論裝配式剪力墻結構轉換層灌漿套筒鋼筋定位的施工現場管理

劉彥

（山西二建集團有限公司，山西太原 030002）

0 引言

隨著我國社會的進步與發展，裝配式建筑構件的生產工廠對于剪力墻的生產質量規范逐漸嚴格，檢測體系也隨之建立，為使用單位提供保障。但是，在裝配式建設工程現場施工的過程中，大量支模板綁鋼筋下的埋件工作已經在工廠中完成。因此，關鍵套筒技術主要在現場完成，以確保現場實際的建筑質量。本文從多個方面出發，盡可能在保證材料的同時，提升施工人員專業素質，提升建筑剪力墻結構的穩定性。裝配式建筑結構的質量關鍵，就在于組裝環節的技術層面，關鍵套筒定位技術在此中發揮了重要價值，因此在保證技術的同時，工程效率隨之提升且施工成本也能獲得相應的控制。

1 裝配式剪力墻結構鋼筋套筒灌漿連接技術

1.1 鋼筋套筒灌漿連接的可行性

套筒灌漿連接是一種機械連接技術，設計人員在設計時，進行預制件的確認，由施工人員將這些預制件結構露出的鋼筋插入套筒中，接著采用注漿孔注入套筒，使鋼筋與套筒緊密連接[1]。目前，世界上的裝配式建筑施工中，該項技術的使用較為普遍，我國的規范中也逐漸普及對該項技術的使用，對套筒灌漿連接檢驗進行系統化的規范，可以保證裝配式建筑剪力墻在實際施工中的應用。

1.2 套筒灌漿接頭的分類與構造

通常情況下，套筒灌漿接頭形狀為圓柱體或是棗核體。其一般為竹節形式，主要被用來增加套筒內壁與灌漿料、鋼筋之間勁結作用力，套筒材質通常情況下會采用球墨鑄鐵或是優質碳素結構鋼，接著采用鑄造工藝推進制作[2]。套筒配料實際使用中，具有多重特點，如需水量少、流動性強、具有自密性、早期強度高，且會出現膨脹現象。實際施工中，水泥是其主要的材料，在此基礎上加入膨脹劑、減水劑、早強劑、優質石英砂等。

按照套筒結構來說，套筒灌漿接頭使用較為廣泛，總體上被分成雙頭灌漿與單頭管將接頭。雙頭灌漿接頭兩端均為圓筒形式，兩頭鋼筋需要利用灌漿技術加以固定，此種技術適用于范圍普及性高[3]。單頭套筒灌漿結構中，此類型接頭內部可采用直螺紋機機械與鋼筋連接裝配式施工現場實際施工中，采用的灌漿方式在將其連接。機械連接端的長度相較于連接時鋼筋錨固的長度不同，但材料的強度需要保證，由于制作精度與灌漿端相比較高，且各種套筒只能對應唯一直徑的鋼筋。因此，難以控制實際的施工成本。表1 為鋼筋接頭產品參數比較，設計人員計時工團隊可通過比較選擇最佳的產品，以將裝配式建筑產品制定控制在規定范圍內。

表1 鋼筋套筒灌漿接頭產品參數比較

鋼筋套筒接頭的外形參數包含多方面內容：套筒長度、套筒的壁厚、預制端套筒內徑、裝配式端套筒內徑[4]。套筒建設中，下端設有灌漿孔與排氣孔，為減少套筒出現的漏漿情況，橡膠墊的設置是重點，但是在實際的鋼筋套筒選擇中，不同廠家生產的材質規格等都不一樣，施工方可根據自身需求采購，或是通過測試后選擇，各廠家生產的鋼筋套筒接頭產品不可混用，以免影響裝配式剪力墻的建設質量。

2 工程概況

本項目共建設4 棟住宅單體樓及地下車庫，住宅單體采用整體式剪力墻結構體系，總建筑面積為110722.75m2，車庫面積為18084.52m2。1~4 層采用水平疊合板構件，5 層以上選擇豎向預制構件和水平疊合板構件。

3 施工特點

現澆剪力墻與預制剪力墻通過現澆節點連接為整體，本項目預制剪力墻的豎向鋼筋連接采用半灌漿套筒連接技術，預制剪力墻鋼筋采用鋼筋等截面代換的原理，采用單排梅花狀布置[5]。本工程轉換層鋼筋綁扎完成后，為保證預制墻體預留灌漿套筒定位鋼筋位置，采用梯子筋和鋼筋定位鋼板雙重定位措施。使用材料和機具簡便，定位鋼板可重復利用。施工簡便可靠，施工完畢后灌漿定位鋼筋偏差均滿足規范要求。

4 工藝原理

裝配式剪力墻結構轉換層灌漿套筒鋼筋定位采用梯子筋和定位鋼板雙重固定措施，梯子筋和灌漿套筒定位鋼筋用綁絲綁扎到一起，梯子筋通過外伸鋼筋和疊合板桁架鋼筋焊接到一起。為保證灌漿套筒定位鋼筋錨固長度足夠，需多預留10cm，灌漿套筒定位鋼筋施工完畢后，通過測量再切割灌漿套筒定位鋼筋。

（1）裝配式建筑構件制作中，需要確保套筒位置的固定質量，控制構件中縱向鋼筋的類別、長度、分布等與設計要求相符。混凝土澆筑過程中，控制套筒、鋼筋位移以及套筒內及模板漏漿，可以采用構件底模加上定位螺栓，將套筒與橡膠止水套固定在此之上[6]。

（2）灌漿之前，套筒需要保持清潔度，可采用壓縮空氣達成清潔目標，完成該環節工作后，方可將模板封閉。測試與實際建設中，需要保證其無漏漿現象，灌漿材料必須按照使用說明書或技術文件進行攪拌，其各項指標需滿足灌漿要求[7]。灌漿中，專業技術人員需要從下往上灌入，直至各排漿孔完成封堵。完成此環節之后，成品需要加強保護，以免受到外部壓力或碰撞后，灌漿套筒鋼筋出現變形導致密封性受到影響。待施工完成后，輔助固定的支撐物方可拆除。

5 施工工藝流程及操作要點

5.1 施工工藝流程

施工準備→測量放線→預埋插筋→鋼筋焊接→鋼筋微調→安裝定位鋼板→調整鋼筋

5.2 施工方法

5.2.1 施工準備

在疊合板安裝之前，根據深化詳圖，制作好與預制墻體灌漿套筒連接鋼筋排布一致的定位鋼板和梯子鋼筋；根據設計圖紙下料完畢預埋插位鋼筋。為避免施工過程中混凝土振動產生的誤差，預埋插位鋼筋下料長度多10cm。

5.2.2 測量放線

在疊合板安裝細調完畢后，根據樓層預留放線孔，用全站儀將控制線投測到樓層板面上。每棟單體工程的每個單元各設四個放線孔，用垂準儀和經緯儀配合進行控制線投測。根據控制軸線依次放出預制墻體的縱橫軸線，依據軸線放出本層構件的細部位置線和構件定位控制線。要求軸線放線偏差不得超過2mm，且應避免累計連續偏差，要求每個平面必須有雙向交叉各兩條控制線。

5.2.3 預埋插筋

根據預制構件深化詳圖，轉換層灌漿套筒定位鋼筋為預埋插筋，將提前下料完畢的預埋插位鋼筋和梯子筋吊運至樓層施工面（梯子筋上貼上預制構件編號），將梯子筋和預埋插筋綁扎到一塊。為保證灌漿套筒定位鋼筋錨固長度（8d）適合，預埋插筋下料長度比設計下料長度多10cm（在混凝土澆筑完畢后，根據抄設標高確定剪切長度），然后將預埋插筋安放到構件相應位置。

5.2.4 鋼筋焊接

電焊工與電焊機在預埋插筋施工前準備到位，由項目部統一安排電焊工和電焊機將梯子筋與疊合板預埋桁架鋼筋焊接到一塊，焊接應輕點輕焊。

（1）鋼筋焊接施工之前，施工人員需要將鋼筋、鋼板焊接部位以及鋼筋與電極連接處的各種腐蝕物、雜物等清除。

（2）焊接劑在使用前，使用人員需要對其加以檢查，如果出現受潮現象可用烘焙法保證焊劑的干燥性，焊劑脫濕時間可控制在120min 左右，溫度在200~400℃。脫濕后的焊劑經過過篩工藝取出其中雜質，可與新焊劑混合應用。

（3）點焊技藝使用中過程，電壓電波情況是電焊技術人員需要不斷加強重視的部分，當電源電壓急劇下降時，焊接工作需要立即停止，如可以控制電壓波動范圍在相應的范圍之內，可采用提高焊接變壓器級數保持焊接環境。

（4）焊接中，由于大部分焊劑技術使用環境為戶外，施工人員需要加強對戶外環境的觀察與了解。如果戶外溫度較低、潮濕度高或是存在大風等天氣狀況，不宜進行裝配式建筑建設點焊工藝的應用[9]。

5.2.5 鋼筋微調

定位鋼筋安裝完畢后，根據控制線和深化詳圖，用卷尺測量鋼筋具體位置，并進行微調整。實際的鋼筋調整中，鋼筋間距的測量、鋼筋位置的測量等，部分施工單位主要通過施工人員確定或是由施工人員逐條比對。此種技術方法應用中，施工技術人員的工作量不斷增多，且光靠人眼測量是不可取的，這大大增加了施工人力和時間的消耗，人眼觀察的精準度有限，可能導致裝配式建筑建設效率降低，對整個工程進度和鋼筋混凝土質量均造成不良影響。因此，可采用微調卡控器進行調整，提升施工效率的同時，保證裝配式建筑建設各方面數據的精準度。

5.2.6 安裝定位鋼板

根據深化詳圖，提前制作好5mm 厚定位鋼板，定位鋼板預留孔與預制墻體定位鋼筋排布一致。為保證預埋鋼筋位置，需將定位鋼板放置到預留插筋位置。定位鋼板安裝完畢后，進行鋼板位置調整，然后根據控制線，用卷尺測量定位鋼筋位置，調整鋼筋位置。由于運輸堆放及吊裝變形過程中受涼側向彎曲是無法規避的，焊接前需要制作專用的夾具，通過夾具保證鋼板之間的距離，拉設導鏈，使鋼板垂直度與標準垂直度保持一致。

5.3 質量控制要點

施工質量控制要點內容研究中，技術人員與施工人員研究后發現具體可以從三個方面出發。

（1）在疊合板安裝細調完畢后，在疊合板上，均應測量放線相應的每個預制外墻位置，放出預制構件側邊線和控制線。

（2）定位鋼板安裝后，每根灌漿套筒定位鋼筋都應復核其位置及長度。

（3）加強對灌注樁技術在裝配式剪力墻結構完成后的檢測，達成質量控制的目標。具體的檢測方法可從多個方面展開，如超聲波檢測法、X 設想檢測法等[10]。但是受技術水平影響，上述的匯總檢測方法都需要在人員以及設備生投入大量成本，進而獲得相應的結論。除此之外，在結合我國當前先進檢測技術的基礎上，為保證灌注樁施工技術水平，可進行技術上的拓展，其中包含有預埋傳感器檢測法、X 射線工業CT 法、沖擊回波法等。上述檢測方法面對灌注樁現場施工都具有一定的針對性，可滿足施工設計上的各項需求。為使上述技術普及，可通過政府的調控，成本降低的情況下引入各項技術，促進裝配式建筑行業不斷向前發展，盡可能規避技術、成本等方面的問題。

5.4 材料與設備

5.4.1 主要材料

（1）鋼筋定位鋼板。

根據每塊預制墻板的套筒位置，設計配套的鋼筋定位鋼板，方便預埋鋼筋的定位及保持整體一致性。

（2）預埋插筋。

預埋插筋前準備到位，根據預制墻板工藝圖計算出預埋插筋的數量，交由項目部，安排加工預埋插筋，為保證插筋定位準確[11]。

5.4.2 主要機具設備

表2 為裝配式剪力墻灌漿套筒鋼筋固定材料及設備。

表2 裝配式剪力墻灌漿套筒鋼筋固定材料及設備

5.5 質量控制措施

常見的質量問題必須采用事前預控的理念，施工過程中上道工序不合格不得進行下道工序施工，以保證施工質量。

5.5.1 轉換層放線

（1）預埋插筋質量控制關鍵之一就是放線定位要準確，如何做好預制墻板預留插筋定位尤為關鍵，直接影響預制墻板的吊裝質量。

（2）為方便快捷加固定位，必須在預制疊合板吊裝完成后，梁板鋼筋綁扎前進行預埋定位鋼板控制線的測放。對于臨近墻柱和梁模的預制構件可以直接以模板邊為參考。

5.5.2 梯子筋焊接

經過反復的測量和校核后，對梯子筋進行焊接加固，電焊到桁架鋼筋上，梯子筋通過綁絲綁扎到預制疊合板端部預留鋼筋上，確保定位鋼板不晃動不下沉。焊接結束后要進行定位鋼板位置的復查，確保每塊定位鋼板和定位鋼筋的定位質量。

5.6 安全措施

5.6.1 施工人員專業要求

（1）進行現場管理和操作的人員必須經過三級教育和項目部的安全培訓后，方可上崗作業。

（2）作業人員在現場必須戴安全帽，系安全帶，穿防滑鞋。

（3）不得飲酒后作業，不得在施工現場抽煙，動火。

5.6.2 現場施工注意事項

（1）臨邊作業時，應檢查周邊環境是否安全，注意垂直作業，高空掉落。

（2）焊接作業時，應仔細檢查線頭和插座是否破損。配電箱應有防觸電保護裝置，操作人員須戴絕緣手套。電焊工、氬氣乙炔氣割人員操作時應開具“二級動火證”并配備防火措施和專人看守監護。

（3）材料用到塔吊轉運時必須遵循“十不吊”準則。

（4）作業結束后必須工完場清。

5.7 環保措施

（1）嚴格按照現場、環保、交通、居住和商業應用等有關規定的要組織施工建設。服從建設單位和監理單位的統一管理。

（2）對文明施工管理做到統一布置，統一安排。做好對施工人員文明施工的宣傳教育，定期檢查，嚴格限制灰塵、噪聲、空氣污染。

（3）搞好施工現場的場容場貌。現場材料集中存放，標識清晰，碼放整齊，規范處理用料包裝、廢舊材料，及時清理出場，不污染環境，不影響使用功能及景觀。

6 結語

綜上所述，裝配式剪力墻結構轉換層灌漿套筒鋼筋定位施工關鍵技術采用梯子筋和鋼筋定位鋼板雙重定位措施，有效保證預制墻體預留灌漿套筒定位鋼筋位置。施工使用的材料和機具、定位鋼板可重復利用，施工完畢后灌漿定位鋼筋偏差均滿足規范要求。施工簡便可靠，具有廣闊的應用前景。