裝配式建筑鋼筋套筒灌漿質(zhì)量控制研究

姜磊

（北京建工建筑產(chǎn)業(yè)化投資建設(shè)發(fā)展有限公司，北京 101300）

建筑行業(yè)作為勞動密集型的企業(yè)，轉(zhuǎn)型升級已經(jīng)成為必然趨勢，裝配式建筑具有施工速度快，施工過程受季節(jié)和氣候影響小，節(jié)省人力資源等優(yōu)勢，同時能夠契合現(xiàn)階段社會節(jié)能減排的號召，越來越多的企業(yè)和學(xué)者開始關(guān)注裝配式建筑的發(fā)展和應(yīng)用。我國裝配式建筑的發(fā)展仍處在初步發(fā)展階段，對于裝配式建筑的研究與發(fā)達國家還有很大的差距。裝配式建筑是由不同的裝配式預(yù)制構(gòu)件連接而成的，因此結(jié)構(gòu)的整體性和安全性是裝配式建筑研究的重點和難點，想要做好裝配式建筑施工質(zhì)量控制，需要對裝配式預(yù)制構(gòu)件拼裝的連接節(jié)點進行控制。

1 鋼筋灌漿套筒連接

灌漿料、鋼筋和套筒共同組成了鋼筋套筒灌漿連接的接頭，預(yù)制構(gòu)件進行拼接的時候，通過將帶肋的鋼筋穿入到套筒中，將套筒內(nèi)部的空隙利用灌漿料進行填充，灌漿料硬化之后能夠與帶肋鋼筋、套筒構(gòu)成一個整體共同受理，因此灌漿料的質(zhì)量和性能是影響建筑產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素，半灌漿套筒連接和全灌漿套筒連接是現(xiàn)階段施工常用的方式。

1.1 半灌漿套筒連接

半灌漿套筒連接，如圖1 所示。半灌漿套筒是鋼筋一段插入到套筒內(nèi)，套筒內(nèi)的空隙用無收縮的水泥砂漿填充，另外一段是將鋼筋的套絲與套筒內(nèi)的螺紋進行禁錮，然后鋼筋與套筒之間通過螺紋的相互咬合受力。相較于全灌漿套筒連接方式，半灌漿套筒的連接接頭一般比較小，工人操作起來比較方便，另外使用的灌漿料比全灌漿套筒連接接頭少，能夠降低灌漿料的消耗量。

圖1 半灌漿套筒連接

1.2 全灌漿套筒連接

全灌漿套筒連接，如圖2 所示。與半灌漿套筒對應(yīng)的是全灌漿套筒，全灌漿套筒在施工的時候兩側(cè)均采用灌漿的方式進行連接。全灌漿套筒在施工過程中呈現(xiàn)出如下特點，由于全灌漿套筒是兩側(cè)連接，因此在進行鋼筋與鋼筋、鋼筋與套筒、不同構(gòu)件之間的連接的時候，施工、操作簡便，鋼筋連接過程中不會給已經(jīng)預(yù)制部分的構(gòu)件造成損壞； 鋼筋穿入到套筒中，在進行灌漿的時候，鋼筋不容易產(chǎn)生變形，能夠保證鋼筋的受力，鋼筋在進行連接的時候可以實現(xiàn)不同形狀、直徑以及種類的鋼筋連接，鋼筋的使用范圍比較廣。除此以外，全灌漿套筒連接過程中不需要采用輔助設(shè)備，對于施工人員進行簡單的交底即可施工，施工簡便、施工過程無噪音，不受氣候和環(huán)境的影響，同時受力比半灌漿套筒連接更為合理，安全性也更高。

圖2 全灌漿套筒連接

2 實例分析

2.1 工程概況

北京市某工程項目，承包范圍包括住宅、配套商業(yè)、地下車庫等，各單棟建筑外形均為矩形，群體建筑布局為北高南低，合同工期為544 天，部分采用裝配式結(jié)構(gòu)，使用的PC構(gòu)件種類包括外墻板、預(yù)制疊合板等，從技術(shù)、成本角度進行分析，本工程采用的全灌漿套筒連接方式，使用套筒尺寸為12、14、16、18、20、22。

2.2 施工工藝

本工程采用的全灌漿套筒施工工藝，灌漿施工工藝，如表1 所示。工藝流程圖，如圖3 所示。

圖3 工藝流程圖

表1 灌漿施工工藝

2.3 施工方法

2.3.1 灌漿料的制備

配比： 灌漿料的配合比是影響灌漿料性能的主要因素，因此對于采購的灌漿料應(yīng)當嚴格按照說明書進行操作，在配置前進行配合比計算，一般水與灌漿料的比例為0.13： 1，對使用的水、灌漿料的重量進行計量，尤其是水的重量需要在投料前進行測量，誤差不能超過0.1kg。

灌漿料攪拌： 首先確定灌漿料使用的體積，在計算灌漿料的過程中，需要確認灌漿接頭的數(shù)量。然后根據(jù)灌漿料的體積確定使用水的質(zhì)量，灌漿料拌合過程中應(yīng)當采用飲用水，水質(zhì)符合相關(guān)標準的要求。攪拌過程中對溫度進行監(jiān)測，當環(huán)境溫度在五度以下或者三十度以上時，可以采取必要的保溫或者降溫措施。

混合料攪拌時，現(xiàn)將全部的水加入到攪拌機中，然后將灌漿干粉分成兩部分，首先加入灌漿干粉總重量的70%，邊加料邊攪拌，直至攪拌均勻位置，然后將剩下的30%灌漿干粉料投入攪拌機當中，攪拌3 ～4min，漿體攪拌均勻之后，靜置2min，之后可進行灌漿作業(yè)。

2.3.2 灌漿料流動度檢驗

在進行灌漿工序施工之前，應(yīng)當對灌漿料的性能進行檢測，這時候可以對其流動度指標進行測定，測定結(jié)果合格后，方可進行后續(xù)工作施工。為了保證灌漿料的質(zhì)量以及灌漿后灌漿料的性能，當施工溫度超過三十度的時候，需要對灌漿料可使用的時間進行操作，在規(guī)定的時間內(nèi)完成灌漿工序，避免灌漿料性能下降影響結(jié)構(gòu)性能。

2.3.3 灌漿操作及成品保護

灌漿準備及視頻錄制準備： 為了實現(xiàn)灌漿過程的可追溯性，嚴格控制灌漿質(zhì)量和標準，在灌漿操作施工完成后，每個一段距離，需要對灌漿操作留存影像資料。灌漿操作前要準備好灌漿全過程錄制視頻，要對所灌的墻板編號、現(xiàn)場灌漿人員、監(jiān)理、總包管理人員錄像。

灌漿操作： 預(yù)制墻板灌漿套筒灌漿，從灌漿套筒底部PVC灌漿孔依次灌入，灌漿過程中對預(yù)留的溢漿孔進行觀測，當溢漿孔中冒出灌漿料時，說明鋼筋套筒中已經(jīng)充滿了漿液，此時可以利用橡膠塞對灌漿孔和溢漿孔進行密封。為了不影響灌漿料的性能，灌漿料應(yīng)當在三十分鐘內(nèi)用完，每一段的灌漿應(yīng)當連續(xù)操作，不可中止，封堵后繼續(xù)對灌漿孔和溢漿孔進行監(jiān)測，如果出現(xiàn)滲漏情況，應(yīng)當及時進行補漿操作。

補灌措施： 對于灌漿過程中不出漿的注漿孔和出漿孔可以用10mm的鋼筋插搗出漿口或者注漿口，輔助出漿； 如果插搗后依然沒有出漿，說明構(gòu)件生產(chǎn)過程就已經(jīng)被滲入的漿體堵上，要加強構(gòu)件的檢查； 同時也要注意對于墻板與地面縫隙過高（超過3cm），封倉沒有采用專用工具導(dǎo)致封邊料寬度過寬，把套筒的進漿口堵上，所以也要加強封倉的檢查及管理； 不出漿的情況可以用膠槍配6mm的細管從出漿口插入補灌； 灌漿過程有漏漿情況漿體已經(jīng)不能從灌漿孔灌入，可以用膠槍配6mm的細管從出漿口插入補灌，灌滿后拔出細管。

平行試件留置及照相： 為了保證灌漿質(zhì)量，需要在施工過程中留置試塊和試件，每層樓需要留置3 組試塊，試塊采用標準試塊尺寸，為40*40*460mm。每進行1000 個鋼筋連接套筒，需要留置一組是將進行28 條標準養(yǎng)護后，進行實驗測試，每組試件包含3個對中接頭。灌漿操作完成后，對灌漿使用的工器具及時進行清洗，避免殘余灌漿料凝固在工器具中，影響后續(xù)使用。

灌漿工序施工時，對于環(huán)境溫度應(yīng)當進行監(jiān)測，灌漿料施工溫度一般為五度以上，三十度以下，當環(huán)境出現(xiàn)零下時，灌漿料應(yīng)當采用專業(yè)的低溫灌漿料，同時低溫灌漿料的施工溫度也不應(yīng)低于零下五度。灌漿完成后，按照標準要求進行養(yǎng)護，養(yǎng)護溫度低于零下五度時，需要采用加熱養(yǎng)護。灌漿完成后的一天內(nèi)，構(gòu)件不應(yīng)當收到振動或者沖擊，橫向構(gòu)件現(xiàn)澆部分的施工也應(yīng)當在1d 后。

2.3.4 季節(jié)性施工措施

冬季對于日均氣溫連續(xù)5 天低于5℃要求采用低溫灌漿技術(shù)。低溫灌漿技術(shù)包括采用低溫灌漿料、輔助的加熱保溫措施及灌漿后的溫度監(jiān)測。密切關(guān)注天氣預(yù)報溫度，對于最低溫度低于-5℃時施工，必須采取輔助加熱保溫措施。施工前要求門窗洞口臨時封閉，用熱風(fēng)機對作業(yè)面進行加熱，確保作業(yè)面的溫度高于-5℃，空套筒的溫度高于-5℃方可施工。灌漿料保溫儲存。用0℃的冰水拌合，相對于常溫施工延長攪拌時間1min，灌漿料的入模溫度控制5 ～10℃。灌漿后繼續(xù)保持熱風(fēng)機對作業(yè)面加熱24h 以上，監(jiān)測灌漿前后套筒的溫度。檢測同條件養(yǎng)護的灌漿接頭和試塊的強度，試塊一天抗壓強度要求大于35MPa。

夏季氣溫高于38℃灌漿施工應(yīng)采取降溫措施，攪拌漿體溫度不高于38℃； 一般采用不高于25℃的自來水攪拌漿體。雨天不得進行灌漿施工。

3 裝配式建筑套筒灌漿質(zhì)量控制措施及要點

1） 嚴格控制灌漿料的材料性能。對于灌漿料選擇應(yīng)當根據(jù)裝配式建筑結(jié)構(gòu)性能的要求和施工現(xiàn)場的作業(yè)環(huán)境確定，灌漿料在進入施工場地之前，應(yīng)當進行復(fù)試檢測，一般來說50t灌漿料應(yīng)當作為一個檢驗批，不足50 的按照一個檢驗批進行抽檢。對于不同批號、不同配方的灌漿料，應(yīng)當分類抽檢。對灌漿料的主要性能指標，包括泌水率、流動性、抗壓強度等進行試驗，結(jié)果應(yīng)當符合相關(guān)標準的要求。

2） 加大灌漿過程控制。裝配式建筑施工過程中，構(gòu)件間的套筒連接是薄弱項，因此，應(yīng)當對該工序進行重點控制。為了進一步提高施工質(zhì)量，需要過程中對套筒灌漿的飽滿度進行檢測。目前常用的方式是通過預(yù)埋鋼絲或者傳感器，然后在灌漿過程中觀察拉拔荷載或者傳感器數(shù)據(jù)對灌漿的飽滿度進行檢測。除此以外，灌漿工還需要在灌漿操作過程中，時刻觀察灌漿管和排氣管的狀態(tài)，對灌漿液面有一個實時的觀測和分析，能夠保障灌漿的質(zhì)量。

3） 進一步加強施工人員的質(zhì)量意識。通過分級交底和培訓(xùn)，對裝配式灌漿套筒施工工序及質(zhì)量控制要點進行培訓(xùn)，灌漿工作為一個專業(yè)的工種，應(yīng)當經(jīng)專業(yè)的培訓(xùn)，考核合格后帶上崗證操作。灌漿施工屬于關(guān)鍵工序，在施工過程中需要全程進行監(jiān)督檢查，可以采取旁站的方式，并且對全過程進行錄像，標明影響質(zhì)量的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。操作人員的質(zhì)量意識是影響灌漿套筒連接的關(guān)鍵，做好灌漿工人意識觀念的轉(zhuǎn)變，是提升套筒灌漿環(huán)節(jié)施工的專業(yè)化水平的有效途徑之一。

4） 優(yōu)化質(zhì)量管控體系，建立健全灌漿標準，對灌漿操作實施嚴格的過程監(jiān)管。順應(yīng)現(xiàn)階段精細化管理發(fā)展的趨勢，借助信息化手段的應(yīng)用，對裝配式施工過程及結(jié)構(gòu)安全性進行實施監(jiān)測，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的施工理念，借助新的管理方式，提升全過程質(zhì)量管理的水平。完善灌漿質(zhì)量評估機制，通過與科研院所、高校等機構(gòu)合作，不斷優(yōu)化和完善質(zhì)量評估標準，對灌漿工序?qū)嵤┤^程、全要素的管控，進一步提升裝配式建筑關(guān)鍵環(huán)節(jié)施工的質(zhì)量。

4 結(jié)語

綜上所述，裝配式灌漿套筒連接技術(shù)的質(zhì)量控制是裝配式建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量控制的關(guān)鍵因素。建立健全質(zhì)量控制體系，強化施工操作人員的質(zhì)量意識，加大培訓(xùn)力度，從源頭做好灌漿料的質(zhì)量和性能的把控等措施，對于裝配式全灌漿套筒連接的質(zhì)量控制具有重要的作用。