裝配式混凝土建筑鋼筋套筒灌漿連接施工技術(shù)

任星權(quán) （四川羅浮建工有限公司，四川 達(dá)州 635000）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的需要，裝配式建筑在我國(guó)得到了推廣應(yīng)用，工業(yè)與民用建筑的裝配率越來越高。裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件在工廠生產(chǎn)完成，構(gòu)件運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝，預(yù)制構(gòu)件之間的連接成了必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。鋼筋套筒灌漿連接是工程上運(yùn)用較為普遍的一種預(yù)制構(gòu)件連接方式[1-2]，本文將對(duì)裝配式建筑鋼筋套筒灌漿連接技術(shù)進(jìn)行研究，歸納其施工工藝流程、施工要點(diǎn)，并在質(zhì)量控制等方面提出建議。

1 裝配式建筑鋼筋套筒灌漿連接技術(shù)

鋼筋灌漿套筒連接的主要原理是下部預(yù)制構(gòu)件一端的預(yù)埋鋼筋，套入下部預(yù)制構(gòu)件一端預(yù)埋套筒，鋼筋與套筒之間經(jīng)灌漿孔灌入高強(qiáng)度、低膨脹率的專用灌漿料來完成鋼筋的連接。其受力機(jī)理是在套筒的圍束作用下，灌漿料硬化后使得鋼筋、砂漿和套筒三者之間產(chǎn)生摩擦力和咬合力，滿足設(shè)計(jì)要求的承載力。鋼筋套筒灌漿連接接頭由連接鋼筋、灌漿套筒及套管灌漿料組成[3]。

鋼筋套筒灌漿連接技術(shù)需滿足國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)JGJ 1《裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》、GB/T 51231《裝配式混凝土建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》和JGJ 355《鋼筋套筒灌漿連接應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定。

2 施工工藝流程及施工要點(diǎn)

2.1 工程概況

某高校學(xué)生宿舍樓建筑面積35988m2，層數(shù)-1F/15F，采用裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)。主要豎向構(gòu)件包括預(yù)制柱、預(yù)制剪力墻通過鋼筋套筒灌漿技術(shù)與梁板進(jìn)行連接。

2.2 施工工具與設(shè)備

電動(dòng)攪拌機(jī)、水泥灌漿機(jī)、空壓機(jī)、電子秤、攪拌桶、溫度計(jì)、填縫槍、橡膠塞、鐵鏟、抹刀等。

2.3 施工工藝流程

灌漿施工工藝流程如圖1所示。

圖1 灌漿施工工藝流程圖

2.4 灌漿施工要點(diǎn)

2.4.1 灌漿施工準(zhǔn)備

預(yù)制墻板吊裝就位下落前，應(yīng)保持接觸面無灰渣、油污、雜物、松散石子。清理后提前澆水濕潤(rùn)，不得有明水，不得有油污、浮渣等雜物[4]。

預(yù)制墻板的吊裝就位，調(diào)整、固定預(yù)制墻體板。

清理注漿孔，預(yù)制墻板吊裝就位、調(diào)正后，用高壓氣泵清理灌漿孔，吹孔順序應(yīng)自預(yù)制墻板任意一側(cè)開始，從上至下依次自出漿孔向注漿孔吹洗，確認(rèn)孔中浮灰、雜物清除干凈，孔道通暢。

2.4.2 分倉(cāng)施工

分倉(cāng)施工流程：分倉(cāng)座漿料拌合→放置內(nèi)襯模板→封堵接縫→抽出內(nèi)襯→養(yǎng)護(hù)。

座漿料應(yīng)嚴(yán)格按照產(chǎn)品規(guī)定的用水量進(jìn)行攪拌，且隨拌隨用。分倉(cāng)時(shí)，兩側(cè)內(nèi)襯模板選用便于抽出的PVC管，將拌好的座漿料填塞密實(shí)，保證其與上下構(gòu)件表面結(jié)合密實(shí)，然后緩慢抽出內(nèi)襯。座漿料的養(yǎng)護(hù)時(shí)間不小于24h。

2.4.3 灌漿料的配制與檢驗(yàn)

（1）灌漿料配制

稱量前檢查灌漿料包裝袋日期是否在有效期內(nèi)，干粉灌漿料是否有結(jié)塊，有結(jié)塊的禁止使用。

稱量干粉灌漿料倒入攪拌容器，并做好記錄。

拌和用水可選用自來水，嚴(yán)禁使用河水，水溫應(yīng)在5℃~30℃，如溫度不符合要求可采取升溫或降溫措施。

水的用量嚴(yán)格按照產(chǎn)品說明書要求進(jìn)行稱量，先將80%的水倒入攪拌容器，攪拌3min~4min，再倒入剩余水繼續(xù)攪拌，直至攪拌均勻，靜置2min，待漿料排出的氣泡破滅，方可進(jìn)行灌漿作業(yè)。

（2）灌漿料檢驗(yàn)

灌漿料的檢驗(yàn)重點(diǎn)是強(qiáng)度和流動(dòng)性。

流動(dòng)度檢驗(yàn)：將潔凈的玻璃板放置在水平位置，把截錐圓模放在玻璃板中央，將拌好的砂漿迅速倒入模具內(nèi)，用刮刀刮平，垂直提起模具，并計(jì)時(shí)30s，量取流淌灌漿料互相垂直的兩個(gè)方向的直徑，取平均值作為初始流動(dòng)度。同理，可測(cè)得30min流動(dòng)度。

強(qiáng)度檢驗(yàn)：灌漿料強(qiáng)度按批檢驗(yàn)，以每樓層為一檢驗(yàn)批；每工作班應(yīng)制作一組且每層不應(yīng)少于3 組40mm×40mm×160mm的試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d后進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)[5]。

2.4.4 灌漿施工

施工流程：濕潤(rùn)注漿孔→漿料倒入注漿機(jī)→壓力注漿→出漿孔封堵。

（1）濕潤(rùn)注漿孔：注漿前需提前對(duì)灌漿面進(jìn)行灑水濕潤(rùn)且不得有明顯積水，減少因混凝土吸水對(duì)注漿強(qiáng)度的影響。

（2）灌漿時(shí)，將漿料倒入專用注漿機(jī)，灌漿過程中保持0.1MPa 的灌漿壓力，灌漿料從墻體下方注漿孔注入，灌漿料先通過水平縫連通腔注滿墻體下部對(duì)應(yīng)分倉(cāng)區(qū)的找平層，然后漿料向上方流動(dòng)，直到漿料距離注漿孔最近的出漿孔溢出，則該孔注漿完成，立即用橡膠塞封堵出漿孔。繼續(xù)灌漿，按漿料排出先后用橡膠塞依次封堵出漿孔，直到所有出漿孔都有漿料溢出并封堵牢固后再停止灌漿，最后一個(gè)出漿孔封堵后需持壓5s，確保套筒內(nèi)漿料密實(shí)度。

2.4.5 養(yǎng)護(hù)

灌漿完畢后30min內(nèi)，應(yīng)立即噴灑養(yǎng)護(hù)劑或覆蓋塑料薄膜并加蓋巖棉被等進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，或在灌漿層終凝后立即灑水保濕養(yǎng)護(hù)。冬季施工時(shí)，養(yǎng)護(hù)措施還應(yīng)符合現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)定。

2.4.6 灌漿記錄與試塊留置

（1）施工時(shí)應(yīng)拍攝灌漿孔編號(hào)及其封堵圖片，并做好全程錄像。

（2）監(jiān)理見證，必須有旁站監(jiān)理在場(chǎng)時(shí)方可進(jìn)行灌漿施工。

（3）施工過程中需填寫套筒灌漿統(tǒng)計(jì)表并由監(jiān)理簽字確認(rèn)。

（4）施工方應(yīng)密切配合建設(shè)單位、監(jiān)理和總承包方的檢查和驗(yàn)收，并做好相關(guān)操作記錄。

（5）做好每個(gè)施工段的試塊留置，并對(duì)試塊組進(jìn)行抗壓檢測(cè)。

3 灌漿質(zhì)量控制

3.1 材料檢驗(yàn)

檢查預(yù)制構(gòu)件的套筒與鋼筋位置、尺寸，套筒內(nèi)部是否合格，注漿孔是否通暢，不合格的做好標(biāo)記。

灌漿料必須使用鋼筋套筒連接用專用灌漿料。材料進(jìn)場(chǎng)使用前，應(yīng)提供出廠合格證及質(zhì)量證明文件，并進(jìn)行抽樣檢測(cè)，合格后方能使用。

3.2 分倉(cāng)施工

對(duì)灌漿區(qū)域進(jìn)行分區(qū)操作是保證灌漿操作可行性的關(guān)鍵，封倉(cāng)不牢靠容易發(fā)生漏漿，直接影響灌漿質(zhì)量，降低鋼筋與漿料之間的粘結(jié)力。

分倉(cāng)施工要求：①分倉(cāng)設(shè)置每個(gè)連通灌漿區(qū)域的長(zhǎng)度不宜超過1500mm，對(duì)于套筒群部位，則將整個(gè)套筒群作為一個(gè)獨(dú)立的灌漿分倉(cāng)區(qū)；②分倉(cāng)砂漿帶寬度約30mm~50mm，分倉(cāng)完成后進(jìn)行封倉(cāng)施工。將工具（也可用PVC 管）作為抹封倉(cāng)砂漿的擋板，伸入墻體控制在5mm~10mm。確保封倉(cāng)砂漿的厚度和密實(shí)度，避免出現(xiàn)裂縫、孔洞。如圖2所示。

圖2 分倉(cāng)施工

3.3 灌漿料配制

灌漿料的性能應(yīng)滿足下列要求：流動(dòng)度應(yīng)在180mm~300mm 之間；膨脹率應(yīng)在0.02%～0.5%之間；砂漿1d 齡期的抗壓強(qiáng)度不應(yīng)小于35MPa，7d 齡期抗壓強(qiáng)度不應(yīng)小于60MPa，28d 齡期抗壓強(qiáng)度不應(yīng)小于85MPa。

3.4 灌漿施工

灌漿施工前必須對(duì)注漿孔做好清理工作，注漿孔堵塞或清理不干凈，有積灰、雜物都會(huì)影響漿料與鋼筋的粘結(jié)力。

灌漿料要嚴(yán)格按照產(chǎn)品說明書的規(guī)定配合比及拌合工藝配制。漿體隨用隨攪拌，攪拌完成的漿體必須在30min內(nèi)用完。

灌漿溫度控制，灌漿施工應(yīng)在環(huán)境溫度為5℃~30℃時(shí)進(jìn)行，當(dāng)灌漿料同條件養(yǎng)護(hù)試件抗壓強(qiáng)度達(dá)到35MPa前，接頭部位應(yīng)有專用機(jī)具固定或保護(hù)，不得受到?jīng)_擊或震動(dòng)；低溫時(shí)保護(hù)時(shí)間適當(dāng)延長(zhǎng)；環(huán)境在5℃以下不宜進(jìn)行灌漿作業(yè)；低于0℃時(shí)不得施工；當(dāng)環(huán)境溫度高于30℃時(shí)，應(yīng)采取降低灌漿拌合物溫度的措施。

灌漿應(yīng)密實(shí)飽滿，灌漿必須從下方的注漿孔注入，上方的出漿孔溢出。按規(guī)定來控制出漿孔的封堵橡膠塞時(shí)間，注漿孔拔管到封堵橡膠塞的時(shí)間不得超過1s。

4 裝配式建筑鋼筋套筒灌漿施工問題及處理

采用鋼筋套筒灌漿施工時(shí)，較為常見的質(zhì)量問題是：漏漿、不出漿、灌漿料不密實(shí)、鋼筋錨固長(zhǎng)度不夠和灌漿料強(qiáng)度不足等。

（1）漏漿

漏漿產(chǎn)生的原因可能是構(gòu)件連接部位封倉(cāng)不嚴(yán)、強(qiáng)度不足或橡膠塞堵塞不嚴(yán)。

當(dāng)出現(xiàn)漏漿情況不嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)立即停止灌漿并處理漏漿部位，可直接采用堵漏材料進(jìn)行應(yīng)急封堵；封倉(cāng)強(qiáng)度不足導(dǎo)致的砂漿滑移形成的漏漿，可借助模板來加固封堵。當(dāng)漏漿嚴(yán)重時(shí)，可吊起墻板重新封倉(cāng)和灌漿。

（2）不出漿

當(dāng)灌漿孔和出漿孔均不出漿時(shí)，原因是灌漿料不足，可用手動(dòng)灌漿槍從灌漿孔進(jìn)行補(bǔ)灌；當(dāng)灌漿孔出漿而出漿孔不出漿時(shí)，將手動(dòng)灌漿槍前面加5mm 直徑的軟管，將軟管從出漿孔直接深入到出漿孔內(nèi)緩緩補(bǔ)灌，直至灌漿料灌滿為止。

（3）灌漿料不密實(shí)

灌漿料不密實(shí)的原因有多種，套筒灌漿連接本身屬于隱蔽工程，內(nèi)部連接構(gòu)造復(fù)雜，工程質(zhì)量不好把控；因封倉(cāng)不嚴(yán)、局部封縫料強(qiáng)度不足導(dǎo)致的漏漿也會(huì)引起灌漿料不飽滿和不密實(shí)；由于灌漿工人的施工操作不當(dāng)或不規(guī)范引起。

處理措施：通過對(duì)工人技術(shù)培訓(xùn)，提高其操作技能；做好灌漿前面的分倉(cāng)施工。

（4）鋼筋錨固問題

鋼筋錨固問題主要有鋼筋伸入長(zhǎng)度不足、鋼筋無法就位等問題。根據(jù)規(guī)范要求，套筒內(nèi)上、下段對(duì)接鋼筋錨固長(zhǎng)度有嚴(yán)格要求，全灌漿兩側(cè)插入套筒內(nèi)部鋼筋長(zhǎng)度均不得小于8 倍插入鋼筋直徑。鋼筋錨固質(zhì)量將對(duì)套筒灌漿質(zhì)量有嚴(yán)重影響。

處理措施：下段預(yù)制構(gòu)件施工時(shí)做好質(zhì)量管控，保證鋼筋足夠的預(yù)留長(zhǎng)度，保證鋼筋位置的準(zhǔn)確。上段預(yù)制構(gòu)件吊裝前對(duì)鋼筋進(jìn)行校正，如有偏差采取措施補(bǔ)救。

（5）灌漿料強(qiáng)度不足

灌漿料自身材料質(zhì)量問題或因施工人員的人為因素、操作失誤、施工監(jiān)督不嚴(yán)等因素導(dǎo)致的灌漿料質(zhì)量問題，而引起灌漿料強(qiáng)度不足，進(jìn)而影響套筒灌漿連接質(zhì)量。

處理措施：做好施工現(xiàn)場(chǎng)的材料管理工作，避免超過有效期灌漿料的使用；組織進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，做好技術(shù)交底工作，提高施工人員技術(shù)水平；做好施工過程中監(jiān)督管理。

5 結(jié)語

本文針對(duì)裝配式建筑施工中預(yù)制構(gòu)件常用的鋼筋套筒灌漿連接施工技術(shù)進(jìn)行了研究，總結(jié)了該施工技術(shù)的工藝流程、施工要點(diǎn)、質(zhì)量控制以及五種容易產(chǎn)生的施工質(zhì)量問題及其處理措施。對(duì)提高套筒灌漿連接施工質(zhì)量，減少或避免漏漿、不出漿、灌漿料不密實(shí)、鋼筋錨固長(zhǎng)度不夠和灌漿料強(qiáng)度不足等質(zhì)量問題的產(chǎn)生，具有一定的指導(dǎo)作用。