灌漿套筒在大型裝配式結構安裝中的應用

莫莉、黃厚軍,2

（1.廣州機施建設集團有限公司，廣東廣州510000；2.廣州市建筑集團有限公司，廣東廣州510000）

0 引言

隨著現今科學技術迅速發展，建筑施工由現場澆筑施工逐步改為裝配式施工，這樣可以更好地控制生產質量和減少材料損耗，因具有綠色、環保、節能、節材以及減少資金投入的特點而受到建筑行業的青睞。

裝配式建筑發展至今已經歷了多次創新和變革，這是一個不斷優化的過程，連接質量和施工效率也有了跨越性的提升。在裝配式發展初期，構件之間的連接工藝都比較單一，為了保證裝配式構件之間的牢固連接，人們往往選用后澆連接方式。所謂后澆連接，就是在裝配式構件安裝完成后，需要施工人員編織鋼筋網，把裝配式構件的預留鋼筋綁扎成一整體，然后支模澆筑混凝土，最終成為一體的建筑結構。隨著建筑技術的發展，可以通過在裝配式結構中預埋鋼構件，然后兩構件之間采用螺栓連接或焊接的方式，這種連接方式不僅施工方便，同時加強了連接件拼接位置的強度。但這種連接方式的施工成本相對較高，本文介紹的新型裝配式連接方式——灌漿套筒連接，不僅保證了兩裝配式構件的牢固連接，而且方便快捷，施工成本較低，具有較大的推廣價值[1]。

1 灌漿套筒連接技術介紹

灌漿套筒連接是一種機械連接+化學固結的綜合技術，這種技術主要應用在裝配式混凝土構件中。在生產中把連接套筒預埋進構件，拼接時套筒中插入鋼筋并灌注水泥基灌漿料，形成穩定牢固的連接方式。這種技術在國外已比較成熟，在一些工業發達國家，他們已將這項技術廣泛應用在裝配式工程中的構件拼接（見圖1），還經常用于現澆混凝土工程中的拼接部位。接下來，將會通過數據證實這種技術的安全性[2]。

2 灌漿套筒的力學性能試驗

試驗采用的全灌漿套筒材質為球墨鑄鐵套筒試驗，詳細參數見表1。

表1 灌漿套筒的參數 單位：mm

灌漿材料選用高強無收縮套筒灌漿料，鋼筋力學性能如表2所示。

表2 鋼筋力學性能

全灌漿套筒連接件的試驗在實驗室進行,在1000kN 電子液壓萬能試驗機上加載，加載速率為1N/mm2.S-1。 根據《 鋼筋機械連接技術規程》（JGJ107-2016）的要求，對試件進行高應力反復拉壓、大變形反復拉壓、單向拉伸的試驗加載制度如表3所示。

表3 試驗加載制度

根據試驗所得，從試件的抗拉強度、屈服強度、總伸長率、殘余變形和最終破壞形態可以看出：灌漿套筒連接件的總伸長率分布在7%～12%，符合總伸長率不小于6%的要求。Φ16、Φ20 灌漿套筒連接件的最終破壞形態為鋼筋拉斷（見圖2）。Φ25 灌漿套筒連接件則出現鋼筋滑出破壞，但破壞時的極限承載力大于鋼筋抗拉荷載的1.15 倍。試件破壞情況說明了套筒力學性能均滿足規范要求[3]。

3 施工應用實例

芳村大道南快捷化改造工程的橋梁主結構采用雙柱墩接大懸臂蓋梁的結構形式，橋墩及蓋梁均采用預應力預制件，主要的施工工藝為裝配式施工。如今裝配式橋梁項目的構件連接通常采用插銷式的連接工藝，這種工藝存在整體性差、安裝精度低、連接不緊密的缺點。但裝配式預應力混凝土蓋梁通過創新設計出一種利用灌漿套筒的連接技術，該施工技術的創新應用加強了整個裝配式橋梁的整體性，施工上更加快速方便，大大節約施工成本，有效縮短施工工期和提高施工質量。灌漿套筒的應用步驟主要是：套筒定位—套筒安裝—澆筑形成預制件—吊裝拼合—套筒灌漿—驗收。其中，套筒定位和套筒安裝最為關鍵，針對上述關鍵特點研發出對應的簡易施工工藝。

3.1 套筒定位

為保證套筒安裝精度，采用套筒固定端結合蓋梁底模的形式，其既起到套筒定位的作用，又是澆筑過程中蓋梁的底模板。在鋼筋籠吊裝入模板的時無須拆卸，可同時吊裝入模，即設計一種帶有定位銷的底模，尺寸位置和大小均固定，定位銷的尺寸間距定位120mm×120mm。根據灌漿套筒的大小，底模定位銷的尺寸設計為直徑53mm，高度78mm[4]。

3.2 套筒安裝

把套筒固定端（大孔端）套上密封塞至套筒端面貼緊端模板，用工具擰緊模板外側的螺母，橡膠塞在拉力作用下向外膨脹使得橡膠塞與套筒內壁緊密貼合，實現對套筒的定位和密封。安裝套筒時應注意兩端側面的螺紋孔口向外垂直于構件端面，保證進出漿口的外露。通過在底模上預留灌漿套筒定位銷，保證了構件生產的精確性，同時也起到了穩固套筒的作用。

4 結語

大型裝配式橋梁象征著預制構件工程的發展和技術的飛躍，其施工速度和質量控制都有了不少的提高，可見裝配式施工是日后鋼筋混凝土建造的發展趨勢。但是每項新技術的誕生都因缺乏相關的操作經驗和配套工藝而導致大量問題需要解決，特別是構件連接處理問題關系到結構安全，需要通過大量試驗和實踐去驗證。灌漿套筒連接工藝在國際上屬于較成熟的技術，通過上述實例驗證了該技術可以與裝配式技術共同結合應用。