裝配式建筑套筒灌漿施工要點及其防治措施

張聰，王生玉，朱磊

（中建四局第六建筑工程有限公司，安徽 合肥 230011)

1 項目概況

近年來，裝配式建筑得到國家的大力推廣，在業(yè)內(nèi)也迎來了廣闊的發(fā)展空間，而預制構(gòu)件的水平連接方式大多采用了套筒灌漿連接。以安徽省阜陽市蓮花路安置區(qū)項目為例，來探析其施工工藝流程，列舉一些常見的質(zhì)量缺陷，并制定相應的防治措施。

阜陽市蓮花路安置區(qū)項目位于阜陽市潁州區(qū)蓮花路南側(cè)、沙河路東側(cè)，規(guī)劃總用地面積120398m2，共分為A、B、C、D、E5個地塊，項目總建筑面積38.8萬m2，包括18棟住宅單體、附屬商業(yè)及停車場、幼兒園、菜市場、活動中心、物業(yè)服務用房、儲蓄所、郵電所等配套設施。單體層數(shù)最大為33層，全部采用裝配整體式結(jié)構(gòu)體系，標準層高2.9m，整個項目裝配率達到57.96%，預制構(gòu)件的水平連接全部采用套筒灌漿連接。

2 套筒灌漿連接的原理

套筒灌漿連接接頭由灌漿套筒、鋼筋和專用灌漿料組成。將預制構(gòu)件斷開的鋼筋通過特制的鋼套筒進行對接連接，鋼筋和套筒內(nèi)腔之間填充無收縮，高強度灌漿料，形成套筒灌漿連接。其連接機理主要是不連續(xù)的鋼筋之間通過套筒和灌漿料進行應力傳遞，在鋼筋斷面處，則由套筒承擔該斷面全部應力，套筒對灌漿料形成有效約束，進一步提高了灌漿料與鋼筋、鋼套筒之間的粘結(jié)性能。

而套筒按照連接方式不同，分為全灌漿套筒和半灌漿套筒。全灌漿套筒是指套筒兩端不連續(xù)鋼筋均插入套筒內(nèi)并通過灌漿實現(xiàn)鋼筋連接，半灌漿套筒則是套筒一端鋼筋（一般為預埋鋼筋）采用螺紋與套筒連接，另一端鋼筋（伸出預制構(gòu)件表面的不連續(xù)鋼筋）則采用灌漿方式將鋼筋錨固于套筒內(nèi)。

圖1 套筒連接示意圖

3 套筒灌漿施工常見的質(zhì)量通病

結(jié)合本項目的實際情況，套筒灌漿施工過程中，常出現(xiàn)的質(zhì)量通病有如下情況。灌漿通道內(nèi)有異物或被封堵，導致不能正常灌漿；灌漿孔及出漿孔的成型不規(guī)則，封堵時灌漿料溢出，造成灌漿不密實；預埋鋼筋偏位、表面銹蝕或粘有混凝土浮漿，導致灌漿套筒接頭不合格；所使用灌漿料及套筒不配套，或原材料本身不符合要求；封倉及分倉過程中，座漿料堵塞灌漿套筒底口，導致灌漿不通暢；灌漿料拌合時未使用準確計量器具，使得拌合比不準確，導致灌漿料流動度不合格或灌漿料強度不滿足設計要求；封倉不牢固，灌漿施工時漿料溢出，造成灌漿不密實；施工工人堵孔方法不準確，導致灌漿不密實；灌漿完成后24h內(nèi)對墻板造成擾動且墻板向外傾斜，導致下部灌漿連接部位拉裂；施工工序不合理，導致無法進行灌漿施工。

4 套筒灌漿連接施工工藝流程及要點

4.1 施工工藝流程

墻板檢查→利用密封條進行分倉→構(gòu)件吊裝→利用座漿料進行封倉→按比例攪拌灌漿料→利用灌漿機灌漿→清理溢出灌漿料→成品保護24h。

4.2 施工要點

①檢查預制構(gòu)件外觀質(zhì)量及尺寸是否滿足要求，套筒及其各注漿孔、出漿孔是否暢通。

②利用密封條對灌漿倉體外側(cè)進行封堵，同時將整個倉體由大化小，一般采用灌漿機單倉長度不超過1m，采用手動灌漿單倉長度不超過0.3m，避免由于倉體過大造成灌漿不密實。

圖2 分倉處理

圖3 墻板吊裝

③吊裝前，應用吹風機吹凈墻板地面及套筒內(nèi)部，墻板安裝完畢后，應再一次使用吹風機吹凈墻板地面和灌漿孔，以保持灌漿通道暢通。

④構(gòu)件安裝完畢，用座漿料封倉之前，應再次確認灌漿套筒和倉體內(nèi)無雜物、油漬等物體，同時在封堵時，用專用鋼板抹子，填抹大約1.5～2cm深（確保不堵套筒孔）一段抹完向后移動，進行下一段填抹統(tǒng)一構(gòu)件或同一倉。

圖4 封倉效果

圖5 灌漿料攪拌

⑤按比例攪拌灌漿料，先將稱重好的水全部倒入攪拌桶內(nèi)，然后加80%的灌漿料，等攪拌基本成型后再加剩余20%灌漿料，攪拌時間不少于5min，攪拌完成后靜置3～5min，以便排除漿液內(nèi)氣體。

⑥用灌漿機灌漿，從接頭下部的灌漿孔向套筒內(nèi)壓力灌漿，按漿料排出的先后順序依次封堵牢固后再停止灌漿，如有漏漿需及時補灌。

圖6 灌漿施工

⑦灌漿完成后，應及時清理墻板及樓板面上溢出的灌漿料，以免灌漿料強度上升之后，不易清理，對墻板及樓板面造成污染。

⑧灌漿完成24h以內(nèi)，不得對墻板產(chǎn)生擾動，以免造成墻板垂直度及水平度出現(xiàn)偏差。

5 灌漿施工質(zhì)量通病及其防治措施

裝配式建筑是由預制混凝土構(gòu)件通過鋼筋、連接件等加以連接并現(xiàn)場澆筑混凝土而形成整體的建筑，不難看出，整個裝配式建筑的重點就在于預制構(gòu)件的連接節(jié)點處，相比之下，套筒灌漿連接則又是施工過程中的重中之重，灌漿施工質(zhì)量的好壞，直接影響到工程結(jié)構(gòu)安全。下面將結(jié)合阜陽市蓮花路安置區(qū)項目，從預制構(gòu)件生產(chǎn)、原材料、現(xiàn)場施工、天氣等方面列舉出套筒灌漿施工常見的質(zhì)量通病并制定相應的防治措施。

5.1 預制構(gòu)件生產(chǎn)

①預制構(gòu)件在生產(chǎn)完成后，灌漿套筒、注漿孔、出漿孔以及連接套筒用的軟管內(nèi)部存在雜物或混凝土漿料。

防治措施：預制構(gòu)件澆筑之前，應檢查灌漿套筒及各孔洞是否封堵密實，以免澆筑過程中封堵材料不密實或脫落，使混凝土涌入套筒內(nèi)，造成堵管。其次，連接套筒用的軟管應使用質(zhì)量合格的軟管，以免澆筑過程中軟管破裂，使軟管被封堵或斷開，導致無法灌漿。同時，預制構(gòu)件澆筑混凝土時，應避免振搗器直接接觸灌漿套筒或連接灌漿套筒的軟管，以免造成上述情況的發(fā)生。

②注漿孔及出漿孔成型效果差，出現(xiàn)不規(guī)則孔洞或孔洞大小不一，導致后期現(xiàn)場施工過程中，工人無法第一時間將注漿孔或出漿孔封堵密實，在反復的封堵過程中，造成灌漿料流出，出現(xiàn)灌漿不密實的情況。

防治措施：預制構(gòu)件在工廠生產(chǎn)時，墻板平放于操作臺上，灌漿孔及出漿孔往往貼合于操作臺表面，構(gòu)件生產(chǎn)時，要保證孔洞口緊貼于操作臺表面，以免澆筑混凝土時，孔洞口產(chǎn)生傾斜，混凝土向內(nèi)滲透，形成不規(guī)則孔洞。

圖7 注漿孔形狀不規(guī)則

圖8 預埋鋼筋偏位

③預埋鋼筋偏位，預制墻板安裝時，導致無法正常安裝，需將預埋鋼筋彎折后調(diào)整至正確位置，墻板方可落位。造成鋼筋伸入套筒內(nèi)長度不足，錨固長度不符合要求。

防治措施：生產(chǎn)預制構(gòu)件用的模具應精準定位預埋鋼筋伸出位置。同時，預埋鋼筋應安裝牢固，不得因為澆筑混凝土時產(chǎn)生的擾動而偏位。模具在使用周期內(nèi)應及時校準，對變形嚴重的模具要及時更換。

5.2 原材料

①套筒灌漿所使用的灌漿料及套筒不配套

防治措施：灌漿料及套筒應為配套產(chǎn)品，具備灌漿料產(chǎn)品型式檢驗報告、接頭型式檢驗報告。

②灌漿料不合格

防治措施：灌漿料進場應有明確的生產(chǎn)日期、合格證及出廠檢驗報告，并對其拌合物30min流動度進行檢測。每一批（不超過50t）應進行抽樣復試，按現(xiàn)行行業(yè)標準《鋼筋套筒連接用灌漿料》（JG/T 408）的有關規(guī)定隨機抽取灌漿料制作試件，對3d強度、28d強度、24h與3h豎向自由膨脹率差值進行檢驗，并取得復試報告。

③灌漿套筒不合格

防治措施：灌漿套筒進廠時，每一批（不超過1000個）抽取10個試件檢驗外觀質(zhì)量和尺寸偏差，并制作3個連接接頭進行抗拉試驗，檢驗結(jié)果應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《鋼筋連接用灌漿套筒》（JG/T 398）有關規(guī)定。

④灌漿料過期或失效

防治措施：一般灌漿料（特殊除外）保質(zhì)期為3個月，超過生產(chǎn)日期3個月后該批灌漿料未使用完畢，則需對該批灌漿料再次抽樣復試，復試結(jié)果合格方可繼續(xù)使用。同時，一般灌漿料（特殊除外）的儲存時間不得超過生產(chǎn)日期6個月，否則對灌漿料按報廢處理。故施工單位應根據(jù)現(xiàn)場實際施工進度，合理制定灌漿料進場計劃，避免造成灌漿料過期。同時，灌漿料應儲存于通風、干燥、陰涼處，避免陽光長時間照射而使灌漿料失效。

5.3 現(xiàn)場施工

①灌漿通道堵塞，導致堵管，無法正常灌漿

防治措施：構(gòu)件進場及安裝前，應對構(gòu)件套筒底部進筋口、灌漿口、出漿口進行檢查，主要檢查是否存在堵塞物。若堵塞較為嚴重，且導致無法清理，導致無法保證灌漿施工質(zhì)量時，必須對該構(gòu)件進行退場報廢處理。同時，要對預制墻板基礎面進行清理，主要清理阻擋漿料流動的雜物及油漬。

②上一層結(jié)構(gòu)混凝土澆筑時，混凝土浮漿粘結(jié)與預埋鋼筋表面，或其表面銹蝕，從而使灌漿料與鋼筋無法緊密結(jié)合，導致灌漿套筒接頭不合格。

防治措施：在澆筑混凝土時，應注意對預埋鋼筋的保護，同時在墻板安裝前，應對預埋鋼筋表面的銹蝕物及浮漿及時進行清理。

圖9 預埋鋼筋表面不清潔

③分倉時使用座漿料且同一部位座漿料使用過多，墻板安裝時下壓座漿料使其向四周分散，造成灌漿套筒底部被封堵，從而使?jié){料無法正常流動，引起灌漿質(zhì)量不合格。

防治措施：應使用密封條進行分倉，且不得采用座漿料對其進行固定，應使用鐵釘將其固定于樓板面。

④封倉時，座漿料進入墻體過多，造成灌漿套筒底部被封堵，漿料無法正常流動，引起灌漿質(zhì)量不合格。

防治措施：封倉時應使用專用鋼襯條塞入墻體下口，進入深度小于2cm，避免座漿料進入墻體過多而造成套筒被封堵。

⑤施工工藝流程不合理，預制墻板未進行灌漿則進行了模板安裝，使得灌漿孔洞被遮擋，無法進行灌漿施工。

圖10 灌漿孔洞被封堵

防治措施：合理安排工序，并進行嚴格論證與落實，要保證灌漿料強度達到35MPa后才能進行后續(xù)施工，且在施工途中不得擾動臨時固定裝置。

⑥灌漿施工時，現(xiàn)場無準確計量器具，施工工人憑經(jīng)驗估計水的使用量，使灌漿料拌合比不準確，流動度不符合要求，造成灌漿不密實或灌漿料強度不夠。

防治措施：灌漿施工時，現(xiàn)場應有準確計量器具，對拌合好的灌漿料進行流動度試驗，流動度大于300mm為合格，以320～340mm為宜。

⑦澆筑混凝土樓板時，預制墻板基礎面局部混凝土標高超過設計標高，墻板安裝完成后，灌漿通道不通暢，導致灌漿不密實。

防治措施：混凝土澆筑時嚴格控制其標高，使其滿足設計要求。同時，墻板吊裝前應逐個測設墻板安裝位置處的標高，對超過設計標高的地方應及時剔鑿，直至其滿足設計要求。

⑧施工工人堵孔方法不準確，導致灌漿不密實。

防治措施：應在漿料成圓股狀溢出時堵孔，且應在此時將堵孔塞置于孔洞底部并傾斜，使二者之間上部留有空隙，此時灌漿料仍連續(xù)溢出，則由下至上一次性將孔洞封堵。

⑨封倉不牢固，灌漿時漿料溢出，造成灌漿不密實。

防治措施：注漿之前，應準備快硬粉（可為水泥和石膏混合料），一旦注漿時發(fā)現(xiàn)漏漿，應立即停止，通過快硬漿料進行封堵，時間控制在15min之內(nèi)，封堵完后立即補充灌漿。

5.4 天氣

氣溫過高或過低，造成灌漿料拌合過程中水分蒸發(fā)或結(jié)冰，造成灌漿料流動度不合格或灌漿不密實。

圖11 封倉不密實，灌漿料溢出

防治措施：氣溫高于30℃，拌合水應避免陽光直射，水溫應盡量控制在25℃以下；氣溫低于5℃不應繼續(xù)灌漿，養(yǎng)護溫度低于10℃應有保溫措施。同時，在雨雪天氣時，不應進行灌漿施工。

5.5 其他注意事項

①灌漿施工人員應為專業(yè)技術工人，經(jīng)過相應機構(gòu)進行培訓并具有其頒發(fā)的專項施工工作證。

②灌漿時，應有現(xiàn)場灌漿施工記錄表，對灌漿情況進行詳細記錄，同時每塊墻板都應留有影像資料，對每面墻板現(xiàn)場各出漿口出漿情況進行記錄。

③使用電動灌漿泵灌漿時，需要有停電應急措施，以防止突然斷電造成灌漿停止。

④套筒灌漿施工時應進行套筒接頭平行試件檢驗，同一規(guī)格鋼筋、同一規(guī)格套筒按照每500個鋼筋套筒灌漿連接接頭為一個檢驗批，制作不少于3個套筒灌漿連接接頭進行單向拉拔試驗，檢驗是否破壞在鋼筋段內(nèi)。

⑤套筒灌漿施工時，應按照每工作班制作1組，且每層不應少于3組的要求制作規(guī)格為40mm×40mm×160mm的長方體試塊，標準養(yǎng)護28d后進行抗壓強度試驗。

⑥套筒灌漿施工完成后，應全數(shù)檢查所有出漿口均應出漿。

⑦現(xiàn)場剩余、遺撒和泄露的干料或漿料要隨時收集處理，并不得二次使用。

6 結(jié)語

裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)體系中，套筒灌漿連接是一種應用最廣泛，連接性能較穩(wěn)定的技術措施。灌漿施工質(zhì)量直接關系著受力鋼筋連接的可靠性，最終影響著結(jié)構(gòu)的安全性。在現(xiàn)今套筒灌漿質(zhì)量連接檢測手段缺乏的情況下，在施工過程中預防和杜絕上述質(zhì)量通病是保證套筒灌漿連接技術的重點。灌漿施工作為裝配式混凝土建筑建造中的重要環(huán)節(jié)，廣大生產(chǎn)及施工單位需加強質(zhì)量管理，科學生產(chǎn)，確保工程結(jié)構(gòu)安全質(zhì)量，推進裝配式建筑穩(wěn)步發(fā)展。