預制豎向構件套筒灌漿連接施工關鍵技術＊

龐道濟 張宇 劉遠良

（重慶建工住宅建設有限公司，重慶 404100）

0.引言

裝配式建筑由于具有施工周期短、綠色環保、和提高勞動生產率等優勢，大力發展裝配式建筑是我國建筑產業可持續發展及轉型升級發展的必由之路。裝配式建筑的引入和應用，一方面能夠推動我國建筑產業化、標準化的發展，進而能夠提升施工生產效益，從而提高建筑的施工質量；另一方面也能夠發展綠色生態建設，并且貫徹了“綠色中國”概念和可持續發展的指導原則[1-3]。與傳統混凝土的現澆形式結構相比，裝配式建筑結構對施工工藝的質量要求更高，以柱與剪力墻為代表的預制豎向構件是裝配式建筑混凝土構件中最主要的受力構件之一，已成為安裝建筑工程中的重要關鍵點之一[4-5]。本文在裝配式建筑結構施工過程的基礎上進行了深入探討，并針對豎向結構的相互連接問題進行了優化和完善，從而解決了豎向結構的連接問題，提高了施工效益，施工質量也獲得顯著提高。

1.工藝原理

預制裝配式結構將結構拆分成不同種類的構件進行組裝，剪力墻、結構柱等豎向受力構件采用預制構件。墻、柱等豎向結構與下層連接采用鋼筋套筒灌漿連接，依靠材料之間的黏結咬合作用連接鋼筋與套筒，其傳力途徑為：鋼筋→灌漿料→套筒→灌漿料→另外一根鋼筋。在柱、墻定位時（套筒與預留鋼筋對位時）利用限位模板以增加對位效果，或通過放線調節結構水平位移，最后再使用可調斜支架等方式對結構的垂直程度等做出調節。使其結構的吊裝和與鋼材的連接作業均可分離完成。其結構機械性能可靠穩固，施工作業簡單，施工環境綠色安全，無噪音污染。

其工藝流程如圖1所示。

圖1 施工流程圖

2.預制豎向構件連接

2.1 鋼筋套筒的安裝

在進行安裝之前，先要對預制構件的連接處加以檢驗，其中所用的鋼筋型號、表面狀況、直徑、軸心部位等均要確定無誤。同時通過對預制構件的連接處檢測可以確定在灌漿腔、排漿孔里都沒有雜質的殘留。套筒安裝的主要技術要點，需要提前在安裝節點處固定適當厚度的支撐板，并保證在灌漿腔預留一定的空隙，待預制構件安裝完成之后，要對所有的鋼筋連接口的深度進行檢查，使之滿足一定深度標準，最后對預制結構的部位進行了緊固，從而保證結構連接的處理工作和安裝工作都可以平穩地完成，構件生產時鋼筋套筒灌漿接頭的安裝定位如圖2所示。具體技術要點如下：

圖2 構件生產時鋼筋套筒灌漿接頭的安裝定位

（1）將連接鋼筋逐根放入套筒內，并且放入的深度應滿足錨固深度的設計要求。

（2）對半灌漿連接的技術操作應符合《機械連接規程》的有關規定。

（3）在固定好的模具上進行鋼筋的安裝，在安裝灌漿套筒時應注意其位置應與豎向構件的模板垂直，為了避免在澆筑和振搗的過程中，灌漿套筒和連接鋼筋的位置發生偏移，應采用橡膠環、螺桿等對其進行固定。

（4）應采取封閉措施防止在澆筑過程中灌漿套筒內的漿料漏出。

2.2 預留豎向鋼筋的定位

在裝配式建筑施工過程中，鋼筋的定位偏位問題大多出現在轉換層，預埋鋼筋和預制裝配式構件套筒之間往往出現定位困難、偏位大、吊裝工作不便。形成的主要因素是由于對砼現澆層高度的限制不嚴，從而導致了預留鋼筋的直徑經常小于8d（d為連接鋼筋公稱直徑）。而現場的工人也往往進行了對偏位鋼筋扭曲或剪切，導致在檢查中發現的連接套筒內未見鋼筋，或鋼筋插入套筒內的有效尺寸嚴重不足。本文采用一種固定板與現澆結構中預埋鋼筋的固定連接方法，有效防止鋼筋在澆筑過程中彎曲或移位，方便了套筒與預留鋼筋對位，提高了鋼筋定位精度，提高了安裝質量。具體技術要點如下：

（1）通過豎向構件的具體外形尺寸、連接鋼筋的具體位置，制作出相應的固定板，并且對固定板進行加工，確定出用于檢測鋼筋具體位置的孔洞，以及用于定位出墻、柱具體位置的基準邊線。

（2）鋼筋的位置需要使用固定板固定，避免施工對豎向鋼筋的干擾。固定板在安裝前應將套筒先套入到鋼筋上，然后使固定板先穿過鋼筋，隨后再從固定模板上套入鋼筋材料套筒，用以固定鋼筋，用塑膠管套住并預埋鋼筋材料，在底部預留出空間20mm用膠布纏住。

（3）在混凝土澆筑完成后，取出使用的塑膠管和固定板，并將底部的膠布去除。

（4）將連接面清理干凈后，確保各連接處的接觸面上無雜物、無污垢。當環境溫度較高時，對已經清洗干凈的連接面可以進行噴淋灑水處理，使其表面保持潤濕。同時應注意連接鋼筋的端頭處不應有翹出和彎曲，不得使用表層以及銹蝕的鋼筋，且連接鋼筋不得沾有泥土、水泥漿或油漬等對連接性能有危害的污物。

2.3 構件的安裝與連接

裝配式建筑構件均采用預制構件現場裝配，因為構件的吊裝高度較高、自重大，所以對吊裝施工的工作環境和機械設備都提出了一定高度的要求。而通過對塔吊的主要性能參數、塔式起重機的定位、材料堆放場所的定位，和對各種預制構件的重量等加以分析，可以確定吊裝時各種機械設備都在合理的工作范圍之內。具體技術要點如下：

（1）預制構件安裝前，應檢查構件的類型與編號。應注意清洗預制豎向構件和連接處表面的污物，檢查套筒內是否含有未處理的雜物。

（2）預制構件吊裝時，采用新型數模化吊裝梁，如圖3所示。該吊裝梁將以往的單根橫吊梁、框架橫吊梁等集合成了數模化吊裝梁。吊裝時吊點位置需對稱設置，可采取在新型數模化吊裝梁上對吊耳板進行對稱編號，避免工人在掛吊繩時產生錯位。

圖3 新型數模化多功能吊裝梁吊裝

（3）預制構件安裝時，下部支撐構件的混凝土強度不宜小于15MPa。為保證套筒與預留鋼筋的對位精度和對位效率，在構件對位時需采用限位模板。預制構件安裝時，下方配置的墊片不宜少于4處，墊片可采用1mm～5mm不同厚度的正方形薄鐵板；調整垂直度后，可在構件四角加塞墊片增加穩定性。構件灌漿表面應處于濕潤狀態，無積水，使用座漿料封堵水平縫灌漿縫的，座漿料確認干硬無縫后方可灌漿。

2.4 柱腳連接部位模板封堵

采用套筒連接的預制柱調整到位后，柱腳連接部位應使用模板密封，必須保證避免滲漏。傳統工藝在柱底部使用木料進行封模，由于使用木料封模時容易松動，使木材承受重壓影響跑位滲漿。本文采用定制的模板進行封邊，模板分為兩部分，一部分為轉角模板，如圖4所示，另一部分為中間連接模板，如圖5所示。轉角處模板尺寸為150mm×150mm，中間模板尺寸根據預制柱尺寸進行定制。模板連接采用凹凸型契合連接，保證拆裝方便，提高模板使用壽命。

圖4 轉角模板L型示意圖

圖5 中間連接模板U型插槽示意圖

為保證模板連接部位的強度、剛度和穩定性，當預制柱邊長大于300mm時，需在轉角模板上設置L型倒勾，在中間連接模板上設置U型插槽，模板拼裝完成后L 型倒勾插入U型插槽中。在模板安裝前，應在墻柱腳四周粘貼雙面膠。如遇安裝面平整度偏差較大，導致模板與安裝面出現縫隙的，可在縫隙處粘貼雙面膠進行處理。當灌漿料強度達到2.5Mpa以上，其表層及棱角均不應拆模而破壞時，即可拆模板。

2.5 灌漿

灌漿施工是構件安裝的核心工作，現場采用電動灌漿泵進行灌漿，如圖6所示，灌漿施工的質量好壞主要取決于操作細節的把握，操作不當會引起套筒出漿孔不出漿或者漿體回流、灌不滿等問題，嚴重影響灌漿連接的質量。在灌漿過程應重點注意是否出現漏漿，如出現漏漿，應立刻中止灌漿并進行堵漿補漿處理，但二次補漿壓力應稍低于注漿壓力。具體技術要點如下：

圖6 電動灌漿泵灌漿

（1）豎向構件均實行連通腔灌漿，且須合理劃定接口灌漿范圍;各個區域除留出灌漿成形孔、出漿孔、排氣腔之外，還應當形成封閉空腔，不應漏漿；同時連接灌漿成形區的任意兩個灌漿套筒間距不得大于1.5m。當不采取此種灌漿成型方法時，應在構件就位前設置坐漿層。

（2）對鋼筋套筒灌漿連接，灌漿作業應采用壓漿法從灌漿套筒下灌漿孔注入，當漿料拌合物從構件其他灌漿孔、出漿孔排出后，應進行封堵。

（3）對未密實飽滿的灌漿套筒，首先選擇在灌漿孔補灌；當灌漿料已經凝固且無法流動時，可選擇在出漿孔補灌。

（4）補灌須在灌漿料拌和物超過設計規定的部位后停止，并應在灌漿料凝固后重新檢查其位置是否達到設計規定。

（5）灌漿結束后，及時用水清洗攪拌機、灌漿使用器具，以防止已凝固后的灌漿材料再摻入新拌制的漿料拌合物中，并在灌漿口處進行抹平處理，如圖7所示。

圖7 灌漿口抹平處理

（6）在漿料灌漿工作完成后，周圍環境溫度在室溫要求時，24h內構件和接頭等均須經由專門設備定位及維護，并嚴禁受到震動；環境溫度較低時，維護的時間可適當延長；在低溫環境進行灌漿后，應將構件連接灌漿料的部位溫度加熱控制到5℃以上，并進行保溫處理1d～3d，以免連接縫內灌漿料局部結冰。

2.6 封堵灌漿孔和排漿孔

在安裝過程中要對鋼筋連接處做好標記，重點是灌漿口與排漿口的位置都要超過套筒內壁的最高位置，這樣有利于灌漿原材料能夠順暢的流入與流出，兩端的端口位置要進行密封，保證無損壞。具體技術要點如下：

（1）在采用水平縫連通腔一次向各個接頭灌漿時，應按漿材排出的先后順序，依次使用泡沫管對套筒的排漿孔和灌漿孔進行封堵。

（2）在封堵過程中，灌漿泵須始終維持灌漿加壓，直到從每個連接的灌漿、排漿孔出漿液，并密封固定好后再終止灌漿。

2.7 養護

在灌漿料終凝后宜采用噴水保護，通常每日4～6次，持續時間不宜低于7d。在冬季施工時，建筑連接處應當采取保溫養護。在灌漿材料充填作業完成后一周內做好保護，嚴禁再施加有害的震動、撞擊等影響。當灌漿料強度超過35MPa后，方可拆除用于支撐預制構件的臨時構件，并進行上部結構的施工澆筑。

3.結語

本文從施工準備、施工操作工藝方面，對預制豎向構件套筒灌漿連接施工關鍵技術的現場施工工序進行了詳細介紹， 并指出了應當注意的操作事項。本施工技術以進一步提升裝配式建筑豎向構件連接的施工技術水平，從而提高構件安裝質量和降低安裝難度作為總體目標，總結并改進了裝配式豎向構件連接的施工技術，并結合了裝配式建筑豎向構件采用鋼筋套筒灌漿連接的特點，形成了施工速度快、質量高且“四節一環保”的預制豎向構件套筒灌漿連接施工關鍵技術，使施工流程更為系統化和規范性，減少了施工成本，推動了行業進步，為同類工程提供了參考。