裝配式建筑套筒灌漿連接施工質(zhì)量管控方法及其工程應(yīng)用

仇蓓宇（上港集團(tuán)瑞祥房地產(chǎn)發(fā)展有限責(zé)任公司，上海 200940）

1 項(xiàng)目概述

上港集團(tuán)軍工路地塊開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目為一大型綜合開(kāi)發(fā)項(xiàng)目，由上港集團(tuán)瑞祥房地產(chǎn)發(fā)展有限責(zé)任公司開(kāi)發(fā)建設(shè)。該項(xiàng)目宗地面積約為 11.8 萬(wàn) m2的地塊，建筑面積約41 萬(wàn)m2，分為 6 個(gè)地塊，用地性質(zhì)涵蓋商品住宅、人才公寓、商業(yè)和辦公等多種業(yè)態(tài)。該項(xiàng)目主體結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其中住宅和人才公寓部分采用裝配整體式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，預(yù)制率均 ＞40%，如表 1 ，表 2 所示。商品住宅和人才公寓都是全裝修交付標(biāo)準(zhǔn)。

表1 PC 結(jié)構(gòu)體系

表2 PCTF 結(jié)構(gòu)體系

其中，A 3-01 C、A 1 B-02、A 1 B-03 三個(gè)地塊為商品住宅，地上部分結(jié)構(gòu)采用 PC 實(shí)心剪力墻體系；A 1 A-02、03 兩個(gè)地塊的人才公寓，地上部分結(jié)構(gòu)采用 PCTF 體系。

灌漿質(zhì)量是裝配式建筑施工質(zhì)量的關(guān)鍵。由于目前裝配式建筑施工過(guò)程中灌漿質(zhì)量較難控制，而灌漿飽滿(mǎn)性又直接影響到房屋主體結(jié)構(gòu)的工程質(zhì)量和安全性，而全裝修項(xiàng)目一旦室內(nèi)裝修完成，灌漿質(zhì)量的好壞肉眼是看不出的，如何保證灌漿質(zhì)量，當(dāng)時(shí)建筑市場(chǎng)上沒(méi)有成熟的經(jīng)驗(yàn)可借鑒。

經(jīng)過(guò)多方咨詢(xún)和方案比選，最終采用了上海市建筑科學(xué)研究院有限公司提出的“裝配式剪力墻連接灌漿飽滿(mǎn)度檢測(cè)”方法，并同時(shí)采取全過(guò)程質(zhì)量管控措施，以確保該項(xiàng)目的灌漿質(zhì)量。

2 裝配式構(gòu)件連接方式

2.1 住宅外剪力墻采用灌漿套筒連接方式

套筒鋼筋采用梅花形布置，同側(cè)連接鋼筋間距≤600 mm。套筒預(yù)制在預(yù)制墻板內(nèi)，現(xiàn)澆樓板的預(yù)留鋼筋準(zhǔn)確地插入套筒內(nèi)，并灌滿(mǎn)高強(qiáng)度的灌漿料。

2.2 預(yù)制內(nèi)墻采用螺栓連接方式

采用 M 20 鋼筋螺栓連接，間距 ≤400 mm。墻板底部預(yù)留鋼筋及 150 mm×150 mm×150 mm 操作手孔，底部設(shè)置 250 mm 高暗梁作為底部加強(qiáng)。待鋼筋采用螺栓緊固后，進(jìn)行灌漿密實(shí)。最后采用提高一個(gè)等級(jí)標(biāo)號(hào)的混凝土封堵操作手孔。

3 灌漿飽滿(mǎn)度質(zhì)量控制

3.1 檢測(cè)原理

該項(xiàng)目采用預(yù)埋傳感器法對(duì)灌漿飽滿(mǎn)度進(jìn)行檢測(cè)。如圖 1 所示，預(yù)埋傳感器法是基于阻尼振動(dòng)幅值衰減原理，通過(guò)檢測(cè)灌漿前后傳感器在應(yīng)力作用下振動(dòng)幅值的衰減變化情況，確定套筒或孔道內(nèi)部灌漿的飽滿(mǎn)程度。ZBL-1000 灌漿飽滿(mǎn)度檢測(cè)儀，由傳感器和振動(dòng)信號(hào)采集儀組成。

圖1 基于預(yù)埋傳感器法的灌漿飽滿(mǎn)度檢測(cè)技術(shù)

施工現(xiàn)場(chǎng)灌漿前，在套筒或孔道的出漿孔插入傳感器，并測(cè)試傳感器的振動(dòng)信號(hào)是否正常，然后采用灌漿設(shè)備從注漿孔注入灌漿料，5 min 后，觀察傳感器振動(dòng)信號(hào)幅值的變化情況，判斷套筒內(nèi)部的灌漿飽滿(mǎn)程度。該方法適用于各種布置形式的套筒或孔道，出漿孔外接直管即可，檢測(cè)結(jié)果易于判別，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題可及時(shí)補(bǔ)灌，可實(shí)現(xiàn)施工過(guò)程控制。

該項(xiàng)目灌漿質(zhì)量控制主要通過(guò)三個(gè)階段來(lái)實(shí)現(xiàn)，即模擬準(zhǔn)備階段、現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制階段和同步檢測(cè)階段。

3.2 模擬準(zhǔn)備階段

3.2.1 編制模擬試驗(yàn)方案

針對(duì)灌漿施工編制了專(zhuān)項(xiàng)施工方案，對(duì)灌漿施工設(shè)備、材料存放、灌漿料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)、施工節(jié)點(diǎn)安排、 灌漿工藝、灌漿質(zhì)量控制措施及灌漿異常情況處理方法等均作出了明確規(guī)定。

3.2.2 宣貫及培訓(xùn)

首先組織建科院的專(zhuān)家對(duì)施工人員、監(jiān)理人員、管理人員進(jìn)行了政策宣傳，做到思想上對(duì)灌漿工作的重視；其次對(duì)工作人員進(jìn)行了灌漿套筒理論知識(shí)培訓(xùn)，并進(jìn)行了書(shū)面測(cè)試，合格后方可上崗。

3.2.3 模擬灌漿試驗(yàn)平臺(tái)

該項(xiàng)目于 2018 年 11 月 29 日、12 月 21 以及 2019 年 1月 17 日分三次聯(lián)合建科院的 PC 專(zhuān)家進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)操模擬，在正式灌漿前進(jìn)行小試件模擬灌漿并檢測(cè)。模擬灌漿出現(xiàn)了工程中常見(jiàn)的連通腔失效、出漿孔不出漿、出漿孔 漿體回流、連通腔灌漿不飽滿(mǎn)等問(wèn)題，共制作了 6 組模擬試件，通過(guò)對(duì)模擬灌漿結(jié)果的分析，制定了有針對(duì)性的質(zhì)量控制措施，確保正式灌漿施工時(shí)避免出現(xiàn)類(lèi)似情況，為正式施工積累寶貴經(jīng)驗(yàn)。

通過(guò)模擬試件進(jìn)一步優(yōu)化灌漿方案和檢測(cè)方案，總結(jié)了幾種飽滿(mǎn)度檢測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)，最終確定了預(yù)埋傳感器過(guò)程檢測(cè)法。

3.3 現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制

在灌漿工作實(shí)施之前，結(jié)合模擬灌漿實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，編制切合實(shí)際的灌漿專(zhuān)項(xiàng)施工方案，并進(jìn)行技術(shù)交底。

3.3.1 灌漿套筒現(xiàn)場(chǎng)施工

（1）灌漿料制備，同時(shí)試塊制作，測(cè)量擴(kuò)展度。

（2）通過(guò)水平縫連通腔一次向多個(gè)套筒灌注（大于1.5 m間距要分倉(cāng)）。待上方出漿孔漿液成線狀流出時(shí)，立即塞入專(zhuān)用橡皮塞堵住孔口，持壓 30 S 后抽出下方灌漿孔里的噴管，同時(shí)快速用專(zhuān)用橡皮塞堵住注漿孔。

3.3.2 螺栓連接現(xiàn)場(chǎng)施工

（1）在進(jìn)行下一層混凝土澆筑前，完成本層預(yù)制墻板的豎向鋼筋定位及校核。

（2）構(gòu)件吊裝之前，在該樓層彈水平控制線

（3）下端 M 20 螺母采用 1 個(gè) 8.8 級(jí)螺栓對(duì)應(yīng)螺母，上端M 20 螺母可采用普通螺母，M 20 螺栓終擰扭矩 ≥220 N·m。

每次檢測(cè)均出具當(dāng)日灌漿檢測(cè)日?qǐng)?bào)，及時(shí)向建設(shè)方、施工方和監(jiān)理方反饋檢測(cè)結(jié)果。

3.4 質(zhì)量保證措施

該項(xiàng)目業(yè)主方對(duì)灌漿工作十分重視，除委托上海建科院進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)檢測(cè)外，在整個(gè)灌漿過(guò)程中，要求各單位嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)范及上海市建設(shè)工程安全質(zhì)量監(jiān)督總站《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)本市裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)工程鋼筋套筒灌漿連接施工質(zhì)量管理的通知》滬建安質(zhì)監(jiān) [2018]47 號(hào)文的要求，做好灌漿令、灌漿施工記錄表和旁站記錄表等文件的簽發(fā)和記錄，以及灌漿過(guò)程中的視頻拍攝等工作。還創(chuàng)新提出了裝配式混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件“一件一檔”全過(guò)程信息管理登記表，對(duì)預(yù)制混凝土構(gòu)件從生產(chǎn)、出廠、進(jìn)場(chǎng)、吊裝、灌漿及檢測(cè)等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行全面記錄，包括編號(hào)、數(shù)據(jù)、照片等信息，使得每一個(gè)預(yù)制構(gòu)件都有清晰、全面的記錄檔案。

施工現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格執(zhí)行“十大”質(zhì)量管控措施，以確保灌漿質(zhì)量合格，具體為：

（1）實(shí)行駐場(chǎng)監(jiān)理制度；

（2）實(shí)施首件、首段驗(yàn)收制度；

（3）執(zhí)行進(jìn)場(chǎng)構(gòu)件驗(yàn)收制度；

（4）實(shí)施“兩令”制度；

（5）“一件一檔”管理制度；

（6）灌漿人員培訓(xùn)與實(shí)操模擬；

（7）BIM 信息化建造管理；

（8）成立灌漿管理小組；

（9）實(shí)施灌漿飽滿(mǎn)度檢測(cè)；

（10）實(shí)施立功競(jìng)賽活動(dòng)。

3.5 同步檢測(cè)

灌漿工作開(kāi)始前，制定嚴(yán)密的灌漿施工計(jì)劃，并提前一天通知檢測(cè)單位，在現(xiàn)場(chǎng)施工、監(jiān)理、檢測(cè)人員都準(zhǔn)備就緒的前提下方可開(kāi)始灌漿作業(yè)。

灌漿過(guò)程中，如出現(xiàn)檢測(cè)不合格情況，檢測(cè)單位專(zhuān)業(yè)人員立即向業(yè)主方質(zhì)量部相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行匯報(bào)，同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)配合業(yè)主、施工及監(jiān)理方共同提出整改辦法，待整改后再進(jìn)行復(fù)測(cè)。

灌漿施工期間，檢測(cè)單位每日對(duì)檢測(cè)情況進(jìn)行匯報(bào)，并對(duì)灌漿過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及整改措施進(jìn)行總結(jié)，為后續(xù)灌漿施工提供改進(jìn)意見(jiàn)。

4 檢測(cè)情況

項(xiàng)目根據(jù)國(guó)家 GB 50300—2013《建筑工程施工質(zhì)量統(tǒng)一驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》、GB50784—2013《混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，依據(jù)劃分的檢驗(yàn)批確定抽樣數(shù)量，以每個(gè)單元為一檢驗(yàn)批，抽樣位置涵蓋每層，并盡量分散，首層增加抽樣數(shù)量；每一構(gòu)件上的測(cè)點(diǎn)布置在距灌漿孔較遠(yuǎn)的位置。按上述抽樣原則確定的連接檢測(cè)數(shù)量約占總數(shù)量的 20%。

4.1 抽樣原則

參考現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T50784—2013《混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，依據(jù)劃分的檢測(cè)批確定抽樣數(shù)量，抽樣原則如下。

（1）以每幢樓每個(gè)單元為一個(gè)檢測(cè)批，檢測(cè)類(lèi)別按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 50784—2013 中表 3.4.4 規(guī)定的 C 類(lèi)執(zhí)行。

（2）抽樣位置涵蓋每層，并盡量分散，首層增加抽樣數(shù)量；每一構(gòu)件上的測(cè)點(diǎn)布置在距灌漿孔較遠(yuǎn)的位置。

（3）在該建設(shè)項(xiàng)目中，測(cè)點(diǎn)覆蓋了絕大部分構(gòu)件；對(duì)于不在抽樣范圍內(nèi)的構(gòu)件，檢測(cè)小組也全程監(jiān)督灌漿并協(xié)助施工方進(jìn)行影像拍攝。

4.2 現(xiàn)場(chǎng)灌漿施工及檢測(cè)流程

現(xiàn)場(chǎng)灌漿施工及檢測(cè)流程如圖 2 所示。

圖2 現(xiàn)場(chǎng)灌漿施工及檢測(cè)流程

4.3 復(fù)核檢測(cè)

施工過(guò)程中對(duì) A 3-01 C 、A 1 B-02、A 1 B-03、A 1 A-02、A 1 A-03 等 5 個(gè)地塊的各幢房屋采用預(yù)埋傳感器法檢測(cè)套筒/螺栓/孔道灌漿飽滿(mǎn)度，采用超聲法檢測(cè)預(yù)制構(gòu)件底部接縫灌漿飽滿(mǎn)度，灌漿施工完成后，采用 X 射線法和鉆孔內(nèi)窺鏡法對(duì)灌漿飽滿(mǎn)度進(jìn)行抽樣復(fù)核檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果均合格，如表 3 所示。

表3 檢測(cè)情況

綜上所述，上港集團(tuán)軍工路地塊開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目一標(biāo)段A 3-01 C 地塊各幢房屋裝配式剪力墻抽樣檢測(cè)連接灌漿飽滿(mǎn)度滿(mǎn)足要求 。該項(xiàng)目也榮獲了 2019 年度“上海市裝配式建筑示范項(xiàng)目”榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)。

5 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)上港軍工路項(xiàng)目實(shí)踐可知，采取全過(guò)程（事前、事中及事后）嚴(yán)格質(zhì)量管控措施與精確檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合的方法，可有效保證裝配式建筑套筒灌漿的施工質(zhì)量，從而進(jìn)一步確保裝配式建筑的安全與質(zhì)量，具有良好的推廣價(jià)值。