預(yù)制裝配式混凝土構(gòu)件密集套筒并聯(lián)連接技術(shù)

劉永鋒，黃國忠，周翰斌

(中交四航局第一工程有限公司，廣東 廣州 510310)

0 引言

傳統(tǒng)的橋梁混凝土墩柱和工民建墻柱多采用現(xiàn)澆施工。隨著施工技術(shù)的發(fā)展和對環(huán)保要求的提高，預(yù)制裝配化施工越來越普遍。橋梁混凝土墩柱和工民建墻柱也可采用預(yù)制裝配化施工。預(yù)制混凝土構(gòu)件和現(xiàn)澆構(gòu)件，預(yù)制混凝土構(gòu)件間常采用灌漿套筒連接。

套筒連接鋼筋分為2種：①鋼筋兩端均采用灌漿連接；②一端與鋼筋機(jī)械連接，另一端與鋼筋灌漿連接。

現(xiàn)在普遍使用的鋼筋套筒連接方式，從墩柱表面算起都只有單排鋼筋(見圖1)，每個(gè)灌漿套筒有1個(gè)入漿孔、1個(gè)出漿孔。這種連接方式只適用于小尺寸的墩柱和薄壁構(gòu)件，已在工民建、港口和橋梁施工中廣泛應(yīng)用。

圖1 1排鋼筋墩柱

對于較大尺寸墩柱，從墩柱表面算起布置多排多列鋼筋(見圖2,3)，對應(yīng)需多排多列灌漿套筒，若每個(gè)套筒都需1個(gè)單獨(dú)出漿口，會(huì)導(dǎo)致出漿孔過多，從而削弱混凝土整體性，影響墩柱外觀質(zhì)量。

圖2 多排多列鋼筋墩柱

圖3 2,3排鋼筋墻體

為此，將多排灌漿套筒并聯(lián)連接，減少入漿通道和出漿通道長度，使?jié){液流動(dòng)更加順暢，提高構(gòu)件整體性。同時(shí)采用隔漿板，避免灌漿料堵塞通道，防止灌漿產(chǎn)生孔洞。

該技術(shù)既適用于鋼筋一端機(jī)械連接、一端灌漿連接套筒，也適用于兩端灌漿連接套筒。

1 密集套筒并聯(lián)連接技術(shù)

裝配式結(jié)構(gòu)密集套筒并聯(lián)灌漿系統(tǒng)通過水平連接管連接同一列套筒，減少灌漿通道和出入口。并聯(lián)連接一列套筒的同時(shí)供應(yīng)灌漿料，因此稱為并聯(lián)灌漿系統(tǒng)。

并聯(lián)灌漿系統(tǒng)最大的問題是砂漿從套筒流出時(shí)會(huì)互相干擾，堵塞通道，從而影響某處的灌漿質(zhì)量。為此設(shè)計(jì)隔漿板，隔漿板上的孔隙可通過空氣，也可被砂漿中的骨料堵塞，從而阻止砂漿的流動(dòng)，按次序一個(gè)套筒一個(gè)套筒進(jìn)行灌漿，保證灌漿質(zhì)量。

隔漿板可采用鋼板制作，設(shè)孔徑小于灌漿骨料粒徑的排氣孔。排氣孔采用機(jī)械方法鉆孔或制成格柵狀，如圖4所示。隔漿板可采用反吊的方式掛在套筒口，也可從套筒底部塞入，停止在限位器之前，限位器為灌漿套筒的一部分，在制作灌漿套筒時(shí)一并形成，如圖5所示。

圖4 隔漿板

圖5 隔漿板安裝示意

1.1 雙排鋼筋套筒連接

采用雙排鋼筋和灌漿套筒的預(yù)制墩柱和墻體，出漿口與入漿口在同側(cè)，適用于實(shí)心墩柱和墻體(見圖6a)；出漿口與入漿口在異側(cè)，適用于空心墩柱(見圖6b)。為避免堵塞灌漿通道，需在靠近出漿口的位置設(shè)置隔漿板。

圖6 雙排鋼筋套筒并聯(lián)連接

1.2 多排鋼筋套筒連接

采用多排鋼筋和套筒并聯(lián)連接的大型預(yù)制混凝土墩柱，上下水平連接管連接同列套筒，且只有1組灌漿出口和入口，如圖7所示。

圖7 多排鋼筋套筒并聯(lián)連接

最末排套筒不設(shè)置隔漿板，其他各套筒均設(shè)置隔漿板。灌漿從入漿口最近的套筒開始，灌漿飽滿后，骨料堵塞隔漿板，該套筒灌漿結(jié)束，進(jìn)行下一個(gè)套筒的灌漿。灌漿有序進(jìn)行，直至將所有套筒灌滿。

1.3 套筒分組設(shè)置

采用多排鋼筋和套筒的大型墩柱，可分組進(jìn)行灌漿，以使灌漿通道更加通暢。如圖8所示，一組出漿口和入漿口在預(yù)制構(gòu)件的同側(cè)，另一組在異側(cè)。

圖8 多排鋼筋套筒并聯(lián)分組連接

除最末排套筒外，第1組其他各排套筒均需設(shè)置隔漿板。第2組首排套筒不設(shè)隔漿板，其他各排套筒均設(shè)置，這樣可保證灌漿有序進(jìn)行，且每個(gè)套筒灌漿飽滿。

2 密集套筒并聯(lián)連接應(yīng)用

新技術(shù)在深圳某裝配式橋梁工程中得到部分應(yīng)用。該工程采用1.6m方形預(yù)制墩柱，雙排鋼筋，采用鋼套筒連接。施工分預(yù)制廠制作和現(xiàn)場安裝兩部分。

1)預(yù)制廠制作 鋼筋和套筒在胎架上綁扎成型，隔漿板安裝于套筒內(nèi)；水平連接管采用與套筒相同的材料，與套筒緊密連接，并用鋼筋綁扎；將鋼筋籠吊入墩柱模板內(nèi)，澆筑混凝土并養(yǎng)護(hù)，形成預(yù)制墩柱。

2)現(xiàn)場安裝 先進(jìn)行墩柱預(yù)安裝，再鋪砂墊層，吊裝墩柱到位，采用千斤頂調(diào)整垂直度。灌漿料使用前需進(jìn)行堵塞試驗(yàn)，保證骨料能夠堵塞隔漿板孔洞?，F(xiàn)場將灌漿料注入入漿口，出漿口保持開啟以排出空氣。由于靠近出漿口的套筒設(shè)置了隔漿板，氣體能從套筒內(nèi)經(jīng)隔漿板向上排出，但漿料受阻不會(huì)流出隔漿板，從而繼續(xù)流向第2排套筒直至注滿該套筒。砂漿從出漿口流出，檢查出漿質(zhì)量合格后，停止灌漿。

通過采用該技術(shù)，減少41%灌漿時(shí)間，節(jié)省約11%灌漿材料和8.7%管材，改善了預(yù)制構(gòu)件外觀，提高了墩柱整體性。

3 結(jié)語

預(yù)制裝配化施工的混凝土構(gòu)件常采用鋼套筒連接。對于大型混凝土構(gòu)件，如大型橋梁墩柱和大型工民建墻柱，鋼筋會(huì)有多排，若每個(gè)套筒都設(shè)單獨(dú)出漿口和入漿口，則會(huì)影響混凝土表面的外觀和耐久性。采用套筒并聯(lián)連接方式，可減少灌漿套筒通道和出入口，改善預(yù)制構(gòu)件的外觀和整體性，提高構(gòu)件耐久性。