关于装配式建筑中钢筋套筒灌浆技术的探讨

洪光炎 （安徽三建工程有限公司，安徽 合肥 230000）

0 前言

随着社会的不断向前发展，人们对建筑业的经济、绿色、环保以及节能要求越来越高，因此装配式建筑在建筑业中运用越来越高广泛。而钢筋套筒灌浆技术在装配式建筑中是关键，其质量的优劣直接影响结构的安全。因此为在装配式建筑施工中更好地运用该技术，施工人员要加强该技术的探索研究。

1 工程概况

本项目位于合肥市肥东县，为30层公寓式住宅楼，建筑面积约12000m，建筑抗震设防烈度为7度，设计使用年限为50年，地基基础设计等级为甲级，基础形式为桩基础，5层至29层为装配式混凝土剪力墙结构。建筑高度为94.6m。

本项目上下竖向构件连接方式为钢筋套筒灌浆的连接技术,单体建筑最高可以到达30层,结构设计的风险高,施工困难,套筒和连接处的灌浆密实性是保障建筑结构安全的重要条件,而且套筒灌浆的密实性无法用第三方检测的材料来进行检测,所以在灌浆实际施工的过程中一定要严抓质量关,认真地做好施工准备记录,严格遵守施工工艺流程进行。

2 难点分析

套筒灌浆施工时常出现灌浆不密实的情况。造成现场灌浆不密实的原因主要分为以下几类：

①灌浆方案存在问题，在一块墙板中选择多个灌浆孔进行灌浆，更换灌浆孔再次灌浆时使空气进入套筒内，使灌浆料内产生气泡，同时由于没有持续保持压力，造成已封堵套筒内灌浆料因重力产生回落；

②灌浆料水分被吸收后，自身产生一定收缩，产生回落；

③在拔出灌浆管之后，橡胶塞封堵之前，该套筒内部分灌浆料从底部灌浆孔流出。

本工程将采用补充灌浆施工技术，即根据灌浆料和灌浆机性能合理划分连通灌浆舱位，每个连通灌浆舱位内仅选择一个套筒进行灌浆；生产时需将该灌浆套筒出浆软管长度加长,确保出墙体外长度不少于30cm，现场灌浆前将该补偿出浆软管向上固定在墙体上，灌浆时要保证补偿软管内浆料高出该出浆管上口30cm以上。补偿灌浆施工技术的原理是利用剪力墙水平接缝作为灌浆连通腔，每个连通灌浆舱位内只通过一个灌浆孔进行灌浆，确保整个灌浆过程灌浆机持续加压，避免空气进入灌浆套筒产生气泡，保证套筒内灌浆料不产生回落现象；同时利用补偿出浆软管灌浆料液面高差产生的压强和自重补偿，因灌浆料水分被吸收而产生的收缩和拔出灌浆管与封堵橡胶塞间隙，从灌浆孔流出的浆料。

3 施工准备

施工人员准备：现场灌浆施工需要专人来操作，此项工作是影响上下构件连接质量的最关键因素。施工套筒灌浆前，项目部的管理人员和现场施工人员都要进行专业的安全技术培训，在施工时按照规范要求执行；管理人员要专人专管，需要复制监督管理整套灌浆流程，现场操作人员要操作熟练，未经项目部允许不得随意换人（见图1）。

图1 施工机械

材料准备：水：本工程搅拌用水应为饮用水，条件无法满足时，采用的应符合《混凝土用水标准》（JGJ63-2006）的要求。套筒灌浆料：YSGM-85高强（高性能）无收缩灌浆料，应符合《钢筋连接用套筒灌浆料》（JG/T408-2013）的要求。

机械准备：电子计量秤，用于称量水及灌浆料；温度计；搅拌桶；筛网；强制搅拌器（可调速）；手动灌浆枪，应急用；电动灌浆泵，出口压力不小于1MPa，最好有调频功能；堵孔塞（足量）；水桶若干，盛水用；流动度检测截锥模和钢化玻璃板；卷尺；强度检测三联模。灌浆料配比为：灌浆料:水=100:15。

作业条件：灌浆料常温施工温度通常为5℃～40℃，灌浆施工整个过程专职检验人员应负责旁站监督，并及时形成施工质量检查记录文件。墙板安装后应对上下构件交界处的接缝进行填塞封堵，使墙板交接位置形成一个封闭的空间，空间与墙板下部预留的孔道相互贯通且要保证不漏浆。封堵材料采用与结构混凝土同一强度或高一强度等级或1:2干硬性砂浆，封堵时要采取隔离条等遮挡措施，避免砂浆进入墙体底部内而削弱断面尺寸，并应捻塞密实，避免注浆时漏浆。当封堵砂浆达到一定的强度后方可进行灌浆。

当构件尺寸较大时，应根据灌浆料和灌浆机性能合理划分连通灌浆仓位，每个连通灌浆仓位仅选择一个套筒进行灌注，构件生产时需将该灌浆套筒出浆软管长度加长,确保出墙体外长度不少于30cm，现场灌浆前，将该补偿出浆软管向上固定在墙体上，灌浆时要保证补偿软管内浆料高出该出浆管上口30cm以上。

灌浆准备：灌浆前需用鼓风机或气泵将灌浆孔吹扫干净，保证孔道通畅不堵塞。灌浆施工前24h，要重复浇水湿润灌浆孔道和剪力墙与楼面交界处，既要保证构件灌浆孔表面处于润湿状态，还要保证灌浆施工前无明显积水。

灌浆料拌合前应确认产品外观无误，粉料、骨料混合均匀，没有浸水结块和其他不正常情况，然后细筛网将杂物筛除，按需分量放在容器中储存好。现场搅拌时，搅拌速度应为80r/min-150r/min，先搅拌2min，停2min-5min，再搅拌2min备用，拌合料要在30min内用完，预估好用量，用多少搅拌多少。

图2 灌浆料拌合

4 施工工艺

工艺流程：钢筋调直→基面清理→分仓→安装上部墙体，校正，固定→清理水平缝位置杂物，保证灌浆孔未被堵住→灌浆前喷水润湿→底部水平缝封堵，沟缝（外墙板外部利用弹性防水密封材料）→注浆孔注浆→注满后橡胶塞立即封堵注浆孔。

分仓：吊装前应把分仓工作做好，相隔时间不宜大于15min。每隔1m-1.5 m分一个仓，根据现场工艺和环境状况可以适当延长分仓长度，但长度需在实体灌浆试验通过后才可延长，不允许未经试验擅自延长，但不宜超过3m。竖向钢筋与分仓隔墙的距离须≥40mm且分仓隔墙宽≥20mm。分仓隔墙用封堵料分隔，分仓后应在构件相对位置做出分仓标记，记录分仓时间便于指导灌浆。

图3 分仓

勾缝：墙板安装校正后应对接缝周围进行封堵，封堵材料采用与结构混凝土同强度或高一强度等级1:2干硬性砂浆，封堵时要采取隔离条等遮挡措施，避免砂浆进入墙体底部内而削弱断面尺寸，并应捻塞密实，充分养护，避免注浆时漏浆。对于预制外墙构件，其外部则利用弹性防水密封材料进行封堵。

图4 勾缝

灌浆：灌浆前要特别注意的准备工作有：检查预制剪力墙与楼板面之间以及剪力墙体构件端头部位的缝隙是否封闭完成，封仓处的材料是否干硬无缝；检查至少一个分仓，查看灌浆料是否填满，并需保持连续注浆；检查灌浆设备是否工作正常；检查灌浆配比仪器数量是否足够，精度是否可靠等，注浆时应至少保留2组试块送检（一组标养、一组同条件养护）。

应使用灌浆专用设备进行灌浆，并必须严格按设计规定配合比调配灌浆料。然后将配比好的灌浆料搅拌均匀后，注入专用的灌浆设备中，要确保灌浆料的坍塌度符合要求。灌浆采用一孔灌浆方法，用灌浆泵从墙体下方的灌浆孔处向套筒内加压灌浆，持续保压灌浆直到接头上方的溢浆孔流出浆料后，及时用专用橡胶塞封堵，通过水平缝连通腔一次多个注浆口灌浆时，应按浆料排出先后顺序依次封堵灌浆排浆孔，封堵时灌浆泵要一直保持灌浆压力，直至所有套筒的上孔都排出浆料，并封堵牢固后持压30s以上再停止灌浆。确保套筒内浆料密实度，如有漏浆须立即补灌。

在该构件灌注结束之前不得随意更换灌浆孔，应连续保压灌注，不得调整压力不得断料，严禁从溢浆孔进行灌浆。配置的灌浆料允许使用时间要在自加水拌和时开始计算，在灌浆料规定的可操作时间内灌完，另外尽可能地保留一定的意外应急时间。

灌浆工作过程中，第一个孔会消耗很多的灌浆料，这是因为预制剪力墙板与楼板面之间存在缝隙，而灌浆孔距离缝隙处还有一段小的高差，所以第一个孔多消耗的灌浆料首先会充满灌浆孔以下缝隙的部分，习惯上称之为“垫底”。

图5 灌浆

5 质量控制与检验

注浆质量控制及注意事项：首层灌浆施工时，要求灌浆料厂家技术人员全程进行指导直至一层套筒灌浆完成。现场水灰比严格控制，使用专用工具，由施工员监督配料，保证水料比满足灌浆料产品说明书要求。灌浆工作应在浆料规定可使用时间内完成，并给浆料预留足够的处理应急情况的时间。准备备用电源，防止遇到停电情况导致现场灌浆施工产生灌不密实等质量问题。灌浆完成后须及时清洗灌浆机械及拌料桶，以免出现残留灌浆料硬化导致灌浆机堵塞的情况发生。灌浆后24h内不得扰动构件。待灌浆料强度达到50MPa后，才能拆除临时支撑。

图6 浆料注入

每个检验批次至少留置40mm×40mm×160mm灌浆料抗压强度试件（非震动成型）3组（即标准养护1组，同条件养护2组），每3块1组，冬季施工增留一组试件，来检验灌浆料的抗压强度。

灌浆料在套筒里是否填充密实饱满是质量得以保证的关键，现阶段，在施工现场主要还是通过观察排浆口是否出浆，判断灌浆的密实度和饱满度，再结合平行试件的力学性能试验来验收。目前，为了更深度地检测套筒内部的灌浆料缺陷情况，研究人员尝试了一些无损构件来检测内部质量的方法，如X射线技术检测和超声波技术检测手段。随着技术的不断发展和成熟，相信这些无损检测方法会更广泛地运用。

6 总结

装配式建筑的钢筋套筒灌浆连接上下层竖向构件的技术应用广泛，且稳定成熟。但其也是一个严格的过程，涉及到人员培训，材料质量检验，施工工艺过程控制管理、现场监督管理和施工质量检测等多个环节。每个环节都要做好记录，抓重点控制。目前我们需要做到：掌握钢筋套筒连接的原理；分析钢筋套筒连接施工工艺；解决钢筋套筒连接在施工中遇到的问题，这样才能将装配式建筑推进发展。