上枧安置房裝配整體式剪力墻結構灌漿技術研究

潘祖光PAN Zu-guang；劉成鋼LIU Cheng-gang；董云DONG Yun

（①貴陽市城市建設投資集團有限公司，貴陽 550000；②貴州省綠筑科建住宅產業化發展有限公司，貴陽 550000；③貴陽市建筑設計院有限公司，貴陽 550000）

0 引言

上枧安置房位于貴陽市觀山湖區金清線北側上枧村，共12 棟安置住宅樓采用裝配式建造。本工程深化設計PC外墻體系構成包括預制剪力墻（承重墻）、預制外墻（非承重墻）、樓梯間剪力墻、核心筒電梯井剪力墻、暗柱及轉角部位剪力墻采用現澆、水平接縫現澆以及設水平現澆帶和圈梁。工程PC 外墻設計關鍵技術其一是受力鋼筋的連接和構造技術，就是預制構件的受力鋼筋如何連接。其二是預制和現澆相結合的技術。

基于新的接縫和連接的技術和構造的裝配式建筑，可以認為預制裝配式結構中的預制承重構件之間的節點、拼縫連接均按照等同現澆結構要求進行設計和施工。該結構體系具有和現澆結構等同的性能，結構的適用高度、抗震等級與設計方法與現澆結構基本相同。本工程采用的鋼筋套筒灌漿連接是將帶肋鋼筋插入內腔帶溝槽的鋼筋套筒，然后灌入專用高強、無收縮灌漿料，達到高于鋼筋母材強度連效果。

1 工藝特點

1.1 高強套筒連接，質量可靠

預制外墻吊裝時，將預制外墻下端預埋的半灌漿套筒（如圖1）與預留鋼筋對孔插入套筒內，從灌漿口注入高強度、高流動性的灌漿料，填充套筒腔體，待灌漿料凝固后，套筒與預留鋼筋連成一個整體，確保裝配式建筑主體結構安全。

圖1 半灌漿套筒示意圖

1.2 預埋沉降觀察孔，提高灌漿密實度

預制剪力墻通過在墻體內預埋聯通墻體下部灌漿腔體的沉降觀察孔（觀察孔直徑50mm，孔口標高500mm），可以在灌漿過程中有效排出腔體內氣體的同時，通過孔內灌漿液面的沉降判定灌漿密實度。

1.3 優化灌漿倉室封閉，避免出現灌漿空腔

通過對預制剪力墻灌漿節點深化設計，在預制墻體下部與水平現澆帶之間留設安裝縫，通過PVC 管作為內膜支撐，采用高強座漿料進行封堵，形成密閉灌漿倉室；同時采用高強座漿料對灌漿腔體進行隔斷分倉，并在分倉位置的兩側，沿垂直墻體方向預埋灌漿倉室排氣PVC 管，有效確保灌漿施工過程中，腔體內的氣體有效排出，避免出現灌漿空腔。

2 工藝原理

裝配式建筑預制構件拆分設計時，在上下預制外墻之間預留20mm 的安裝縫，再使用高強座漿料將預制外墻一圈的安裝縫進行封堵，在上下預制外墻之間形成密閉倉室，利用灌漿料的高流動性以及灌漿機的壓力，通過安裝縫位置的密閉倉室將灌漿料送入每一個灌漿套筒內。詳見圖2。

圖2 預制外墻安裝縫做法示意

根據“連通器”的原理，探索并優化了套筒灌漿施工技術：

①預制剪力墻構件吊裝完成后，采用高強座漿料對下部縫隙進行封堵，封堵過程中，采用PVC 管作為內側模板以控制封堵寬度，避免座漿料流入套筒內影響灌漿質量，或者座漿料的厚度過大而削弱預制構件的有效截面寬度。

②預制剪力墻灌漿區域長度超過1.5m，需采用座漿料進行分倉處理，以保證灌漿區域的密實度。

③在分倉縫位置的兩側或者構件一端下部預埋PVC管，灌漿施工時，下部灌漿區的氣體可以在漿料的擠壓作用下，通過PVC 管排除，待排氣管留出合格漿料后方可封堵排氣管，以確保下部灌漿區的氣體全部排除，避免灌漿后出現空腔現象。

④預制構件生產時，在每個灌漿區剪力墻內均預埋直徑50mm 的波紋管作為沉降觀察排氣孔（排除腔體內氣體的同時兼做沉降觀察孔），波紋管下部與灌漿區相通，上口標高500mm，并與構件表面相平，灌漿施工過程中，需在波紋管上部出漿口流出灌漿料后，并穩壓3~5 秒后，方可停止灌漿。根據液面壓力平衡的原理，如沉降觀測排漿孔液面位置只有輕微沉降，則可以判斷灌漿套筒處漿料密實；因此灌漿完成5~10min 后，需通過沉降觀察孔檢查漿料的沉降情況，如果沉降量超過20mm，應立即檢查坐漿層腔體密封情況，有無漏漿、爆倉情況發生，立即處理并及時補灌，需在原注漿孔位置補漿處理。圖3 為灌漿觀察孔示意圖。

圖3 灌漿觀察孔示意圖

3 施工工藝流程

灌漿技術施工工藝流程見圖4。

圖4 灌漿技術施工工藝流程圖

4 灌漿施工技術

4.1 灌漿施工準備

①預制外墻構件深化設計時，為檢測灌漿密實情況，在預制外墻增設沉降觀察孔，便于檢查灌漿質量。

②預制外墻進場后，必須檢查灌漿套筒、灌漿孔、出漿孔、灌漿觀察孔通透性，預埋定位準確性，不得有套筒堵塞及偏位情況出現。

③施工前必須做好工藝試驗，灌漿施工中，需要檢驗灌漿料的28d 抗壓強度并應符合JG/T 408 有關規定。

4.2 分倉及封堵

在預制構件吊裝前，按照連通腔長度不大于1.5m 的原則，用座漿料對超長空腔進行隔斷分區，以保證灌漿區域的密實度，分倉位置需避開套筒；在分倉縫位置的兩側或者構件一端下部預埋直徑20mm 的PVC 管，灌漿施工時，下部灌漿區的氣體可以在漿料的擠壓作用下，通過PVC 管排除，待排氣管留出合格漿料后方可封堵排氣管，以確保下部灌漿區的氣體全部排除，避免灌漿后出現空腔現象。具體如圖5 和圖6 所示。

圖5 預制剪力墻大樣

圖6 分倉、封倉示意圖

4.3 施工流程

安裝縫內清理干凈→沖水濕潤接觸面及構件→攪拌封倉座漿料→放置與安裝縫高度一致的PVC 管→封堵縫隙→預制墻板底部抹壓封倉料成倒角→緩慢抽出PVC管→養護24 小時（溫度較低時養護時間適當增加）。

①沖水濕潤：在封倉前數小時內沖水，采用帶壓力水管將接縫內沖水濕潤（不應存在明水），并保證接縫內無油污、浮渣等。

②攪拌座漿料：按說明書比例添加水，采用機械攪拌3~6min 直至均勻（手握成團）為止。

③分倉：對于長度大于1.5m 的墻體應進行分倉操作，根據現場經驗分倉距離宜為1.2~1.5m，過小易造成灌漿時密封艙內壓力過大將座漿料脹裂或擠出，分倉距離過大可能會造成密封艙內漿料不密實，在分倉線兩側設置PVC管，便于灌漿時空氣從灌漿倉室內排出，保證灌漿密實。

④封倉、封堵：用PVC 管作為封倉料封堵內模塞入構件與樓地面的水平縫隙中，作為內模板；用專用抹具將座漿料填入縫隙中，需保證接縫填塞密實；然后抽出PVC管，盡量不要擾動已經填充完成的封倉料。

⑤座漿料宜抹壓成倒角，可增加與樓地面的摩擦力，保證灌漿時不會因灌漿壓力大造成座漿料整體被擠出的情況。

4.4 灌漿

①灌漿流程：灌漿料制備→流動度檢測→灌漿→堵孔→灌漿密實度檢查→補灌。

②灌漿料的配比必須嚴格按照灌漿料廠家提供的說明書、或隨產品提供的檢測報告的要求配置，水量與干料必須稱量后加入，重量精確值0.01kg。

③灌漿料混合物的溫度宜為10～30℃，當施工環境溫度低于5℃或高于30℃時，可采用熱水或冷水摻入，調節水溫。

④將水和灌漿料緩慢倒入攪漿桶內進行攪拌，邊倒入邊攪拌，攪拌均勻后靜置2min 以有效排除灌漿料內的氣體。

⑤灌漿料攪拌完成后，必須檢查每次新配置的灌漿料流動性，灌漿料流動性在30~35cm 之間的灌漿料才可用于灌漿，否則易造成灌漿不密實或強度不足；由于灌漿料凝固較快，配置好的灌漿料必須在30min 內使用完，不得將配置時間超過30min 的灌漿料用于灌漿。

⑥根據灌漿分區，選擇灌漿套筒下部灌漿孔進行灌漿。待灌漿孔有呈柱狀的灌漿料流出時，使用軟木塞對流出灌漿料的灌漿孔進行封堵；對灌漿套筒上部出漿孔的的封堵要求同下部灌漿孔封堵要求。待全部灌漿孔、出漿孔以及分倉線兩邊排氣管全部出漿，并封堵完成后，繼續灌漿至預制外墻上部50mm 沉降觀察孔流出灌漿料后，使用專門的塞子堵塞沉降觀察孔，穩壓3~5s 后，停止灌漿，以保證灌漿密實性。撤走灌漿機，封堵灌漿孔，進行下一區域灌漿。

⑦對已經灌漿完成的預制外墻，要在灌漿完成5~10min 內檢查沉降觀察孔內灌漿料的沉降情況，若沉降觀察孔內灌漿料沉降深度超過2cm，需檢查預制外墻四周是否存在爆倉現象，存在爆倉的，將爆倉位置封堵好；不論是否爆倉，拔出灌漿孔木塞，重新灌漿至沉降觀察孔流出灌漿料；若沉降觀察孔內灌漿料沉降深度在2cm 以內，只需從沉降觀察孔將灌漿料補足就行。圖7 為預制墻板灌漿套筒灌漿示意圖。

圖7 預制墻板灌漿套筒灌漿示意圖

⑧灌漿過程中，若發現個別灌漿套筒出漿孔不出漿時或灌漿不飽滿密實的，首選在灌漿孔補灌，當灌漿料拌合物已無法流動時，可從出漿孔補灌，并采用手動設備結合細管壓力灌漿。

⑨灌漿完成后的預制外墻24h 不得擾動。

⑩氣溫低于-5℃時，不得進行灌漿施工；氣溫低于5℃時，對灌漿完成的預制外墻套筒區需采取必要的保溫措施。

5 總結

鋼筋套筒灌漿連接是裝配式豎向構件連接的一項重要技術，通過對本項目裝配整體式剪力墻結構鋼筋套筒灌漿連接的工作機理、連接接頭構造、施工工藝、質量控制進行總結歸納，形成對裝配式套筒灌漿進行全過程施工措施，保證了工程進度和質量，為高層剪力墻結構裝配式建筑施工及設計提供了經驗。