浅谈装配式高层建筑套筒灌浆施工技术

吕锋

（中国电建地产集团有限公司 北京市海淀区 100089）

1 前言

钢筋套筒灌浆连接主要用于装配式高层建筑预制构件竖向连接，是一种在金属套筒中插入单根带肋钢筋并注入灌浆料拌合物，通过拌合物硬化形成整体并实现传力的钢筋对接连接方式。现有的预制构件竖向连接方式主要有半灌浆套筒连接和圈灌浆套筒连接，二者之间的主要区别在于：半灌浆连接通常是上端钢筋采用直螺纹、下端钢筋通过灌浆料与灌浆套筒进行连接。一般用于预制剪力墙、框架柱主筋连接。全灌浆连接是两端钢筋均通过灌浆料与套筒进行的连接。一般用于预制框架梁主筋的连接。

2 工程概况

本项目高层住宅楼采用装配式剪力墙结构体系（装配式竖向连接用半灌浆套筒），竖向接缝处采用钢筋套筒灌浆连接技术，接缝设置在楼板顶标高处，采用灌浆料填实。预制剪力墙墙板纵向钢筋应采用机械连接接头，机械连接接头的等级为一级，接头使用水泥灌浆直螺纹套筒和钢筋套筒连接用灌浆料。

3 钢筋套筒灌浆施工准备工作

3.1 技术准备

（1）首次灌浆施工作业前在首层装配式楼层进行构件预拼装，对墙板灌浆连接进行工艺试验，评定工艺施工过程的可行性、技术参数与施工效果。

（2）项目技术负责人根据设计图纸及相关规范标准向施工技术人员做好技术交底，明确质量控制要点和合格标准，施工技术人员在灌浆前向作业班组做好交底，并保存书面交底记录。

（3）在预制板灌浆施工前，对操作人员做专项培训，考核合格才能上岗。

3.2 材料特性

（1）灌浆套筒

预制构件生产前检查灌浆套筒的灌浆孔、出浆孔、排气孔的位置及型号、数量的位置，并对灌浆套筒的灌浆孔和出浆孔进行透光检查，并清理灌浆套筒内的杂物。

预制构件进场前检查钢筋连接接头的工艺检验和抗拉强度检验合格证明，并对预制构件内的灌浆套筒的灌浆孔和出浆孔进行复检，确保无杂物封堵。

（2）封缝材料、灌浆材料

①外墙接缝处的密封材料应与混凝土具有相容性以及规定的抗剪切的伸缩变形能力，尚应具有防霉、防水、防火、耐候等性能。

②灌浆料：选用与灌浆套筒相匹配的灌浆料，适用于直径在12～25mm钢筋的灌浆连接。

③水：应采用饮用自来水，使用其它水源时，应符合《混凝土用水标准》（JGJ63-2006）的规定。

④灌浆料根据其浆体尺寸及原材料配比，用砂粒径≤0.35mm，确定细度模数为1.8，保证浆料流动度。

⑤所有材料检验试验均要符合要求，并按照要求进行见证取样试验。

3.3 施工设备及器具

本工程依据施工进度计划、施工部署，当进行到主体预制构件拼装阶段时，每栋装配式建筑需配备一套专用注浆设备及器具。

4 工艺流程与施工方案

4.1 工艺流程

图1 施工工艺流程图

4.2 施工方法

4.2.1 封仓操作

（1）施工流程：接缝内清理干净→冲水湿润接触面及构件→搅拌封仓座浆料→放置根接缝相应尺寸的蛇皮软管或PVC管→塞实接缝→预制墙板底部抹压封仓料成一个倒角→缓慢抽出蛇皮软管或PVC管→养护24h（温度较低时养护时间适当增加）。

（2）施工操作：封仓材料采用由专用封堵的高强封仓料。在预制构件吊装前按照不大于1.5m连通腔原则，用封仓料座浆隔断分区，隔断位置避开套筒的位置。构件吊装完毕后，先用适合底部缝隙厚度的蛇皮软管或者PVC管塞缝作为封仓的内边界，然后开始进行三面封堵。封堵完成后，缓慢抽出蛇皮软管或者PVC管，再用少量座浆料封堵管子抽出后留下个洞口。

4.2.2 灌浆料的制备

（1）配比：灌浆料与水拌合，以重量计，配比详见产品说明书或随产品提供的检测报告。

（2）灌浆料搅拌：测量并计算需灌注接头数量或灌浆空间的体积，计算灌浆料的用量。混合物的温度宜为10～30℃，当施工环境温度低于5℃或高于30℃时，可采用热水或冷水掺入，调节水温。

（3）搅拌机、灌浆泵就位后，将水和灌浆料倒入搅浆桶内进行搅拌，然后加入80%水量搅拌3～4min后，再加入剩余约20%水，搅拌均匀后静置2min排气，然后注入灌浆泵（或灌浆枪）中进行灌浆作业。

4.2.3 灌浆料流动度检验

每工作班灌浆连接施工前进行灌浆料初始流动度检测，记录参数，流动度合格后方可使用。工作性能应满足表1要求。

表1 钢筋套筒灌浆连接用灌浆料性能要求

4.2.4 灌浆操作

（1）施工操作：根据灌浆分区，各区域下排灌浆孔留一个不封堵作为灌浆孔，其余都用橡胶塞或软木塞进行封堵。将搅拌好的灌浆料倒入螺杆式灌浆泵，开动灌浆泵。灌浆泵压力控制在1MPa，灌浆料流速控制在0.8～1.2L/min，待有灌浆料从压力软管中流出时，插入钢套管灌浆孔中。应从一侧灌浆，灌浆时必须考虑排除空气，两侧以上同时灌浆会窝住空气，形成空气夹层。当其对应的上部排浆孔冒出灌浆料时表示灌浆套筒已灌满，灌满后利用橡胶塞或软木塞将灌浆孔和排浆孔依次封堵严实。灌浆操作正常情况下应在灌浆料自加水搅拌起30min内用完，同一仓应在一个灌浆孔灌浆，一个区灌浆操作应连续完成不得中途停止。散落的灌浆料拌合物不得二次使用；剩余的拌合物不得再次添加灌浆料、水后使用。在灌浆完成、浆料初凝前应巡视检查已封堵接头，如有出浆孔浆料不密实情况及时补灌处理。灌浆料凝固后，逐个检查灌浆套筒处排浆孔浆料密实情况。

图2 预制墙板灌浆套筒灌浆示意图

（2）灌浆施工优化工艺

为保证灌浆密实程度，防止注浆不密实情况，本工程根据灌浆分区在预制构件灌浆区内任意位置采取增加一个波纹管作为排气孔的措施，该波纹管排气孔高度高出灌浆套筒排浆孔5cm，用于检查排气孔处浆料沉降情况。当所有灌浆套筒排浆孔封堵完成后，保持压力持续注浆，灌浆料从波纹管排气孔溢出，立即封堵排浆孔，封堵后持续加压30s，最后封闭排气孔完成灌浆操作。5～10min后检查弯起增设波纹管排气孔位置浆料液面沉降情况，根据液面压力平衡的原理，如弯起段排浆孔液面位置只有轻微沉降，则可以判断灌浆套筒处浆料密实，如有大幅度沉降，应立即检查坐浆层腔体密封情况，有无漏浆、爆仓情况发生，立即处理并及时补灌。

（3）灌浆施工过程中，需制作同条件试块与试件。灌浆料需留置同条件试块，每楼每层留置一组试块，每组3块，试块规格为40×40×160mm；灌浆操作每完成500个钢筋连接套筒做一组试件，每组试件3个接头，并进行28d标养。

5 施工注意事项

（1）灌浆料注意避免阳光长时间照射，放在通风、干燥处。

（2）气温高于30℃，制浆拌合水应避免阳光长时间照射，水温应尽量控制在25℃以下；搅拌设备和灌浆泵（枪）等器具也要在使用前用水润湿、降温；浆料搅拌时也应避免阳光直射。对灌浆构件表面，也应预先润湿降温。气温低时应使用温水，保证浆料温度。

（3）手动灌浆枪为针管状，靠人力将浆料压入接头套筒内，适用于单个或少数接头逐一灌浆，一般分仓长度应在300mm以内；电动灌浆泵适用于采用联通腔方式对同一仓体的多个接头进行灌浆（见分仓要求）。使用电动灌浆泵灌浆时，需要有停电应急措施，以防灌浆过程中突然停电造成构件灌浆连接中途停止。

（4）雨雪天气，不宜进行灌浆施工。

（5）对多个连通接头灌浆时，禁止从两个灌浆口同时灌浆，以防窝气而造成连通腔不能充满。

（6）在灌浆过程中，如发现浆料灌注阻力较大，确认无法继续灌浆时，应立即停止作业，记录情况，分析原因，根据具体情况采取措施。

（7）灌浆完成后，根据现场同条件灌浆料试块强度和施工方案要求，确定拆除构件固定支撑时间。

（8）现场灌浆料检验试块应采用同现场搅拌工艺拌制的浆料制做。施工验收用试块，在浆料凝固后从放在标准室进行标准养护；用于指导施工用试块（比如确定拆除支撑时间）应密封或水养在与构件相同的温度环境下。

（9）灌浆完毕，立即用水清洗搅拌机、灌浆泵、灌浆枪等器具，禁止干固后的浆料再混入新拌制的浆料中。

（10）灌浆料规定了有效期，超出有效期的产品不得使用。

（11）现场灌浆施工人员须经公司技术培训，考试合格后，方可持证进行灌浆施工作业。

6 结束语

装配式高层建筑套筒灌浆是装配式竖向构件连接的一项重要技术，本文结合套筒灌浆连接施工工艺、质量控制对装配式高层建筑套筒灌浆连接进行总结归纳，形成一成套的装配式高层建筑套筒灌浆施工技术，对装配式套筒灌浆进行全过程监控的概述，确保了工程进度和质量，为类似装配式建筑施工提供了经验。