人員需要通過接頭下方的灌漿孔灌入漿料，并要讓漿料進入構件下的連通腔。為保證灌漿施工工藝的施工質量，施工單位需要采用定人、定量、定時與定工藝相結合的施工措施。負責灌漿作業的施工人員需要接受專門化的培訓。灌漿作業需要在漿料可操作時間之內完成，以便對施工過程中可能出現的意外情況進行處理。灌漿設備的設備性能、漿料的需求量和漿料拌制時間等因素是施工人員所需關注的重要因素。如果裝配式住宅施工工作需要進行大體積灌漿，施工單位需要將發電機應用于電動泵施工過程之中。在灌漿工作完成以后，如果環境溫度與室溫條件相似，相關人員需要借助專用器具開展保護工作，在溫度較低的情況下，施工人員可以適度延長保護時間。

5.人員培訓及灌漿記錄

所有灌漿的專業工人，在經過現場實際施工三層后進行第二次的培訓與考核，合格后進入現場繼續施工。考核頻率見表7所示：

每一預制構件灌漿完成，待每一個出漿孔都有漿料溢流出灌漿料后，應留下影像資料，隨隱蔽驗收的檢驗批上報主管部門。灌漿過程中應配置專人進行記錄，填寫灌漿質量控制記錄表。灌漿質量控制記錄表如表8所示：

三、灌漿流程

1.清理接觸面。灌漿前應當清理預制構件與漿料的接觸面，不得有油污、浮灰、粘貼物、木屑等雜物，保證接縫面干凈；檢查連接鋼筋的位置和長度是否符合要求；高溫干燥季節應對構件與灌漿料接觸的表面做潤濕處理，但不得積水，使用座漿料封堵水平灌漿縫，座漿料確認干硬無縫后方可灌漿；檢查墻板的位置正確及水平垂直度是否符合要求，支撐是否牢固可靠。

2.灌漿鋼筋連接方法。墻板的預留鋼筋連接采用鋼筋灌漿直螺紋連接接頭，套筒及一側鋼筋直螺紋連接預埋在預制墻板底部，另一側的鋼筋預埋在下層預制板的頂部，墻板安裝時，墻板頂部鋼筋插入上層墻底部的套筒內，然后連接套筒通過灌漿處理，完成上下墻板內鋼筋的連接。

3.鋪設墊塊，鋪設座漿料。首先，放置墊塊并測量墊塊頂標高確保符合設計要求；其次是計量，按照設計配比稱量干料和拌和用水，用砂漿攪拌機攪拌座漿料至粘稠、均勻；然后沿墻下部位鋪設座漿料用灰刀抹壓成中間高兩側低的形狀。最后，在鋼筋位置放置防堵墊片，防堵墊片應接觸砂漿面。

4.吊裝構件。在吊裝預制構件前，事先用手電筒或高壓水槍或壓縮空氣逐個檢查預埋灌漿套筒，確保每個套筒通透，預留孔洞是否滿足設計要求，孔內有無雜物。

5.精調構件位置并固定。構件吊裝就位后采用斜支撐調節構件的垂直度與平整度，保證在允許的誤差范圍內。

6.灌漿料流動性檢測。套筒灌漿料進場時，應檢查其產品合格證以及出廠檢驗報告，并對其拌和物30min流動度、泌水率及1d強度、28d強度、3h豎向膨脹率進行復試檢驗。并在現場做試攪拌、試灌漿，對初始流動度、30min流動度及灌漿可操作時間進行測試，套筒灌漿料應存放在通風干燥處并防止陽光直射。

7.拌制灌漿料

（1）準備好材料和工具：已稱重的灌漿干料、拌和用水、漿料攪拌容器、流動度測試工具、稱重設備、灌漿料攪拌工具、座漿料砂漿攪拌機、橡膠堵頭、注漿機、注漿用膠槍等；

（2）計量：根據混凝土材料配合比要求，計算注漿料參水量；

（3）攪拌：先向桶內加入拌和用水量80%的水，然后逐漸向桶內加入灌漿料，開動攪拌機攪拌3-4分鐘，至漿料粘稠無顆粒。加入剩余20%的水攪拌1分鐘，攪拌完成后應靜置1-2分鐘，待氣泡排除后進行漿料流動度測試、漿料溫度測試并做記錄。要求注漿料流動度大于300mm，半小時流動度大于260mm為合格。灌漿料的存放溫度介于5-30度，在該溫度范圍內，漿料的存放時間為30分鐘，在此時間范圍內，攪拌的漿料必須用完。

8.灌漿與封堵

在正式灌漿前，逐個檢查各接頭的灌漿孔和出漿孔內有無影響漿料流動的雜物，確保孔路暢通。需要提前注意的是正常灌漿料要在自加水攪拌開始20-30min內灌完，以盡量保證一定的操作應急時間。用灌漿泵從接頭下方的一個灌漿孔處向套筒內壓力灌漿，在該構件灌注完成之前不得更換灌漿孔，且需連續灌注，不得斷料，嚴禁從出漿孔進行灌漿。同一倉內應連續灌漿，不得中途停頓；如果中途停頓，再次灌漿時，應保證已灌入的漿料有足夠的流動性后，還需要將已經封堵的出漿孔打開，待灌漿料再次流出后逐個封堵出漿孔。

正式灌漿時，在座漿料終凝后即可灌漿操作。使用專用的灌漿機進行灌漿，選擇套筒的下端進行灌漿，通過灌漿機的壓力將漿料從墻體下部灌漿孔注入，灌漿料由上部氣孔溢出，當漿料從上方孔洞流出時，則灌漿完成，并及時用專用膠塞封堵，灌漿泵口撤離灌漿孔時，也應立即封堵。按漿料排出先后依次封堵灌漿排漿孔，封堵時灌漿泵一直保持灌漿壓力，直至所有灌排漿孔出漿并封堵牢固后再停止灌漿，如有漏漿須立即補灌損失的漿料。在灌漿完成，漿料凝結前，應巡視檢查已灌漿的接頭，如有漏漿及時處理。灌漿完成，經檢驗合格后，按照要求將灌漿孔封堵至與墻面平整度一致，并將墻面清理干凈。

圖5 灌漿操作流程圖

四、注意事項

1.漏漿

漏漿主要是由于灌漿縫隙封堵不嚴，或座漿料封堵強度未達到要求造成的，如果處理不當會直接影響構件的連接質量和結構安全。因此對不同情況分做相應的處理，小范圍縫隙漏漿時，可直接用座漿料進行封堵即可；如果因座漿料與成活面接觸部位摩擦力不足而被推出時，可用座漿料封堵縫隙后用模板進行圍堵加固。以上兩種方法不可行時，需在漿料凝固前打開封堵縫隙，放空灌漿料，并用大量清水沖洗干凈，重新封堵并灌漿。

2.灌漿孔、排漿孔不出漿

灌漿孔和排漿孔不出漿也是灌漿施工時需要面臨的一個問題，除了需要查找問題原因之外，還需采取措施對此種情況進行處理。當灌漿孔未出漿而排漿孔出漿正常時，可認為此套筒內漿料飽滿，不需處理；灌漿孔和排漿孔均未出漿時，用手動灌漿槍從灌漿孔進行補灌；灌漿孔出漿而排漿孔未出漿時，將手動灌漿槍前面加5mm直徑的軟管，將軟管從排漿孔直接深人到排漿孔內緩慢補灌，直至漿料灌滿為止。

結 語

裝配式套筒灌漿技術是裝配式結構現場施工的一個關鍵點，對施工人員有一定的技術要求。例如，灌漿料加工質量是灌漿接頭質量的重要影響因素，如果施工人員在灌漿施工中存在著未按照產品規定進行操作的問題，灌漿漿料就會表現出流動性差、操作時間短和強度性能不穩定的問題。在裝配式住宅施工環節，如果施工人員在灌漿作業中出現作業工藝不當和未按正確工藝進行操作的行為，也會引發接頭灌漿錨固長度不足，灌漿后構件保護不當等問題。所以，對套筒灌漿的施工工藝進行介紹，將有助于促進套筒灌漿技術在裝配式結構中的應用，并對類似結構的灌漿施工有極大的指導意義。

注 釋

[1] 王鳳，劉煥玉，華麗英.鋼筋套筒灌漿連接技術的研究和應用[J].福建建筑，2018（01）：50-53.

[2] 石磊，崔士起，宋其偉，劉文政，宋雙陽，樓昕.裝配整體式混凝土結構工程灌漿套筒連接鋼筋接頭與水泥基灌漿料檢測實例[J].建筑技術，2015，46（S2）：402-403.

參考文獻

[1] 王鳳，劉煥玉，華麗英.鋼筋套筒灌漿連接技術的研究和應用[J].福建建筑，2018（01）：50-53.

[2] 崔士起，劉文政，石磊，劉傳卿，張全旭.裝配式混凝土結構套筒灌漿飽滿度檢測試驗研究[J].建筑結構，2018，48（02）：40-47.

[3] 石磊，崔士起，宋其偉，劉文政，宋雙陽，樓昕.裝配整體式混凝土結構工程灌漿套筒連接鋼筋接頭與水泥基灌漿料檢測實例[J].建筑技術，2015，46（S2）：402-403.

[4] 王春凱.淺談全預制裝配整體式剪力墻結構住宅施工技術.世界家苑，2013.

[5] 黃小坤，田春雨.預制裝配式混凝土結構的研究進展[J].住宅產業，2010（9）.

作者簡介：顏勤，男，湖南省吉首市人，本科學歷。單位：南京慧爾博建筑設計咨詢有限公司，技術總監。