裝配式結(jié)構(gòu)鋼筋套筒灌漿連接高位補(bǔ)漿技術(shù)應(yīng)用研究

張?zhí)烀鳎瑒c樂(lè)，王業(yè)群，張喜紅，孟慶峰

（中建八局第一建設(shè)有限公司，山東 濟(jì)南 250000）

1 工程概況

南京濱江魯能硅谷公館項(xiàng)目位于南京市江寧區(qū)濱江開(kāi)發(fā)區(qū)，由南京硅谷房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限公司開(kāi)發(fā)，“中建八一”施工總承包。項(xiàng)目總建筑面積23.47萬(wàn)㎡，由18棟住宅、1棟幼兒園、2棟社區(qū)中心、1棟物業(yè)組成。住宅為預(yù)制剪力墻結(jié)構(gòu)，層高為3m，建筑高度57m，3層以下采用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，4至18層采用裝配結(jié)構(gòu)，預(yù)制率達(dá)到30.58%。由預(yù)制的剪力墻、疊合板、樓梯、陽(yáng)臺(tái)立板等構(gòu)件組成。其中預(yù)制剪力墻采用鋼筋套筒灌漿連接技術(shù)。

2 灌漿連接技術(shù)應(yīng)用探索

2.1 灌漿連接技術(shù)存在的問(wèn)題

現(xiàn)有灌漿連接技術(shù)中仍然存在一些待解決問(wèn)題。例如，灌漿完成后，存在漿液會(huì)繼續(xù)從細(xì)小縫隙中流出的現(xiàn)象，這就導(dǎo)致漿液灌注不飽滿(mǎn)，但此時(shí)由于漿液已開(kāi)始凝固，無(wú)法再次補(bǔ)漿，否則會(huì)造成已灌漿液受到擾動(dòng)，且灌漿不飽滿(mǎn)的問(wèn)題也會(huì)再次發(fā)生。因此灌漿質(zhì)量無(wú)法得到有效的保障。

因?yàn)槟壳斑€沒(méi)有可靠的無(wú)損檢測(cè)方法來(lái)檢測(cè)灌漿施工的質(zhì)量，所以只能通過(guò)灌漿施工人員的技術(shù)水平、敬業(yè)程度以及監(jiān)理和總包單位的旁站監(jiān)督、留存影像資料來(lái)控制灌漿施工的質(zhì)量。人為控制因素較大，無(wú)法有效地保證質(zhì)量。

在灌漿施工過(guò)程中，通常等到灌漿料從最后一個(gè)灌漿孔中流出，并且無(wú)氣泡后，再用橡膠塞進(jìn)行封堵，這樣的施工操作會(huì)造成不小的浪費(fèi)，且積少成多。

2.2 灌漿連接高位補(bǔ)漿技術(shù)原理

作為新型連接方式之一，灌漿連接技術(shù)以其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，迅速發(fā)展并替代焊接等傳統(tǒng)連接方式。灌漿連接技術(shù)的原理是將樓板上預(yù)留的帶肋鋼筋，插入預(yù)制墻板內(nèi)預(yù)埋的螺紋套筒中。然后，使具有高強(qiáng)度的灌漿料充滿(mǎn)連接節(jié)點(diǎn)處。待漿料逐漸硬化后，將鋼筋與套筒緊密結(jié)合在一起，巧妙地完成力的傳遞。

圖1 鋼筋套筒灌漿連接剖面圖

鋼筋套筒灌漿連接高位補(bǔ)漿技術(shù)的原理是根據(jù)設(shè)計(jì)要求，將注漿管插入相應(yīng)裝配式結(jié)構(gòu)注漿孔。然后將高位漏斗反補(bǔ)管插入另一側(cè)預(yù)制剪力墻的排漿孔中。待漿液從排漿孔流出來(lái)，然后再逐一進(jìn)行封堵。當(dāng)封至最后的排漿孔時(shí)，持續(xù)加壓，使灌漿料液面高出高位漏斗底部后，方可將注漿管拔出并封堵。當(dāng)高位漏斗內(nèi)液面不下沉，即可移除高位漏斗反補(bǔ)管，使用橡膠塞進(jìn)行封堵。

圖2 高位補(bǔ)漿技術(shù)原理圖

3 灌漿連接高位補(bǔ)漿技術(shù)要點(diǎn)

3.1 施工準(zhǔn)備

3.1.1 工藝檢驗(yàn)準(zhǔn)備

預(yù)制剪力墻生產(chǎn)前需進(jìn)行灌漿料和灌漿套筒匹配性試驗(yàn)，用以檢測(cè)套筒和灌漿料適用性。每種型式、級(jí)別、規(guī)格、材料、工藝的鋼筋連接灌漿接頭，均須進(jìn)行檢驗(yàn)，每種規(guī)格的一個(gè)批次為數(shù)量不大于1000個(gè)，每一個(gè)批次隨機(jī)抽取3個(gè)。另外，做抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)還應(yīng)再取3根鋼筋，為了滿(mǎn)足鋼筋萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)的要求，應(yīng)截取滿(mǎn)足檢測(cè)要求的長(zhǎng)度。

3.1.2 勞動(dòng)力準(zhǔn)備

灌漿作業(yè)人員進(jìn)場(chǎng)后，經(jīng)由總包質(zhì)量工程師崗前培訓(xùn)有關(guān)工藝及質(zhì)量方面規(guī)定和要求。還應(yīng)由總包安全管理人員對(duì)施工人員進(jìn)行入場(chǎng)安全教育。培訓(xùn)灌漿作業(yè)中，可能出現(xiàn)安全隱患及應(yīng)急救援知識(shí)。最后，通過(guò)考試的方法來(lái)驗(yàn)證培訓(xùn)的效果。

3.1.3 材料、機(jī)械準(zhǔn)備

根據(jù)設(shè)計(jì)配合比配制灌漿料。根據(jù)2袋灌漿料（一袋25kg）與6kg水的比例配制灌漿料。灌漿料加入水，然后攪拌均勻。放置約2min～3min，排出氣泡內(nèi)空氣。對(duì)拌制完成的漿液流動(dòng)性開(kāi)始檢測(cè)。灌漿料初始流動(dòng)性需滿(mǎn)足≥300min、30min流動(dòng)性需滿(mǎn)足≥260min。當(dāng)環(huán)境溫度低于5℃時(shí)，不宜使用灌漿料，如需使用應(yīng)采取保溫措施。分別留置1d，3d，28d的抗壓強(qiáng)度試塊。且灌漿料豎向膨脹率滿(mǎn)足3h不小于0.02%，待灌漿料檢測(cè)完成，才可開(kāi)始灌漿施工。

3.2 施工工序

吊具準(zhǔn)備→放線控制→鋼筋調(diào)節(jié)→起吊對(duì)孔→安裝斜撐→檢查摘鉤→條件確認(rèn)→開(kāi)始封倉(cāng)→固定玻纖網(wǎng)→砂漿塞縫→完成靜置→孔洞檢查→開(kāi)始灌漿→封堵→高位漏斗補(bǔ)漿→清理養(yǎng)護(hù)。

3.3 施工要點(diǎn)

3.3.1 孔洞檢查

在預(yù)制墻板吊裝之前需檢查鋼筋套筒的通暢性，采用手電透光來(lái)檢測(cè)是否阻塞，然后用清孔工具將所有孔洞清理干凈，檢查并確認(rèn)無(wú)誤后，在墻體上做好標(biāo)記。還應(yīng)把與預(yù)制墻體底部接觸的混凝土樓板部位基層清理干凈。

3.3.2 預(yù)制剪力墻與結(jié)構(gòu)樓板之間的封倉(cāng)措施

墻體吊裝之前，長(zhǎng)度大于1m的墻應(yīng)當(dāng)采用座漿法施工。將整個(gè)灌漿腔分隔成若干部分。墻體吊裝完成后，預(yù)制墻體與結(jié)構(gòu)樓板之間固定5cm耐堿玻璃纖維網(wǎng)布，保證砂漿進(jìn)入墻體內(nèi)小于10mm，再采用M10干硬性砂漿塞縫，塞縫采用專(zhuān)用工具鏟進(jìn)行封堵。

圖3 創(chuàng)新封倉(cāng)措施

3.3.3 鋼筋套筒灌漿連接施工

使用專(zhuān)用灌漿設(shè)備，從底排一側(cè)處灌漿孔開(kāi)始灌漿，為確保灌漿過(guò)程中漿體的流動(dòng)速度適宜，應(yīng)當(dāng)確保灌漿壓力的恒定。如施工期間發(fā)生漏漿現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)及時(shí)中斷施工，并對(duì)漏漿部位進(jìn)行封倉(cāng)加固。應(yīng)注意灌漿料要在從加水?dāng)嚢钑r(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，30min內(nèi)必須灌完（環(huán)境因素影響的情況，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整灌漿時(shí)間，且隨時(shí)關(guān)注灌漿料的流動(dòng)度），當(dāng)漿料從上排氣孔溢出時(shí)，則證明該孔灌漿完成，用橡皮塞進(jìn)行封堵。

3.3.4 高位補(bǔ)漿法

當(dāng)封至最后的排漿孔時(shí)，持續(xù)加壓，使灌漿料液面高出高位漏斗底部10cm左右，方可將注漿管拔出并封堵注漿孔。等2min后，高位漏斗的內(nèi)液面不再下沉?xí)r，證明灌漿孔內(nèi)灌漿料反向補(bǔ)充完成，漿料飽滿(mǎn)，即可移除高位漏斗反補(bǔ)管，再使用橡膠塞進(jìn)行封堵最后的排漿孔。經(jīng)檢查無(wú)誤后，則該剪力墻灌漿施工完成，等注漿料強(qiáng)度達(dá)到要求，再進(jìn)行后續(xù)的施工。

圖4 高位漏斗檢查

3.3.5 靜置養(yǎng)護(hù)和資料收集

靜置養(yǎng)護(hù)24h。然后拆除橡膠塞，檢查是否因?yàn)楣酀{料收縮導(dǎo)致上排孔洞不密實(shí)的情況，并做好標(biāo)記。再安排專(zhuān)業(yè)施工人員使用手動(dòng)灌漿器進(jìn)行集中處理。最后將《灌漿施工過(guò)程旁站監(jiān)督記錄》、旁站監(jiān)督視頻和照片統(tǒng)一整理至資料員處留存歸檔，以備隨時(shí)查驗(yàn)。

3.3.6 灌漿施工設(shè)備創(chuàng)新

為了提高鋼筋套筒灌漿連接高位補(bǔ)漿的施工效率，將灌漿機(jī)與高位漏斗結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了灌漿施工設(shè)備的創(chuàng)新。

圖5 高位補(bǔ)漿灌漿機(jī)

4 試驗(yàn)檢測(cè)前后對(duì)比

對(duì)鋼筋套筒連接高位補(bǔ)漿技術(shù)應(yīng)用前后的樓層進(jìn)行原位取樣，分別抽取應(yīng)用高位補(bǔ)漿技術(shù)前的三個(gè)樓層和應(yīng)用后的三個(gè)樓層，每層分別取三組試樣，在對(duì)套筒進(jìn)行原位取樣時(shí)，為了避免對(duì)預(yù)制墻板造成損害，應(yīng)選取受力較小的墻板進(jìn)行取樣。采取人機(jī)結(jié)合的方式取出套筒，立即做驗(yàn)證性檢驗(yàn)。然后對(duì)剔鑿的位置進(jìn)行修補(bǔ)。

將取下來(lái)的灌漿套筒連接鋼筋接頭帶回實(shí)驗(yàn)室，依據(jù)《鋼筋機(jī)械連接技術(shù)規(guī)程》（JGJ 107—2010）的要求進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用鋼筋套筒灌漿連接高位補(bǔ)漿技術(shù)試件的斷點(diǎn)均處于鋼筋處，而用傳統(tǒng)灌漿方式的三個(gè)試件有鋼筋拔出的現(xiàn)象。從抽檢的樣品來(lái)判斷,應(yīng)用高位補(bǔ)漿技術(shù)的套筒內(nèi)部灌漿料的飽滿(mǎn)度、密實(shí)度是能符合要求的。

圖6 灌漿套筒取樣

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)裝配式結(jié)構(gòu)鋼筋套筒灌漿連接高位補(bǔ)漿技術(shù)的應(yīng)用與研究，可以深刻體會(huì)到預(yù)制剪力墻套筒灌漿連接的特殊性和重要性，甚至直接影響到整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的安全性，其質(zhì)量管控的積極意義是不言而喻的。因此，這就要求我們對(duì)工藝的流程了如指掌,尤其是負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)、質(zhì)量和技術(shù)管理人員。灌漿施工前,必須試驗(yàn)檢測(cè)材料是否符合施工標(biāo)準(zhǔn)，然后再投入使用。提前給灌漿施工人員做好交底。作業(yè)期間，嚴(yán)格監(jiān)督灌漿施工流程的質(zhì)量，鑄造精品工程。