裝配式建筑鋼筋套筒灌漿質量控制研究

姜磊

（北京建工建筑產業化投資建設發展有限公司，北京 101300）

建筑行業作為勞動密集型的企業，轉型升級已經成為必然趨勢，裝配式建筑具有施工速度快，施工過程受季節和氣候影響小，節省人力資源等優勢，同時能夠契合現階段社會節能減排的號召，越來越多的企業和學者開始關注裝配式建筑的發展和應用。我國裝配式建筑的發展仍處在初步發展階段，對于裝配式建筑的研究與發達國家還有很大的差距。裝配式建筑是由不同的裝配式預制構件連接而成的，因此結構的整體性和安全性是裝配式建筑研究的重點和難點，想要做好裝配式建筑施工質量控制，需要對裝配式預制構件拼裝的連接節點進行控制。

1 鋼筋灌漿套筒連接

灌漿料、鋼筋和套筒共同組成了鋼筋套筒灌漿連接的接頭，預制構件進行拼接的時候，通過將帶肋的鋼筋穿入到套筒中，將套筒內部的空隙利用灌漿料進行填充，灌漿料硬化之后能夠與帶肋鋼筋、套筒構成一個整體共同受理，因此灌漿料的質量和性能是影響建筑產品質量的重要因素，半灌漿套筒連接和全灌漿套筒連接是現階段施工常用的方式。

1.1 半灌漿套筒連接

半灌漿套筒連接，如圖1 所示。半灌漿套筒是鋼筋一段插入到套筒內，套筒內的空隙用無收縮的水泥砂漿填充，另外一段是將鋼筋的套絲與套筒內的螺紋進行禁錮，然后鋼筋與套筒之間通過螺紋的相互咬合受力。相較于全灌漿套筒連接方式，半灌漿套筒的連接接頭一般比較小，工人操作起來比較方便，另外使用的灌漿料比全灌漿套筒連接接頭少，能夠降低灌漿料的消耗量。

圖1 半灌漿套筒連接

1.2 全灌漿套筒連接

全灌漿套筒連接，如圖2 所示。與半灌漿套筒對應的是全灌漿套筒，全灌漿套筒在施工的時候兩側均采用灌漿的方式進行連接。全灌漿套筒在施工過程中呈現出如下特點，由于全灌漿套筒是兩側連接，因此在進行鋼筋與鋼筋、鋼筋與套筒、不同構件之間的連接的時候，施工、操作簡便，鋼筋連接過程中不會給已經預制部分的構件造成損壞； 鋼筋穿入到套筒中，在進行灌漿的時候，鋼筋不容易產生變形，能夠保證鋼筋的受力，鋼筋在進行連接的時候可以實現不同形狀、直徑以及種類的鋼筋連接，鋼筋的使用范圍比較廣。除此以外，全灌漿套筒連接過程中不需要采用輔助設備，對于施工人員進行簡單的交底即可施工，施工簡便、施工過程無噪音，不受氣候和環境的影響，同時受力比半灌漿套筒連接更為合理，安全性也更高。

圖2 全灌漿套筒連接

2 實例分析

2.1 工程概況

北京市某工程項目，承包范圍包括住宅、配套商業、地下車庫等，各單棟建筑外形均為矩形，群體建筑布局為北高南低，合同工期為544 天，部分采用裝配式結構，使用的PC構件種類包括外墻板、預制疊合板等，從技術、成本角度進行分析，本工程采用的全灌漿套筒連接方式，使用套筒尺寸為12、14、16、18、20、22。

2.2 施工工藝

本工程采用的全灌漿套筒施工工藝，灌漿施工工藝，如表1 所示。工藝流程圖，如圖3 所示。

圖3 工藝流程圖

表1 灌漿施工工藝

2.3 施工方法

2.3.1 灌漿料的制備

配比： 灌漿料的配合比是影響灌漿料性能的主要因素，因此對于采購的灌漿料應當嚴格按照說明書進行操作，在配置前進行配合比計算，一般水與灌漿料的比例為0.13： 1，對使用的水、灌漿料的重量進行計量，尤其是水的重量需要在投料前進行測量，誤差不能超過0.1kg。

灌漿料攪拌： 首先確定灌漿料使用的體積，在計算灌漿料的過程中，需要確認灌漿接頭的數量。然后根據灌漿料的體積確定使用水的質量，灌漿料拌合過程中應當采用飲用水，水質符合相關標準的要求。攪拌過程中對溫度進行監測，當環境溫度在五度以下或者三十度以上時，可以采取必要的保溫或者降溫措施。

混合料攪拌時，現將全部的水加入到攪拌機中，然后將灌漿干粉分成兩部分，首先加入灌漿干粉總重量的70%，邊加料邊攪拌，直至攪拌均勻位置，然后將剩下的30%灌漿干粉料投入攪拌機當中，攪拌3 ～4min，漿體攪拌均勻之后，靜置2min，之后可進行灌漿作業。

2.3.2 灌漿料流動度檢驗

在進行灌漿工序施工之前，應當對灌漿料的性能進行檢測，這時候可以對其流動度指標進行測定，測定結果合格后，方可進行后續工作施工。為了保證灌漿料的質量以及灌漿后灌漿料的性能，當施工溫度超過三十度的時候，需要對灌漿料可使用的時間進行操作，在規定的時間內完成灌漿工序，避免灌漿料性能下降影響結構性能。

2.3.3 灌漿操作及成品保護

灌漿準備及視頻錄制準備： 為了實現灌漿過程的可追溯性，嚴格控制灌漿質量和標準，在灌漿操作施工完成后，每個一段距離，需要對灌漿操作留存影像資料。灌漿操作前要準備好灌漿全過程錄制視頻，要對所灌的墻板編號、現場灌漿人員、監理、總包管理人員錄像。

灌漿操作： 預制墻板灌漿套筒灌漿，從灌漿套筒底部PVC灌漿孔依次灌入，灌漿過程中對預留的溢漿孔進行觀測，當溢漿孔中冒出灌漿料時，說明鋼筋套筒中已經充滿了漿液，此時可以利用橡膠塞對灌漿孔和溢漿孔進行密封。為了不影響灌漿料的性能，灌漿料應當在三十分鐘內用完，每一段的灌漿應當連續操作，不可中止，封堵后繼續對灌漿孔和溢漿孔進行監測，如果出現滲漏情況，應當及時進行補漿操作。

補灌措施： 對于灌漿過程中不出漿的注漿孔和出漿孔可以用10mm的鋼筋插搗出漿口或者注漿口，輔助出漿； 如果插搗后依然沒有出漿，說明構件生產過程就已經被滲入的漿體堵上，要加強構件的檢查； 同時也要注意對于墻板與地面縫隙過高（超過3cm），封倉沒有采用專用工具導致封邊料寬度過寬，把套筒的進漿口堵上，所以也要加強封倉的檢查及管理； 不出漿的情況可以用膠槍配6mm的細管從出漿口插入補灌； 灌漿過程有漏漿情況漿體已經不能從灌漿孔灌入，可以用膠槍配6mm的細管從出漿口插入補灌，灌滿后拔出細管。

平行試件留置及照相： 為了保證灌漿質量，需要在施工過程中留置試塊和試件，每層樓需要留置3 組試塊，試塊采用標準試塊尺寸，為40*40*460mm。每進行1000 個鋼筋連接套筒，需要留置一組是將進行28 條標準養護后，進行實驗測試，每組試件包含3個對中接頭。灌漿操作完成后，對灌漿使用的工器具及時進行清洗，避免殘余灌漿料凝固在工器具中，影響后續使用。

灌漿工序施工時，對于環境溫度應當進行監測，灌漿料施工溫度一般為五度以上，三十度以下，當環境出現零下時，灌漿料應當采用專業的低溫灌漿料，同時低溫灌漿料的施工溫度也不應低于零下五度。灌漿完成后，按照標準要求進行養護，養護溫度低于零下五度時，需要采用加熱養護。灌漿完成后的一天內，構件不應當收到振動或者沖擊，橫向構件現澆部分的施工也應當在1d 后。

2.3.4 季節性施工措施

冬季對于日均氣溫連續5 天低于5℃要求采用低溫灌漿技術。低溫灌漿技術包括采用低溫灌漿料、輔助的加熱保溫措施及灌漿后的溫度監測。密切關注天氣預報溫度，對于最低溫度低于-5℃時施工，必須采取輔助加熱保溫措施。施工前要求門窗洞口臨時封閉，用熱風機對作業面進行加熱，確保作業面的溫度高于-5℃，空套筒的溫度高于-5℃方可施工。灌漿料保溫儲存。用0℃的冰水拌合，相對于常溫施工延長攪拌時間1min，灌漿料的入模溫度控制5 ～10℃。灌漿后繼續保持熱風機對作業面加熱24h 以上，監測灌漿前后套筒的溫度。檢測同條件養護的灌漿接頭和試塊的強度，試塊一天抗壓強度要求大于35MPa。

夏季氣溫高于38℃灌漿施工應采取降溫措施，攪拌漿體溫度不高于38℃； 一般采用不高于25℃的自來水攪拌漿體。雨天不得進行灌漿施工。

3 裝配式建筑套筒灌漿質量控制措施及要點

1） 嚴格控制灌漿料的材料性能。對于灌漿料選擇應當根據裝配式建筑結構性能的要求和施工現場的作業環境確定，灌漿料在進入施工場地之前，應當進行復試檢測，一般來說50t灌漿料應當作為一個檢驗批，不足50 的按照一個檢驗批進行抽檢。對于不同批號、不同配方的灌漿料，應當分類抽檢。對灌漿料的主要性能指標，包括泌水率、流動性、抗壓強度等進行試驗，結果應當符合相關標準的要求。

2） 加大灌漿過程控制。裝配式建筑施工過程中，構件間的套筒連接是薄弱項，因此，應當對該工序進行重點控制。為了進一步提高施工質量，需要過程中對套筒灌漿的飽滿度進行檢測。目前常用的方式是通過預埋鋼絲或者傳感器，然后在灌漿過程中觀察拉拔荷載或者傳感器數據對灌漿的飽滿度進行檢測。除此以外，灌漿工還需要在灌漿操作過程中，時刻觀察灌漿管和排氣管的狀態，對灌漿液面有一個實時的觀測和分析，能夠保障灌漿的質量。

3） 進一步加強施工人員的質量意識。通過分級交底和培訓，對裝配式灌漿套筒施工工序及質量控制要點進行培訓，灌漿工作為一個專業的工種，應當經專業的培訓，考核合格后帶上崗證操作。灌漿施工屬于關鍵工序，在施工過程中需要全程進行監督檢查，可以采取旁站的方式，并且對全過程進行錄像，標明影響質量的關鍵數據。操作人員的質量意識是影響灌漿套筒連接的關鍵，做好灌漿工人意識觀念的轉變，是提升套筒灌漿環節施工的專業化水平的有效途徑之一。

4） 優化質量管控體系，建立健全灌漿標準，對灌漿操作實施嚴格的過程監管。順應現階段精細化管理發展的趨勢，借助信息化手段的應用，對裝配式施工過程及結構安全性進行實施監測，轉變傳統的施工理念，借助新的管理方式，提升全過程質量管理的水平。完善灌漿質量評估機制，通過與科研院所、高校等機構合作，不斷優化和完善質量評估標準，對灌漿工序實施全過程、全要素的管控，進一步提升裝配式建筑關鍵環節施工的質量。

4 結語

綜上所述，裝配式灌漿套筒連接技術的質量控制是裝配式建筑結構質量控制的關鍵因素。建立健全質量控制體系，強化施工操作人員的質量意識，加大培訓力度，從源頭做好灌漿料的質量和性能的把控等措施，對于裝配式全灌漿套筒連接的質量控制具有重要的作用。