裝配式建筑套筒灌漿施工技術(shù)與質(zhì)量控制研究

趙文碩

北京保障房中心有限公司 北京 101117

引言

裝配式建筑因其節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，成為我國(guó)近年來(lái)重點(diǎn)發(fā)展的建筑項(xiàng)目之一，但我國(guó)預(yù)制裝配式建筑工程發(fā)展仍處于初級(jí)階段，各項(xiàng)技術(shù)水平還不健全，亟須借鑒海內(nèi)外預(yù)制裝配式建筑工程項(xiàng)目成功經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級(jí)。套筒灌漿連接技術(shù)作為結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)化施工應(yīng)用的重點(diǎn)技術(shù)，能夠有效解決鋼筋連接問(wèn)題，目前該技術(shù)尚處于不成熟階段，復(fù)雜的施工流程等問(wèn)題限制了該技術(shù)的發(fā)展，基于此，本文對(duì)裝配式建筑灌漿施工中一些常見(jiàn)問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行了分析[1]。

1 裝配式建筑是什么

現(xiàn)如今，我國(guó)建筑行業(yè)持續(xù)發(fā)展，城市建設(shè)中出現(xiàn)了一種新型建筑工程模型，即預(yù)制建筑工程模型。裝配式建筑主要是指在主體結(jié)構(gòu)施工中，區(qū)別于過(guò)去傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土施工工藝，使用加工好的預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行裝配式安裝，通過(guò)構(gòu)件的拼接組成的建筑物。而傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑是將所有建筑原材料運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，在施工現(xiàn)場(chǎng)綁扎鋼筋、搭建模板、現(xiàn)場(chǎng)澆筑而形成主體結(jié)構(gòu)，在完成主體結(jié)構(gòu)后再開(kāi)展二次結(jié)構(gòu)和裝飾裝修等工作。這樣的施工方法使現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)工期減少，并降低了建筑垃圾量，但其工人數(shù)和機(jī)械設(shè)備等都會(huì)增加，繼而在一定程度上加大了工程的成本預(yù)算。裝配式建筑的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)比較高，因?yàn)樵谘b配式建筑施工過(guò)程中常常會(huì)使用通用的構(gòu)件，對(duì)這些通用構(gòu)件的質(zhì)量把控、安裝之后的成品效果都有很嚴(yán)格的要求。裝配式建筑的施工過(guò)程中，工程管理信息化十分明顯，施工所用到的構(gòu)件信息、施工過(guò)程的技術(shù)信息、施工的質(zhì)量信息等信息內(nèi)容需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)匯總傳輸和管理的，可見(jiàn)工程管理信息化的程度極高，這種管理方法也讓施工過(guò)程更加的規(guī)范和科學(xué)。裝配式建筑的這種預(yù)制建筑模式十分新穎，且優(yōu)點(diǎn)很多，所以在如今的建筑行業(yè)當(dāng)中，社會(huì)和有關(guān)建筑部門(mén)對(duì)這種模式的評(píng)價(jià)極高，在高呼聲下，裝配式建筑模式也得到了更大的推廣和應(yīng)用[2]。

2 套筒灌漿連接技術(shù)

裝配式建筑的套筒灌漿連接技術(shù)分為：全套筒灌漿技術(shù)和半套筒灌漿技術(shù)，都是將帶肋鋼筋插入套筒內(nèi)，在鋼筋和套筒之間注入灌漿料，灌漿料具有微膨脹性，使鋼筋、套筒內(nèi)壁與灌漿料相互之間產(chǎn)生應(yīng)力，帶肋鋼筋的粗糙表面也會(huì)產(chǎn)生摩擦力，一起抵抗變形，以此達(dá)到Ⅰ級(jí)接頭的性能。只不過(guò)半套筒灌漿技術(shù)是通過(guò)機(jī)械連接和灌漿料連接共同作用，即一端通過(guò)螺紋連接，一端通進(jìn)套筒內(nèi)，注入灌漿料，通過(guò)灌漿料硬化以達(dá)到傳遞力的作用[3]。

3 裝配式建筑施工技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)分析

3.1 有效縮短施工周期

隨著裝配式建筑施工技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在開(kāi)展施工技術(shù)管理工作的時(shí)候，如果良好地采用裝配式建筑施工技術(shù)，在各個(gè)部門(mén)進(jìn)行制造和加工的過(guò)程中，可以對(duì)各個(gè)部分的生產(chǎn)指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格控制。如果能夠良好地采用裝配式建筑施工技術(shù)，不但可以讓施工效率得到有效提升，縮短施工周期，與傳統(tǒng)施工技術(shù)相比，以臺(tái)湖項(xiàng)目為例，除轉(zhuǎn)換層外，在正常溫度下，安裝主體結(jié)構(gòu)10層住宅，需要大約兩個(gè)月的時(shí)間。因此，裝配式建筑施工技術(shù)可以在施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)節(jié)省時(shí)間，不但可以給施工人員提供一個(gè)良好的施工環(huán)境，同時(shí)還能給后續(xù)室內(nèi)裝修的開(kāi)展打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，并且在后續(xù)工作中采用裝配式建筑施工技術(shù)，可以對(duì)外墻和內(nèi)窗提前預(yù)制，對(duì)于裝飾層和保溫層也可以提前進(jìn)行預(yù)制，這樣可以縮短裝飾施工周期，從而讓建筑項(xiàng)目的整體施工時(shí)間得到了極大的縮短[4]。

3.2 施工效率高，成本低

在傳統(tǒng)的施工中，建筑工程會(huì)用到大量的鋼筋、混凝土等建筑材料，工程結(jié)構(gòu)整體較重，施工過(guò)程中面臨著一定的風(fēng)險(xiǎn)。而在裝配式建筑施工過(guò)程中，由于其涉及的構(gòu)件是在相應(yīng)的工廠生產(chǎn)的，避免了在施工現(xiàn)場(chǎng)租用大型施工設(shè)備，如混凝土泵送設(shè)備、混凝土澆筑模板等，因而可以降低施工成本，并在機(jī)械吊裝及人工搭接方式的配合下，能夠在施工現(xiàn)場(chǎng)完成預(yù)制構(gòu)件的連接作業(yè)。由此可見(jiàn)，結(jié)構(gòu)裝配式施工減少了施工工序，且便于操作，提高了工作效率。同時(shí)，這在一定程度上節(jié)約了施工成本，從而提升施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

4 套筒灌漿施工常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題

結(jié)合建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)際情況，套管成型中經(jīng)常出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。灌漿倉(cāng)中有異物或密封，導(dǎo)致不正確的注漿加固。成型流和成型流形狀不規(guī)則，阻塞凹槽效果時(shí)，會(huì)導(dǎo)致無(wú)效的凹槽質(zhì)量；帶有凹槽質(zhì)量的預(yù)壓縮折彎位置、表面粗糙度或黏合劑，導(dǎo)致凹槽套筒連接不正確；所使用的主流道和襯套不匹配，或者原材料本身不合適。注料口混合不使用精密測(cè)量裝置，因此混合料口不準(zhǔn)確，導(dǎo)致料道流動(dòng)不足或填縫材料強(qiáng)度不足。施工人員的鎖定方法不準(zhǔn)確，導(dǎo)致不正當(dāng)填土；灌漿倉(cāng)操作完成后24小時(shí)內(nèi)墻體板的擾動(dòng)，向外傾斜，導(dǎo)致下部灌漿倉(cāng)連接處出現(xiàn)裂縫；施工現(xiàn)場(chǎng)不合規(guī)，因此不再允許填縫施工。等以上都是套筒灌漿施工的質(zhì)量問(wèn)題[5]。

5 套筒灌漿連接施工工藝流程及要點(diǎn)

5.1 灌漿前準(zhǔn)備

灌漿前的處理主要包括以下幾點(diǎn)：①零部件預(yù)處理。應(yīng)精確計(jì)算預(yù)制部件的位置，以確保鋼筋完全適合套管。如果預(yù)應(yīng)力鋼筋太長(zhǎng)或太短而無(wú)法單獨(dú)切割或焊接，則應(yīng)調(diào)整其長(zhǎng)度以適應(yīng)套管長(zhǎng)度和其他相關(guān)設(shè)計(jì)要求。②對(duì)預(yù)制構(gòu)件的接觸面進(jìn)行粗糙加工，以增加與灌漿倉(cāng)的接觸面積，增加應(yīng)力。沖洗接觸點(diǎn)，并確保接觸面上沒(méi)有油污、碎屑等。③對(duì)灌漿倉(cāng)和砂漿進(jìn)行檢查。為確保砂漿從凹槽順利流入襯套，應(yīng)在凹槽前檢查凹槽和凹槽中是否有障礙物阻礙凹槽流動(dòng)，并防止保留鋼筋的位置阻礙凹槽流動(dòng)。

5.2 灌漿孔與排漿孔檢查

如果套管中的不連續(xù)，則灌漿倉(cāng)填充無(wú)法滿足整個(gè)套管，從而導(dǎo)致鋼筋連接不符合規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。為了確保孔是空的，沒(méi)有異物。檢查每個(gè)灌漿倉(cāng)和灌漿孔中影響流量的污染物。該檢測(cè)方法可通過(guò)細(xì)導(dǎo)線從頂部套管引導(dǎo)至套管，表明從底部伸出并從底部凹槽孔看到凹槽質(zhì)量時(shí)，凹槽質(zhì)量較好。如果電線不能從下面伸出，這意味著里面有東西，則必須清除異物以確保暢通無(wú)阻。

5.3 分倉(cāng)與灌漿倉(cāng)封閉

灌漿倉(cāng)和接縫侵徹的實(shí)施步驟復(fù)雜，首先必須嚴(yán)格完成封倉(cāng)，以防泄漏。灌溉水泵分為電氣工藝和手動(dòng)工藝，具有不同的要求。由于工藝改進(jìn)，機(jī)具升級(jí)換代。且為了質(zhì)量提升，減少每塊墻板灌漿次數(shù)，先取消分倉(cāng)，用群灌方式一次性灌漿。每次分倉(cāng)會(huì)多產(chǎn)生一次注漿過(guò)程，每一次注漿后，最后的拔注漿管都無(wú)可避免外漏灌漿料。取消分倉(cāng)，減少拔注漿管次數(shù)，大大減少了外漏灌漿料，提升了灌漿飽滿性[6]。

5.4 灌漿施工

①灌漿施工前應(yīng)用透光檢測(cè)方法檢測(cè)預(yù)制套管內(nèi)部，用高壓氣槍吹出套管內(nèi)部雜物，保證套管內(nèi)通暢，沒(méi)有影響漿料流通的異物。②灌漿料拌和后靜置幾分鐘，待漿中的氣泡自然排出；靜置一旁的灌漿料應(yīng)加蓋保護(hù)，以防雜物掉入；倒入灌漿機(jī)時(shí)應(yīng)經(jīng)過(guò)濾篩網(wǎng)，循環(huán)幾次便可準(zhǔn)備注漿；灌漿機(jī)應(yīng)提前用水濕潤(rùn)，不能過(guò)多，防止料和水的比例偏差過(guò)大。③用于灌漿施工的灌漿料應(yīng)在30min內(nèi)使用完畢，剩余的灌漿料應(yīng)作廢物處理，不得加入新灌漿料中二次使用。④用灌漿機(jī)從構(gòu)件下部的專用灌漿口向套筒內(nèi)注入灌漿料，當(dāng)其他灌漿口流出連續(xù)均勻的柱狀灌漿料時(shí)，按照先后順序，用專用橡膠塞封堵，且封堵時(shí)要保持灌漿壓力（灌漿時(shí)的壓力保持時(shí)間不宜過(guò)短，以防造成灌漿料飽滿度不夠的情況）；依次封堵后停止灌漿，在漿料凝固前應(yīng)查看之前已注漿的接頭是否漏漿，如果有，及時(shí)補(bǔ)灌灌漿料。不得從兩個(gè)及以上的灌漿口注漿，以防止造成空氣夾層。⑤在一些情況下可采取灌漿補(bǔ)償措施，如：在框架柱的接頭灌漿施工中，可以在柱截面中處留設(shè)觀察孔，以補(bǔ)償漿料回流；在剪力墻的接頭鋼筋套筒灌漿施工中，可設(shè)置灌漿漏斗等。⑥同條件下的灌漿料構(gòu)件強(qiáng)度在未達(dá)到35MPa前，不能拆除斜撐；只有灌漿套筒連接部位達(dá)到受力要求時(shí)，才可拆除斜撐，進(jìn)行上層結(jié)構(gòu)施工。

5.5 橡膠塞封堵與節(jié)點(diǎn)保護(hù)

注漿過(guò)程中，當(dāng)凹槽流出連接器上方時(shí)，用專用橡膠密封灌漿孔，當(dāng)灌漿料流出灌漿孔時(shí)立即關(guān)閉。經(jīng)保壓后可拔除灌漿管，封堵必須及時(shí)，避免灌漿腔內(nèi)經(jīng)過(guò)保壓的漿體溢出灌漿腔，造成灌漿不實(shí)。拔除灌漿管到封堵橡膠塞時(shí)間間隔不得超過(guò)1s。塑化結(jié)束后，清洗各種設(shè)備，包括注射泵、壓力管道等。防止殘?jiān)氯羁p管。灌漿加固后，返工可以用35MPa的強(qiáng)度運(yùn)行[7]。

6 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與控制

6.1 原材進(jìn)場(chǎng)核查及復(fù)試

灌漿料進(jìn)場(chǎng)時(shí)進(jìn)行進(jìn)場(chǎng)復(fù)試，同配方、同批號(hào)、同進(jìn)場(chǎng)批的灌漿料每50噸作為一個(gè)檢驗(yàn)批，不足50噸也應(yīng)作為一個(gè)檢驗(yàn)批，試驗(yàn)項(xiàng)目為流動(dòng)性（初始、30min）、抗壓強(qiáng)度（1d、3d、28d）、豎向膨脹率（3h、24h與3h差值，泌水率，氯離子含量）。坐漿砂漿進(jìn)場(chǎng)時(shí)進(jìn)行進(jìn)場(chǎng)復(fù)試，同配方、同批號(hào)、同進(jìn)場(chǎng)批的坐漿料每50噸作為一個(gè)檢驗(yàn)批，不足50噸也應(yīng)作為一個(gè)檢驗(yàn)批，試驗(yàn)項(xiàng)目為1d、28d標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)抗壓強(qiáng)度、砂漿擴(kuò)展度。按照要求，坐漿砂漿28d抗壓強(qiáng)度≥45MPa。按照臺(tái)湖項(xiàng)目圖紙中要求，1d抗壓強(qiáng)度≥30MPa。砂漿跳桌流動(dòng)度：130mm～170mm。灌漿料、座漿料保質(zhì)期為3個(gè)月，應(yīng)在出場(chǎng)后3個(gè)月內(nèi)使用，超出三個(gè)月應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行復(fù)試，合格后方可使用。

6.2 套筒插筋保護(hù)

預(yù)制構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)檢查外漏鋼筋受污染情況并處理；預(yù)制構(gòu)件安裝后，節(jié)點(diǎn)混凝土澆筑前安裝插筋保護(hù)套管；安裝n+1層墻板時(shí)再次確認(rèn)第n層墻板頂部外漏套筒插筋，對(duì)受污染的鋼筋用鋼絲刷打磨至光亮；封倉(cāng)前驗(yàn)收。

6.3 套筒插筋定位

轉(zhuǎn)換層：轉(zhuǎn)換層墻體與頂板分開(kāi)施工，即：墻體混凝土施工完成硬化后在進(jìn)行頂板施工。且墻體頂部暗梁鋼筋按照規(guī)范要求打彎，避免影響豎向插筋位置?；炷翝仓髮?duì)插筋位置進(jìn)行校正復(fù)核。標(biāo)準(zhǔn)層：混凝土澆筑后對(duì)插筋位置進(jìn)行校正復(fù)核。

6.4 頂板現(xiàn)澆混凝土標(biāo)高控制

頂板現(xiàn)澆混凝土澆筑后，拆除鋼筋保護(hù)套管及鋼筋定位模板，根據(jù)灌漿套筒插筋外漏長(zhǎng)度由鋼筋頂端下反鋼筋錨固長(zhǎng)度及安裝縫隙高度后收光抹面。

7 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著裝配式建筑的發(fā)展，各種施工技術(shù)正在逐步跟進(jìn)，灌漿套筒是節(jié)點(diǎn)連接的核心技術(shù)，可以有效地保證裝配式建筑的質(zhì)量。目前裝配式套筒灌漿技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟，為臺(tái)湖公租房項(xiàng)目建設(shè)高質(zhì)量建筑提供了有效保障，并取得了優(yōu)異的成效。由于質(zhì)量管控的難度大，因此，必須嚴(yán)格控制灌漿施工中各施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量，以免發(fā)生灌漿不飽滿等質(zhì)量問(wèn)題。預(yù)制構(gòu)件也要做好灌漿套筒的質(zhì)量分析，充分控制影響因素，以較高的技術(shù)水平保證灌漿套筒的施工質(zhì)量，同時(shí)也有必要加大技術(shù)研究力度和創(chuàng)新檢測(cè)方法，以應(yīng)對(duì)灌漿套筒施工質(zhì)量檢驗(yàn)的不足，有效地保證灌漿套筒的質(zhì)量。