裝配式建筑套筒灌漿施工質(zhì)量控制研究

高晟偉 [上海市浦東新區(qū)建設(shè)（集團(tuán)）有限公司，上海 201206 ]

裝配式建筑在推廣實(shí)施過程中產(chǎn)生了裝配式混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)等體系，其中裝配式混凝土結(jié)構(gòu)是主要模式，多應(yīng)用于住宅、多層、小高層辦公樓等。在裝配式混凝土工程施工過程中，預(yù)制構(gòu)件受力鋼筋連接技術(shù)是直接影響裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)安全的關(guān)鍵[1]。鋼筋套筒灌漿連接是最常見的構(gòu)件連接方式，是裝配式項(xiàng)目最重要的連接節(jié)點(diǎn)之一，是實(shí)現(xiàn)等同現(xiàn)澆的重要保證。而且鋼筋套筒連接構(gòu)造復(fù)雜，屬于隱蔽工程，灌漿施工質(zhì)量控制和檢測難度較大，目前主要通過加強(qiáng)工人專業(yè)培訓(xùn)、工法交底和旁站監(jiān)督來管理灌漿質(zhì)量，但總體而言，由于培訓(xùn)不足、監(jiān)管缺位等原因，實(shí)際施工中灌漿質(zhì)量存在不少問題[2]。文章從技術(shù)要求、施工準(zhǔn)備、監(jiān)督管理和檢驗(yàn)等方面強(qiáng)調(diào)了裝配式建筑灌漿套筒灌漿施工中的質(zhì)量控制重點(diǎn)，并針對常見問題和產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，并提出了具體的預(yù)防和解決措施。

1 套筒灌漿施工工藝流程和質(zhì)量控制要點(diǎn)

1.1 進(jìn)場及準(zhǔn)備階段

裝配式建筑工程現(xiàn)場套筒灌漿施工準(zhǔn)備階段主要是灌漿料進(jìn)場和檢驗(yàn)工作，包括材料復(fù)試、套筒灌漿接頭型式檢驗(yàn)、接頭工藝檢驗(yàn)等，相關(guān)做法要求如下。

(1) 灌漿料進(jìn)場復(fù)試。主要檢測灌漿料抗壓強(qiáng)度、流動度、膨脹率、氯離子含量、泌水率等指標(biāo)，同一成分、同一批號的灌漿料 ≤50 t 為一批，取樣數(shù)量 50 kg。復(fù)試各項(xiàng)指標(biāo)要求見表1。

表1 套筒灌漿料技術(shù)性能指標(biāo)

(2) 接頭型式檢驗(yàn)。除接頭廠家提供的有效灌漿套筒型式檢驗(yàn)報(bào)告（所有規(guī)格的連接鋼筋）之外，施工現(xiàn)場應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求在灌漿套筒和灌漿料品牌確定后，若實(shí)際項(xiàng)目使用的灌漿套筒的規(guī)格、級別、尺寸或者灌漿料與型式檢驗(yàn)報(bào)告不同，應(yīng)再次進(jìn)行型式檢驗(yàn)，確保實(shí)際現(xiàn)場使用的鋼筋、套筒和灌漿料能夠滿足項(xiàng)目設(shè)計(jì)的要求。這也是控制套筒灌漿連接質(zhì)量的基本保證[3]。

型式檢驗(yàn)要求送檢單位與接頭提供單位一致，在工程中應(yīng)用的各種規(guī)格的鋼筋都要提供對應(yīng)的型式檢驗(yàn)報(bào)告，要求制作對中接頭試件 9 個(gè)（3 個(gè)單向拉伸試驗(yàn)、3 個(gè)高應(yīng)力反復(fù)抗壓試驗(yàn)、3 個(gè)大變形反復(fù)拉壓試驗(yàn)）、偏置接頭試件 3個(gè)（作單向拉伸試驗(yàn)）、鋼筋試件 3 個(gè)（作單向拉伸試驗(yàn)），且全部試件的鋼筋應(yīng)在同一爐（批）號的 1 根或 2 根鋼筋上截取。

(3) 工藝檢驗(yàn)。在首次灌漿之前，應(yīng)在施工現(xiàn)場對套筒灌漿連接接頭進(jìn)行工藝檢驗(yàn)，工藝檢驗(yàn)內(nèi)容包括：① 模擬施工條件制作接頭試件，每種鋼筋規(guī)格制作 3 個(gè)對中套筒灌漿連接接頭；② 制作 ≥1 組的 40 mm×40 mm×160 mm灌漿料抗壓強(qiáng)度試件，接頭盒灌漿料試件均應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù) 28 d。

值得注意的是，若施工過程中更換鋼筋生產(chǎn)企業(yè)，或鋼筋外形有較大差異、灌漿施工單位與工藝檢驗(yàn)時(shí)不同，則應(yīng)再次進(jìn)行工藝檢驗(yàn)。

1.2 灌漿準(zhǔn)備階段

灌漿準(zhǔn)備階段主要工作是灌漿人員配置、設(shè)備和工器具準(zhǔn)備以及方案和技術(shù)交底等工作。各項(xiàng)詳細(xì)要求如下。

(1) 要求灌漿作業(yè)人員均應(yīng)通過灌漿操作培訓(xùn)，且經(jīng)考核合格后方可上崗。除灌漿作業(yè)人員之外，還應(yīng)配備專職檢驗(yàn)人員和旁站監(jiān)理人員。

(2) 灌漿設(shè)備和工器具主要包括：灌漿機(jī)、電子秤、量杯、攪拌機(jī)、攪拌桶、木塞（或橡膠塞）、流動度試模、試塊試模、清洗工具、攝像器具等。

(3) 灌漿施工前應(yīng)編制專項(xiàng)施工方案，并對施工人員和監(jiān)管人員進(jìn)行到位的技術(shù)交底，確保作業(yè)人員和旁站檢驗(yàn)人員了解灌漿技術(shù)要領(lǐng)和質(zhì)量要求，并且做好影像資料以及灌漿記錄的準(zhǔn)備工作。

1.3 灌漿施工

灌漿施工工藝流程為：孔道檢查疏通→板縫清理→砂漿分倉→結(jié)合面濕潤→專用砂漿封堵→灌漿料拌和→流動度檢測→試塊制作→灌漿→出漿孔封堵→持壓→檢查和補(bǔ)灌→灌漿完成。

(1) 孔道檢查疏通：為避免灌漿孔和出漿孔堵塞，在封堵前再做一次疏通檢查。

(2) 板縫清理：封堵前應(yīng)將灌漿板縫清理干凈，使結(jié)合面無雜物、無油污、無灰渣。

(3) 砂漿分倉：為保證灌漿質(zhì)量，避免灌漿路徑過長時(shí)壓力積蓄導(dǎo)致漏漿，須沿長度方向?qū)Π蹇p進(jìn)行分倉處理，分倉長度 ≤1.5 m。

(4) 結(jié)合面濕潤：在封堵前先濕潤結(jié)合面，但封堵時(shí)應(yīng)無積水。

(5) 封堵：按說明書要求對封堵砂漿進(jìn)行拌和，封堵密實(shí)可靠是灌漿飽滿不漏漿的重要保證。

(6) 灌漿料拌和：灌漿施工時(shí)對灌漿料按照說明書的配比進(jìn)行拌和，攪拌時(shí)間約為 3～5 min ，攪拌至漿料粘稠無顆粒，攪拌完成后靜置 2 min。

(7) 流動度檢測：灌漿施工前應(yīng)對灌漿料進(jìn)行初始流動度檢測，采用專用流動度試模進(jìn)行檢測，要求初始流動度≥300。

(8) 灌漿料試塊制作：按照每工作班取樣 1次，每樓層取樣 ≥ 3 次進(jìn)行。

(9) 灌漿施工要點(diǎn)：① 灌漿料拌合物宜加水后 30 min 內(nèi)用完，不得再次添加灌漿料和水混合后使用；灌漿時(shí)應(yīng)注意，同一分倉格只能在一個(gè)灌漿孔灌漿；同一分倉格應(yīng)連續(xù)灌漿，不得中途停頓，如果中途停頓，再次灌漿時(shí)，應(yīng)保證已灌入的漿料有足夠的流動性后，還需將已經(jīng)封堵的出漿孔打開，待灌漿料再次流出后逐個(gè)封堵出漿孔。② 對于灌漿套筒沒有完全充滿的情況，當(dāng)在灌漿料加水拌和 30 min 內(nèi)，應(yīng)首選在灌漿孔補(bǔ)灌；在 30 min 外，可從溢漿孔補(bǔ)灌，應(yīng)采用手動設(shè)備壓力灌漿，并采用比出漿孔小的細(xì)管灌漿以保證排氣。③ 灌漿完畢后立即清洗攪拌機(jī)、攪拌桶、灌漿筒等器具，以免灌漿料凝固導(dǎo)致清理困難。④ 接頭灌漿時(shí)，待接頭上方的溢漿孔流出漿料后，及時(shí)采用專用橡皮塞封堵。灌漿泵口撤離灌漿孔時(shí)，也應(yīng)立即封堵。在灌漿完成、漿料凝結(jié)前，應(yīng)巡視檢查已灌漿的接頭，如有漏漿及時(shí)處理。⑤接頭灌漿料凝固后，檢查灌漿口和出漿孔處，凝固的灌漿料上表面應(yīng)高于套筒外徑上緣，若不滿足要求應(yīng)聯(lián)系灌漿料廠家，采取后注漿方式進(jìn)行補(bǔ)救。⑥ 灌漿操作全過程應(yīng)有監(jiān)理人員負(fù)責(zé)旁站監(jiān)督，并填寫旁站記錄。專職檢驗(yàn)員負(fù)責(zé)進(jìn)行影像資料采集以及形成灌漿施工記錄，據(jù)實(shí)記錄灌漿過程中的拌和、灌注、出漿、封堵以及問題處理情況。

1.4 灌漿施工過程檢測

灌漿施工過程檢測主要有灌漿料抗壓強(qiáng)度檢測和灌漿連接接頭的對中拉拔檢測。

(1) 灌漿料抗壓強(qiáng)度檢測。① 每工作班應(yīng)制作 1 組，且每層 ≥3 組的 40 mm×40 mm×160 mm 灌漿料抗壓試件，灌漿料試件均應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù) 28 d。② 根據(jù)實(shí)際情況和需要可留置灌漿料同條件抗壓強(qiáng)度試件。

(2) 套筒連接接頭對中拉拔檢測。① 同一批號、同一類型、同一規(guī)格的灌漿套筒 ＜1 000 個(gè)為一批，每批隨機(jī)抽取3 個(gè)灌漿套筒制作對中連接接頭試驗(yàn)。② 接頭應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下養(yǎng)護(hù) 28 d。

1.5 灌漿質(zhì)量檢測

套筒灌漿質(zhì)量檢測主要是檢驗(yàn)灌漿飽滿度，2018 年出臺的檢測規(guī)范中提出了 3 種飽滿度的檢測方法：預(yù)埋傳感器法、預(yù)埋鋼絲拉拔法和 X 射線膠片成像法。實(shí)際上除了預(yù)埋傳感器法可以在灌漿當(dāng)場即可檢測灌漿飽滿度，后 2 種方法均是漿液凝固后才可加以實(shí)施并發(fā)現(xiàn)問題。從及時(shí)解決問題角度來看，預(yù)埋傳感器法相比較而言具備更實(shí)際的意義。當(dāng)然在實(shí)際項(xiàng)目中，更加重要的是通過施工過程中持壓灌漿和及時(shí)補(bǔ)灌來減少灌漿不飽滿的情況。

2 套筒灌漿施工常見質(zhì)量問題及對策

(1) 灌漿料質(zhì)量不符合要求。① 產(chǎn)生原因：JGT 408—2013《鋼筋連接用套筒灌漿料》和 JGJ 355—2015《鋼筋套筒灌漿連接應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》中對灌漿料的技術(shù)指標(biāo)提出了明確要求，但在實(shí)際工程中，由于施工班組在灌漿時(shí)采用劣質(zhì)灌漿料、過期灌漿料或者未按說明書要求進(jìn)行拌和，導(dǎo)致灌漿料質(zhì)量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，或灌漿料試塊的抗壓強(qiáng)度不合格。② 對策：灌漿料使用時(shí)應(yīng)在保質(zhì)期內(nèi)；按說明書配比進(jìn)行灌漿料拌和；在合適的溫度下進(jìn)行施工；采用現(xiàn)場按要求拌和的灌漿料進(jìn)行試塊制作和標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)。

(2) 漏漿。① 產(chǎn)生原因：實(shí)際灌漿施工時(shí)，會由于封堵不到位、結(jié)合面黏結(jié)力不夠、或者未進(jìn)行分倉處理等原因，灌漿時(shí)流動阻力過大導(dǎo)致封堵砂漿被灌漿料擠垮而漏漿。② 對策：封堵砂漿按說明書要求拌和制作，確保砂漿強(qiáng)度符合要求；采用專用工具，控制封堵深度，保證封堵砂漿黏結(jié)力；按要求進(jìn)行分倉處理，不分倉則灌漿阻力越大，容易導(dǎo)致漏漿；封堵時(shí)間不宜過早，防止封堵砂漿受擾動開裂，導(dǎo)致漏漿；封堵前結(jié)合面清理干凈，減少灌漿阻力；確保灌漿強(qiáng)度；結(jié)合面拉毛處理，提高封堵砂漿黏結(jié)力，減少漏漿；控制板縫寬度，板縫過大過小均易漏漿，且吊裝精度不符合要求；標(biāo)高墊片居中設(shè)置等，防止兩側(cè)封堵不均勻?qū)е侣{。

(3) 出漿孔不出漿。① 產(chǎn)生原因：構(gòu)件生產(chǎn)時(shí)套筒中可能有雜物進(jìn)入，導(dǎo)致套筒內(nèi)部堵塞，灌漿時(shí)出漿孔可能會不出漿，持壓過程中很可能會導(dǎo)致封堵砂漿破裂而引發(fā)漏漿。② 對策：構(gòu)件出廠前做好檢查工作，有雜物及時(shí)清除；構(gòu)件進(jìn)場驗(yàn)收時(shí)檢查套筒內(nèi)部和進(jìn)出漿孔是否堵塞；正式灌漿前借助空壓機(jī)全數(shù)檢查，堵塞物在封堵之前清理干凈。

(4) 灌漿不飽滿。① 產(chǎn)生原因：由于灌漿時(shí)跳倉過早、灌漿時(shí)發(fā)生漏漿、封堵不及時(shí)或未作持壓處理，灌漿結(jié)束后漿液回流，會導(dǎo)致灌漿不飽滿的情況。② 對策：灌漿時(shí)不要跳倉過早，待下一個(gè)灌漿孔出漿后再進(jìn)行跳倉灌注；封堵和分倉到位，減少漏漿；出漿孔出漿后及時(shí)進(jìn)行封堵；灌漿完成后進(jìn)行持壓。

3 結(jié) 語

套筒灌漿施工作為裝配式建筑連接的主要施工節(jié)點(diǎn)，其質(zhì)量具有一定的不可逆性，因此針對性的事前和過程控制尤為重要。從質(zhì)保資料、進(jìn)場復(fù)試、施工準(zhǔn)備、人員培訓(xùn)、技術(shù)交底、按規(guī)章作業(yè)、過程監(jiān)管、檢測試驗(yàn)等環(huán)節(jié)均應(yīng)嚴(yán)格把控[4]，需要技術(shù)、施工、監(jiān)理、質(zhì)量、材料、資料等多條線的密切配合，從人機(jī)料法環(huán)測多角度展開強(qiáng)化管理，方能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的質(zhì)量控制目標(biāo)。