裝配整體式剪力墻結構的漿錨連接

田忠先 劉 學 孫亮亮 何戩楨

蘇州二建建筑集團有限公司 江蘇 蘇州 215000

裝配式混凝土結構具有節能環保、施工速度快、勞動生產效率高的優點。其中，裝配式剪力墻結構是實現住宅產業化和節能的有效途徑之一。但是，從目前國內外大規模實施項目來看，裝配式混凝土結構中存在大量水平、豎向接縫的節點連接部位。因此，如何保證接縫及節點部位施工質量，使得整個結構具有足夠的承載能力、剛度和延性等，是裝配式混凝土結構過程中的關鍵技術。從構件深化、加工到現場施工一系列工序中的關鍵技術，也是決定該結構是否可以推廣和應用的重要因素。

1 工程概況

昆山開放大學項目位于昆山市高新區蘇州繞城高速東線西側，總面積163 347.75 m2。包含4幢裝配式公寓（圖1），其中1#、2#樓為15層，結構相同，3#、4#樓為13層，結構相同，4幢公寓總建筑面積54 255 m2。學生公寓采用部分預制裝配結構形式，預制組件為：樓板除衛生間及屋面以外，其余樓板采用疊合樓板；外墻采用預制外部夾層保溫板和預制混凝土夾層保溫墻板制成；樓梯采用預制樓梯；1#、2#樓預制率約為29.2%，3#樓預制率約為28.4%，4#樓預制率約為28.8%。

圖1 項目所處位置示意

其中，預制混凝土夾心保溫墻板采用鋼筋漿錨連接技術（圖2），即預制構件生成過程中預埋長260 mm的φ50 mm金屬波紋管，現場主體結構施工時預埋φ12 mm/φ16 mm鋼筋，待預制外墻板安裝時插入預留金屬波紋管內，再灌注水泥基灌漿料。預制外墻板拼縫防水采用外打膠（材料防水）、內鋁板的形式。

2 漿錨連接技術施工要點

漿錨連接技術是在預制混凝土構件中預留孔，將連接鋼筋插入孔中，并注入水泥基灌漿料而實現鋼筋連接。

圖2 預制外墻板連接節點示意

灌漿料是漿錨連接技術的關鍵材料，需采用水泥基灌漿料。灌漿料是一種原料的混合物，如水泥、骨料、外加劑和礦物摻合料，在一個專門的化工廠生產。在使用地點，水和匹配組分按照規定的比例混合，用于螺栓錨固、結構加固、孔道等灌漿的材料，具有黏度低、流動性好、強度高、早期強度形成快、輕微膨脹、不收縮的優點。

2.1 工藝流程

構件圖紙深化設計→構件加工（金屬波紋管、注漿管預埋）→現場現澆結構施工（內插鋼筋預埋）→構件安 裝→墻底部水平縫封堵→注漿管內噴水濕潤（水平縫封堵料達到強度后）→灌漿料攪拌（30 min內用完）→灌漿孔及底部水平縫灌漿（灌漿孔隨時封堵）→清洗部品表面→灌漿孔口填實壓光

現場構件安裝是漿錨連接技術中除構件加工、孔道注漿外，三大關鍵工序中的其中一道，施工過程控制尤為重要，也是確保后續灌漿作業的關鍵。

2.2 施工要點

2.2.1 構件圖紙深化設計

現階段各項目建設單位與施工單位所簽訂的合同模式不同，因此預制構件的深化設計模式也多種多樣。同時，預制構件的深化設計是將各種專業要求轉化為實際操作圖紙，具有設計多專業交叉和多專業協同的特點。以昆山開放大學為例，深化設計應由具有綜合各專業能力和各種專業施工經驗的總承包承擔。

在深化構件設計的過程中，必須注意以下幾點：重點是審查和控制，構件尺寸、位置、編號、吊裝順序；構件的配筋；構件細部節點（企口方向、防水折件等）、連接節點類型/尺寸；構件拆分需配合生產、運輸、吊裝條件、建筑形態、立面效果等需求；水、電、幕墻、門/窗框等預留預埋；檢查嵌入式金屬波紋管和灌漿孔的位置和數量；夾層保溫墻體保溫材料、墻體連接器；臨時支撐連接點、起吊點的設置；審核預制混凝土構件深化設計版本號；預制混凝土構件深化圖紙設計確認、生產交底。

只有經過合理的組織，才能準確把握每個專業的設計要點，從而有效避免在組件設計中容易出現的問題。

2.2.2 構件加工、漿錨連接內插鋼筋預埋

1）構件加工。構件的加工是多道工序協同工作的過程，在此主要闡述構件加工過程中金屬波紋管和注漿孔的預留預埋操作注意要點。漿錨連接用金屬波紋管在多部規范中都有明確要求，昆山開放大學選用內徑為50 mm、最小鋼帶厚度0.35 mm、最小波紋高度2.5 mm的鍍鋅金屬波紋管。預埋采用的注漿管需在進場時復查出廠合格證和檢驗報告。合格的材料按照設計圖紙進行切割下料，保證切割面平面、無毛刺（毛刺會影響后續預埋和注漿）。預埋時對管道的長度、位置、數量進行確認。重點控制注漿管的定位，注漿管固定時首先將圓木塞（或橡皮塞等材料）的圓心點與鋼模板上定位中心點通過鋼釘固定，然后把注漿管插入圓塞將其固定；根據鋼模板上注漿管位置，進行鉆孔，孔徑與注漿管徑一致，直接將注漿管插入鋼模3 mm將其固定；注漿管直段部位緊貼主筋用鐵絲綁牢，注意注漿管口與構件面垂直。

2）漿錨連接內插鋼筋預埋。漿錨連接內插鋼筋待現澆結構混凝土澆筑前開始施工，重點控制內插鋼筋總長度，以及插入現澆結構的深度、外露長度及定位尺寸（厚3 mm定位板定位）。固定時采用鐵絲與橫置鋼筋綁牢（圖3）。

圖3 內插鋼筋定位

2.2.3 構件安裝、調整

1）施工準備。預制墻板安裝前應做好充分的準備工作：檢驗樓層標高是否在偏差允許范圍內；檢查板的規格、尺寸、吊點、編號、有無破損；預制墻板臨時支撐桿件/點、水平調節墊塊、分倉條等檢查（外墻外側采用分倉條進行封堵，圖4）；漿錨連接內插鋼筋清理、調直（圖5）；樓面墻板定位線清理、復核；注漿孔進行檢查、清理，確保暢通；起吊設備/工具檢查。組織班組再次熟悉深化設計圖紙，對圖紙上標注的每個構件的位置、方向、標高、防水企口/折件等圖示要求確認。

圖4 水平墊塊、分倉/封堵條設置

圖5 內插鋼筋清理、調整

2）構件安裝、調整。在提升預制外墻板前，檢查提升環并用卡環緊緊固定。當外墻板處于適當位置時，以墻板外壁為準，使外墻面呈直線狀，墻面垂直，間隙均勻，接縫處不得錯位，確保標高必須準確。在安裝過程中應避免損壞防水結構，如舌頭、空腔、防水折疊件部位等。如果損壞，應在使用前及時修復。在整個安裝過程中，還應注意保護外墻板的角落、預先嵌入的線盒等。安裝時，人員應負責定位和匹配外墻板的下壁，并用尺子將其拉直。安裝一次墻板時，要特別注意質量，并將其作為上述層的基準。安裝時重點關注墻板預埋金屬波紋管與現澆結構預埋鋼筋位置關系，要保證鋼筋基本位于金屬波紋管中心部位（偏差應≤5 mm），滿足灌漿縫隙要求。若不滿足，需對預埋鋼筋進行處理，且處理措施應經設計同意。在外墻板就位后，使用臨時固定桿/夾子拉動外墻板和樓板預嵌拉環。在大角落處與山墻板相鄰的2個外墻板應該被拉緊并相互固定，并且在被緊固后才可以脫鉤，板-板連接部位可通過專用連接器連接。每層大角垂直度應用經緯儀檢查一遍，其余部位預制墻板可采用激光垂線儀檢查垂直度。不滿足要求的墻板經過臨時支撐桿件調節螺絲套筒進行調節，滿足后隨即固定牢固（圖6、圖7）。

圖6 預制外墻板安裝連接示意

圖7 預制外墻板板-板安裝連接

2.2.4 漿錨連接灌漿

1）注漿管內噴水濕潤。灌漿之前應先對注漿管進行噴水濕潤，此操作可以檢查灌漿孔是否暢通，保證注漿過程順暢。水可以選經過測試的家用飲用水或地表水和地下水（需氯離子檢測合格）。噴射在金屬灌漿管和接頭中的水量應合適。如果在冰冷的氣候下，在灌漿前應避免水進入波紋套管。

2）灌漿料攪拌、灌漿。灌漿可以通過高水平的自重流淌灌漿或壓力灌漿來進行。此處重點介紹壓力灌漿法，也是質量較容易保證的方法。預制墻板灌漿之前，先用密封專用砂漿完成墻板周邊的封堵，養護至有一定強度（也可采用木模或鋼模等措施進行墻板四周封堵）。然后采用C80專用高強灌漿料配置灌漿液，配置時灌漿料與水的質量比控制在1∶（0.125～0.135），采用手持式攪拌機攪拌3～5 min，配置好的灌漿液宜靜置2 min，待攪拌過程中產生的氣泡排出且流動度滿足要求后方可使用。將配置好的灌漿添加到灌漿泵中，將漿料流速控制在0.8～ 1.2 L/min，當有灌漿料從壓力軟管流出時，插入灌漿孔，當有灌漿料從溢漿孔溢出些許后，用橡膠塞堵塞灌漿孔和溢漿孔。對于部分孔位長時間壓漿，出漿孔仍未出漿的情況，可采用從出漿孔補灌壓漿（與高水平自重流動灌漿相比有保證），必要時增加分倉縫設置。每次攪拌的灌漿料需在30 min內用完。整個灌漿過程必須在監理的全程監督下進行作業，并做好標注及影像資料的拍攝工作。灌漿料性能指標如表1所示。

表1 漿錨連接用灌漿料性能指標

2.2.5 構件表面清理、壓光養護

構件灌漿完成后及時用橡膠塞對灌漿孔、溢漿孔進行堵塞，并將構件表面污染的灌漿料清理干凈。在初凝后、終凝前移除堵塞橡膠塞。填充壓實注漿口。灌漿料凝結固化后開始養護，不少于7 d。

3 質量控制重難點及應對措施

漿錨連接技術是預制構件從深化、加工、安裝、灌漿、養護等等一系列工序的集合。其中構件加工灌漿管預埋、現澆結構漿錨連接內插鋼筋預埋、灌漿之前構件四周縫隙封堵，以及灌漿操作，是該技術控制的重難點。

3.1 預制構件灌漿、出漿管預埋

如預埋灌漿孔、出漿孔PVC管與金屬波紋管錯位，便會形成灌漿孔或出漿孔堵塞，不能有效灌漿或出漿。

針對該灌漿孔/出漿孔堵塞，現場總結了3個解決措施。一是采用專用鉆孔器插入灌漿口，將金屬波紋管重新鉆孔，滿足灌漿需求；二是在出漿孔灌漿，在持續灌漿一段時間后，等其他2個倉位出漿孔均勻流出漿料時封堵出漿孔；三是在另外2個鄰近倉位灌漿孔灌漿，依次按照上述步驟完成灌漿。

若灌漿、出漿PVC管預埋至金屬波紋管內的部分過長，在安裝墻板時，基層伸出鋼筋插入金屬波紋管內時會將PVC管頂彎，導致灌漿孔出漿孔堵塞。針對此種現象，在構件安裝之前可以重點檢查，發現后及時將多余PVC管割除即可。

3.2 現澆結構漿錨連接預埋內插鋼筋偏位

基層預埋鋼筋偏位，可能導致在鋼筋插入金屬波紋管內時基本貼在預埋灌漿孔、出漿孔邊緣，同樣容易形成堵塞，或者造成灌漿充盈度不夠等隱患。針對該情況，則需要對原預埋內插鋼筋進行處理，保證灌漿通暢。

3.3 灌漿時灌漿料外漏

預制外墻板底部縫隙采用專用砂漿封堵部位灌漿料產生外漏，一般主要有以下原因：

1）灌漿前1 d用砂漿封堵，第2天灌漿，封堵砂漿并未達到堵縫的強度，在灌漿壓力下局部沖破，漿料溢出。

2）在封堵時，基層未清理，造成局部砂漿與基層黏結力不夠，在灌漿壓力下局部沖破，漿料溢出。

3）灌漿作業嚴重滯后，在封堵灌漿縫時ALC內隔墻已安裝，圖8所示的內外墻板交接根部水平縫封堵困難，且灌漿出漿孔已被ALC擋住，無法對該位置灌漿縫封堵，在灌漿壓力下，圓圈所示位置容易被沖破而漏漿。針對以上情況，在施工過程中應嚴加控制。

4）部分預制墻板外葉板底部縫隙采用橡膠條封堵，在灌漿時外葉板下部與現澆層交接處漏漿，主要原因是黏結在基層現澆部位橡膠條黏結性不足（或者用殘缺斷裂的橡膠條，甚至有些構件下部漏置橡膠條），在用撬棍校正構件時，橡膠條扭曲，造成橡膠條局部厚度僅有10～20 mm，在灌漿的壓力作用下，漿料經橡膠條局部較薄處溢出，直至外流到外葉板與基層接縫外部，如圖9 所示。

圖8 內隔墻和預制外墻板交接部位根部封堵困難

圖9 橡膠條封堵缺陷產生漏漿

為確保預制墻板與基層接縫處便于封堵，確保封堵橡膠條在校正預制墻板時不發生位移、扭曲，吊裝時可將橡膠條采用水泥釘釘到基層上，確保橡膠條在校正墻板完成后依然平直。或者在預制墻板安裝校正完成后，將橡膠條粘貼于角鐵（模板/木方等）內側，同時固定于預制墻板與基層四邊以代替坐漿料封堵接縫，可以有效確保內葉板與基層接縫處灌漿面積最大化，以及金屬波紋管內灌漿料最大充盈度，最大限度地確保預制豎向構件的連接強度。否則就會因為預制墻板底部縫隙封堵不嚴造成漏漿，尤其是灌漿完成后隱形漏漿（在灌漿料終凝前逐漸滲漏），形成灌漿道空腔，帶來質量隱患。

3.4 質量控制要點

施工質量控制要點主要總結為“三通一平二封堵，外掛拼縫防滲漏”：“三通”即確保基層伸出鋼筋位置的精確，在墻板安裝時墻板預埋金屬波紋管能順利插入伸出鋼筋，確保灌漿孔道、出漿孔道通暢不堵塞；“一平”即基層現澆混凝土面確保施工的平整度、標高等質量； “二封堵”即確保預制構件與基層接縫處在灌漿時不漏漿；另外，需要確保預制構件與室外交接部位各拼縫處防水、防風、防冷橋等的處理措施無隱患。

4 結語

預制建筑有自己的“脆弱”關鍵點，垂直構件連接節點，特別是灌漿作業是預制施工的重點。漿料錨固連接技術只是連接預制垂直構件的技術之一，但灌漿是該技術的關鍵環節。灌漿質量的好壞直接影響到裝配式建筑的安全，因此滿足預制裝配式建筑預埋金屬波紋管、連接鋼筋及基層接縫漿料的充盈度、飽滿度，是保證預制豎向構件連接強度的重要前提。

通過昆山開放大學預制裝配式項目的實施，積累了一定的經驗，也為今后類似工程的實施提供可參考借鑒的方法、數據，具有一定的意義。

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