論裝配式建筑剪力墻套筒灌漿施工質(zhì)量監(jiān)理控制

劉維維（上海金橋建設(shè)監(jiān)理有限公司， 上海 201206）

0 引 言

隨著《國務(wù)院辦公廳關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》（國辦發(fā)[2016]71號(hào)）以及住建部、教育部、科技部等部門頒發(fā)的《關(guān)于加快新型建筑工業(yè)化發(fā)展的若干意見》（建標(biāo)規(guī)[2020]8號(hào)）、《綠色建筑行動(dòng)方案》（國辦發(fā)[2013]1號(hào)）等文件的落地落實(shí)，以裝配式建筑為代表的新型建筑工業(yè)化快速推進(jìn)。裝配式建筑結(jié)構(gòu)目前主要為鋼筋混凝土預(yù)制PC構(gòu)件裝配，而PC構(gòu)件間鋼筋的可靠連接是保證裝配式建筑結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性的關(guān)鍵，其主要采用鋼筋套筒灌漿連接。本文結(jié)合在實(shí)際工作中對(duì)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑工程的技術(shù)管理經(jīng)驗(yàn)，討論分析裝配式住宅建筑中剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒施工質(zhì)量監(jiān)理控制的一些措施經(jīng)驗(yàn)，以期共同探討裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑剪力墻整體式全灌漿套筒施工質(zhì)量管控。

1 工程概況

本工程總建筑面積為97 362.15 m2，包括住宅樓6棟（高度為59.9 m～74.4 m）及附屬建筑。其中地上總建筑面積為73 448.14 m2，地下建筑面積為23 914.01 m2。建筑密度12.1%，容積率2.20，綠地率42.6%，PC構(gòu)件預(yù)制率40%以上。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限50年。建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，抗震等級(jí)為三級(jí)，抗震設(shè)防烈度7度。

2 裝配式建筑剪力墻套筒灌漿施工監(jiān)理工作程序

裝配式建筑剪力墻套筒灌漿施工監(jiān)理工作主要程序如圖1所示。

圖1 裝配式建筑剪力墻套筒灌漿施工監(jiān)理工作主要程序

3 施工準(zhǔn)備階段主要措施

3.1 PC構(gòu)件深化設(shè)計(jì)

（1）協(xié)助確定剪力墻PC構(gòu)件整體式全灌漿套筒各類套筒的型號(hào)、規(guī)格、數(shù)量，以及幾何尺寸偏差、物理性能指標(biāo)、預(yù)埋位置、連接鋼筋強(qiáng)度、錨固長度等。

（2）復(fù)核預(yù)制剪力墻中鋼筋套筒接頭處混凝土保護(hù)層厚度、套筒間凈距等細(xì)部尺寸要求。

（3）協(xié)助確定灌漿料性能指標(biāo)。

3.2 PC構(gòu)件預(yù)制

（1）檢查剪力墻PC構(gòu)件預(yù)采用GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒規(guī)格、產(chǎn)品合格證、外觀質(zhì)量、可追溯性標(biāo)記、各構(gòu)造部位幾何尺寸偏差、剪力槽、預(yù)制端和裝配端鋼筋插入深度、抗拉強(qiáng)度檢驗(yàn)報(bào)告等質(zhì)量證明文件。

（2）檢查剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒外觀有無裂紋、夾渣、砂眼，各密封部位灌水檢測(cè)有無滲漏等質(zhì)量缺陷。

（3）檢查剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒型式檢驗(yàn)報(bào)告期限。

（4）核查剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒連接接頭型式檢驗(yàn)報(bào)告中對(duì)中單向拉伸屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、殘余變形、最大力總伸長率、破壞形式，偏置單向拉伸屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、破壞形式，高應(yīng)力反復(fù)拉壓抗拉強(qiáng)度、殘余變形性、破壞形式，大變形反復(fù)拉壓抗拉強(qiáng)度殘余變形性、破壞形式，疲勞性能、匹配灌漿料等指標(biāo)。

（5）審查預(yù)制構(gòu)件廠的備案文件，試驗(yàn)室資質(zhì)和試驗(yàn)人員資格等檢驗(yàn)?zāi)芰ψC明文件，PC構(gòu)件生產(chǎn)方案中剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒安裝和預(yù)防灌漿套筒內(nèi)漏漿的防護(hù)措施。

（6）檢查剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒連接接頭試件工藝試驗(yàn)報(bào)告。

（7）檢查每幅PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒預(yù)埋型號(hào)、規(guī)格、數(shù)量、位置和固定、灌漿孔與出漿孔距構(gòu)件外表面距離和朝向、套筒內(nèi)外清潔度、預(yù)制端鋼筋錨固長度與密封、排漿端密封、注漿端和裝配端密封等，并進(jìn)行隱蔽驗(yàn)收。

（8）混凝土澆注旁站，檢查剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒位置，出現(xiàn)移位要及時(shí)督促生產(chǎn)單位進(jìn)行糾偏復(fù)位，嚴(yán)禁使混凝土漿液滲入套管內(nèi)。

（9）出廠前復(fù)查剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒位置、內(nèi)部潔凈情況，灌漿孔和出漿孔的透光檢查和封堵，嚴(yán)禁出現(xiàn)套筒內(nèi)堵塞。

3.3 灌漿施工準(zhǔn)備

（1）審核剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒灌漿施工專項(xiàng)方案。

（2）審查灌漿作業(yè)人員培訓(xùn)記錄、資格證書。

（3）審查進(jìn)場(chǎng)灌漿機(jī)（壓力表與流量計(jì)均有效）、攪拌機(jī)、攝像機(jī)等設(shè)備型號(hào)和數(shù)量。

（4）審核擬采用灌漿料檢驗(yàn)報(bào)告中的流動(dòng)度、抗壓強(qiáng)度、豎向膨脹率、28 d自干燥收縮率、氯離子含量、泌水率等性能指標(biāo)。

（5）審核灌漿料型式檢驗(yàn)報(bào)告的時(shí)間有效性。

（6）審查灌漿料與GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒、以及灌漿料拌制設(shè)備的相容性試驗(yàn)報(bào)告。由于灌漿料由水泥基、骨料、添加劑組成，不同的水泥基、添加劑在套筒與拌制設(shè)備接觸后會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)，對(duì)套筒與拌制設(shè)備造成一定程度的腐蝕等次生質(zhì)量缺陷。

（7）編制剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒灌漿施工監(jiān)理實(shí)施細(xì)則，并進(jìn)行交底。

3.4 參與確定灌漿水料比、拌制參數(shù)

本工程剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒施工工期為第一年的12月份到第二年9月份，分析當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)為：項(xiàng)目所在地為南方，冬季施工期間5℃以上環(huán)境溫度天數(shù)較多，夏季施工期間避開30℃以上環(huán)境溫度較為不易。由此，經(jīng)各參建方綜合考慮，選用常溫灌漿料，進(jìn)行兩種環(huán)境溫度條件下灌漿水料比、拌制參數(shù)的試制測(cè)試（如表1所示）。經(jīng)第三方檢測(cè)，其灌漿料流動(dòng)度、抗壓強(qiáng)度、豎向膨脹率、28 d自干燥收縮、泌水率等，滿足JGJ 355－2015《鋼筋套筒灌漿連接應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》的要求。

表1 灌漿水料比、拌制參數(shù)測(cè)試確定

結(jié)合灌漿料使用說明和項(xiàng)目所在地氣候特點(diǎn)，由建設(shè)、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工現(xiàn)場(chǎng)共同確定：灌漿料拌制環(huán)境溫度在5℃～30℃時(shí)水料比取值0.12～0.13，采用低速強(qiáng)制式制漿，漿料加水后30 min內(nèi)使用結(jié)束；環(huán)境溫度在30℃～35℃時(shí)水料比取值0.13～0.15，采用高速快制漿，靜置2 min至氣泡消失，漿料加水后25 min內(nèi)使用結(jié)束；落地漿、剩余漿等均棄用。

3.5 參與確定灌漿參數(shù)

裝配式PC構(gòu)件豎向受力鋼筋連接方式主要采用套筒灌漿連接，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定和傳力，其有效錨固長度與套筒內(nèi)部灌漿飽滿度密切相關(guān)，是影響連接接頭質(zhì)量和受力性能的關(guān)鍵之一，也直接影響裝配式混凝土結(jié)構(gòu)承載性能及抗震性能。

由于本項(xiàng)目在設(shè)計(jì)深化階段已確定剪力墻PC構(gòu)件采用GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒作為豎向連接件，根據(jù)施工專項(xiàng)方案中首段試驗(yàn)，按表1配制灌漿料，由各參建方在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行套筒灌漿壓力、出漿流量測(cè)試，并制作試塊進(jìn)行抗壓強(qiáng)度檢測(cè)；按JGJT 485－2019《裝配式住宅建筑檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》，采用預(yù)埋傳感器法檢測(cè)套筒內(nèi)灌漿飽滿度（如表2所示）；按JGJ 355－2015《鋼筋套筒灌漿連接應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》，進(jìn)行灌漿套筒連接工藝性能測(cè)試（如表3所示），依次驗(yàn)證確定的灌漿參數(shù)有效性。

表2 剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒注漿壓力、灌漿量測(cè)試參數(shù)

表3 剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒接頭工藝性能檢測(cè)參數(shù)

通過對(duì)剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒接頭灌漿質(zhì)量和性能檢測(cè)，由建設(shè)、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工現(xiàn)場(chǎng)共同確定：環(huán)境溫度在5℃～30℃之間時(shí)，灌漿壓力以1.45 MPa～1.16 MPa施加、出漿速度控制在8 L/min～10 L/min；環(huán)境溫度在30℃～35℃之間時(shí)，灌漿壓力以1.16 MPa～0.92 MPa施加、出漿速度控制在10 L/min～ 15 L/min。

4 灌漿施工質(zhì)量控制

4.1 PC構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收

（1）核對(duì)進(jìn)場(chǎng)剪力墻PC構(gòu)件質(zhì)量合格證明文件。

（2）檢查剪力墻PC構(gòu)件外觀質(zhì)量有無嚴(yán)重缺陷、幾何尺寸和板面平整等有無過大偏差。

（3）檢查預(yù)埋GTQ4Z-16、GTQ4Z-18套筒與剪力墻PC構(gòu)件混凝土面平面高差。

（4）檢查剪力墻PC構(gòu)件預(yù)埋GTQ4Z-16、GTQ4Z-18套筒連接部位，套筒灌漿預(yù)埋處混凝土是否存在缺陷，套筒灌漿連接固定是否松動(dòng)、是否存在未保護(hù)現(xiàn)象。

（5）復(fù)核剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18預(yù)埋套筒連接端、注孔端、出漿孔、排氣孔位置、規(guī)格、封堵，以及透光嚴(yán)密性檢查，套管內(nèi)灰塵和油污等清理情況。

4.2 施工條件驗(yàn)收

（1）裝配式專項(xiàng)圖紙會(huì)審記錄、設(shè)計(jì)交底、設(shè)計(jì)變更等資料完整。

（2）GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒用灌漿料見證取樣檢測(cè)報(bào)告、連接接頭抗拉強(qiáng)度檢驗(yàn)報(bào)告等資料完整。

（3）復(fù)核剪力墻PC構(gòu)件中心線、標(biāo)高等控制尺寸線。

（4）檢查現(xiàn)澆主體結(jié)構(gòu)預(yù)埋外露連接鋼筋型號(hào)、規(guī)格、數(shù)量、中心位置、外露長度尺寸、標(biāo)高、表面無附著雜物，現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)表面粗糙度、平整度等。

（5）復(fù)核剪力墻PC構(gòu)件預(yù)安裝主體結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度是否已達(dá)到設(shè)計(jì)要求，混凝土表面無雜物，鋼質(zhì)墊片和坐漿料已備，坐漿材料見證取樣送檢抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)報(bào)告符合要求。

（6）復(fù)測(cè)剪力墻PC預(yù)制構(gòu)件安裝定位縱橫控制軸線、垂直度、標(biāo)高控制點(diǎn)以及安裝方向。

（7）檢查剪力墻PC構(gòu)件臨時(shí)支撐、吊裝機(jī)具等是否按施工專項(xiàng)方案落實(shí)到位。

（8）依據(jù)施工專項(xiàng)方案核查施工環(huán)境溫度、天氣、機(jī)械設(shè)備等。

（9）GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒拌漿料施作機(jī)械設(shè)備、灌漿材料、灌漿施工技術(shù)交底記錄、人員等準(zhǔn)備工作。

4.3 灌漿施工過程監(jiān)理

（1）核對(duì)現(xiàn)場(chǎng)灌漿施工的攪拌機(jī)、注漿機(jī)、操作人員、漿料包裝、拌漿用水、水膠比與施工方案和首段試驗(yàn)確定的參數(shù)是否一致。

（2）檢查預(yù)留鋼筋位置、間距、留置長度與預(yù)安裝剪力墻PC構(gòu)件埋置灌漿套筒的一致性，觀察鋼筋外表是否干凈。

（3）檢查剪力墻PC構(gòu)件坐漿、鋼支墊、分倉段及密閉情況，套筒內(nèi)清理等是否符合專項(xiàng)施工方案。

（4）在剪力墻PC構(gòu)件固定安裝穩(wěn)定，注漿條件具備后，由項(xiàng)目總監(jiān)組織驗(yàn)收、簽署施工單位報(bào)審的灌漿令，并通知專業(yè)監(jiān)理工程師安排監(jiān)理人員旁站。

（5）嚴(yán)格核查在不同環(huán)境溫度條件下灌漿施工按首段確定的漿料配比加水量、攪拌時(shí)間、靜止消泡時(shí)間、注漿壓力、注漿速度、持壓時(shí)間、排漿孔出漿、注漿孔和排漿孔封堵等。

（6）當(dāng)注漿環(huán)境溫度持續(xù)高溫時(shí)，督促施工單位按注漿專項(xiàng)施工方案對(duì)注漿液采取降溫措施：提前對(duì)注漿套筒用水清潔，注漿時(shí)不得有積水，漿液入套筒溫度不超30 ℃，并在灌漿后及時(shí)采取保濕養(yǎng)護(hù)措施。

（7）巡視檢查灌注后的剪力墻PC構(gòu)件，在同條件灌漿試塊報(bào)告未達(dá)到35 MPa或設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度時(shí)，嚴(yán)禁施工單位實(shí)施易產(chǎn)生對(duì)接頭有擾動(dòng)影響的后續(xù)工序施工。

（8）根據(jù)施工專項(xiàng)方案確定的剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒灌漿飽滿度檢測(cè)部位、數(shù)量，督促檢測(cè)單位及時(shí)進(jìn)場(chǎng)進(jìn)行預(yù)埋傳感器法檢測(cè)其飽滿度。

（9）復(fù)查施工單位對(duì)灌漿全過程視頻拍攝內(nèi)容（灌漿施工人員、專職檢驗(yàn)人員、旁站監(jiān)理人員、灌漿部位、預(yù)制構(gòu)件編號(hào)、套筒順序編號(hào)、灌漿出漿完成、孔口封堵等）。

（10）簽認(rèn)施工單位報(bào)審的剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒灌漿施工質(zhì)量驗(yàn)收資料，同步整理施工過程中形成的監(jiān)理資料。

5 監(jiān)理成效分析

由于本項(xiàng)目單位工程較多，根據(jù)施工專項(xiàng)方案主要對(duì)其中1棟單位工程剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒灌漿施工工期內(nèi)環(huán)境溫度5℃～30℃、30℃～35℃時(shí)段的灌漿施工質(zhì)量驗(yàn)收分析。

（1）灌漿料試塊強(qiáng)度。剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒灌漿連接接頭檢驗(yàn)以每層為一個(gè)檢驗(yàn)批。每班見證取樣制作同條件、標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊各一組，28 d后送建設(shè)單位委托的第三家檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行試件強(qiáng)度檢測(cè)。該單位工程剪力墻PC構(gòu)件各層GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒灌漿連接接頭灌漿料強(qiáng)度試件抗壓強(qiáng)度，如圖2所示。

圖2 GTQ4Z-16、GTQ4Z-18套筒連接接頭灌漿料見證取樣試件抗壓強(qiáng)度

由于預(yù)先由現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定了不同環(huán)境溫度下灌漿料的水膠比，各樓層剪力墻PC構(gòu)件28 d標(biāo)樣試塊、同條件試塊檢測(cè)抗壓強(qiáng)度結(jié)果基本呈同步變化，兩種養(yǎng)護(hù)條件下抗壓強(qiáng)度之間差值波幅很小；灌漿料抗壓強(qiáng)度在不同環(huán)境溫度條件下雖然受溫度影響，但通過調(diào)整灌漿料水膠比、拌制方式、灌漿壓力和出漿速度等主要參數(shù)可減緩環(huán)境溫度等不利因素帶來的影響。灌漿料質(zhì)量得以有效控制，剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒得到有效連接，保證了裝配式工程主體結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性。

（2）灌漿套筒灌漿料飽滿度。根據(jù)各參建方協(xié)商的一致意見確定，在本項(xiàng)目中對(duì)1棟單位工程剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒灌漿料飽滿度進(jìn)行預(yù)埋傳感器法現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。通過預(yù)埋傳感器，在灌漿料初凝前檢測(cè)動(dòng)能值均＜100時(shí)，檢測(cè)波形圖像顯示灌漿料振動(dòng)衰減除在出漿口有很微小幅度外，套筒內(nèi)灌漿料僅有微小波幅。由此判定剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒灌漿料施工質(zhì)量滿足JGT 408－2019《鋼筋連接用套筒灌漿料》要求。

（3）灌漿套筒連接接頭性能。在審核剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒施工專項(xiàng)方案時(shí)，由于施工單位安排灌漿作業(yè)由兩個(gè)班組完成，因此要求施工單位在該單位工程按作業(yè)班組分別進(jìn)行鋼筋套筒連接接頭見證取樣送檢。剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒鋼筋屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度檢測(cè)均滿足施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范，破壞時(shí)斷于接頭外鋼筋。

6 結(jié) 語

在施工準(zhǔn)備階段，通過裝配式PC構(gòu)件在深化設(shè)計(jì)階段主動(dòng)參與Φ16、Φ18鋼筋連接套筒類型和灌漿料選定及其性能匹配確定，在剪力墻PC構(gòu)件預(yù)制時(shí)鋼筋套筒埋設(shè)質(zhì)量跟蹤驗(yàn)收，灌漿料不同環(huán)境溫度下灌漿參數(shù)試驗(yàn)確定等預(yù)先控制措施，使裝配式剪力墻PC構(gòu)件灌漿施工關(guān)鍵工序工程質(zhì)量得到控制，也使工程監(jiān)理的工作由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)。由于僅進(jìn)行了1個(gè)單位工程剪力墻PC構(gòu)件灌漿料在不同環(huán)境溫度下灌漿參數(shù)的試驗(yàn)，存在偶然性等因素，還需通過不斷實(shí)踐探尋裝配式剪力墻灌漿質(zhì)量控制措施。