装配式混凝土建筑钢筋套筒灌浆施工

李志远，陈欢欢

(中建二局洛阳机械有限公司，河南 洛阳 471000）

在国家政策引领下，装配式建筑迅猛发展。根据住房和城乡建设部统计，2020 年全国新开工装配式建筑共计6.3 亿m2，其中装配式混凝土结构建筑4.3 亿m2，较2019 年增长59.3%。当前，装配式混凝土结构竖向构件绝大多数采用钢筋套筒灌浆连接技术，该连接的可靠性是装配式混凝土结构整体性能等同现浇的重要保证。由于钢筋套筒灌浆连接技术在国内发展时间较短，灌浆施工还缺少相应的规范，所以现场灌浆还存在较多问题，本文对影响钢筋套筒灌浆施工质量的主要因素进行分析，进而提出灌浆施工中一些质量控制措施及注意事项。

1 灌浆料的选用、储存和搅拌控制

钢筋连接用灌浆套筒是通过灌浆料的传力作用将钢筋对接连接的，灌浆料质量的优劣直接影响灌浆连接的质量，而且灌浆料储存或使用不当，还可能出现结块或搅拌后浆体流动性差导致无法顺利灌浆等问题。

1）灌浆料应选用接头型式检验时相匹配的灌浆料，严禁使用劣质、过期或者散落的灌浆料，灌浆料在收货时需生产厂家提供产品合格证、使用说明书和产品质量检测报告。

2）灌浆料应贮存于通风、干燥、阴凉处，避免阳光长时间照射，防止受潮结块或混入杂物。每次使用前应确认灌浆料在有效期内，并且包装完好，外观无异样。进入施工现场时应对灌浆料拌合物的各项性能参数进行检验，钢筋连接用套筒灌浆料的主要性能指标如表1 所示。

表1 套筒灌浆料的技术性能

3）需严格按照使用说明书规定比例加水，并应按重量进行称量，不能随意增大水灰比，否则将导致灌浆料拌合物强度达不到标准要求。搅拌应采用电动设备，以保证搅拌充分、均匀。

2 灌浆施工部位现浇结构质量控制

构件安装时需将下部现浇层伸出的钢筋插入上部构件的套筒内，现浇层伸出钢筋太长顶住套筒内的钢筋，就会导致上部构件无法顺利落下，若下部伸出的钢筋太短，又会导致锚固长度达不到设计要求，影响连接强度。

现浇结构质量主要需控制下部现浇层伸出钢筋的尺寸偏差，包括钢筋的露出长度误差和位置误差，预制构件安装前，需进行检查处理。下部钢筋尺寸偏差范围如表2 所示。

表2 现浇结构施工后外露连接钢筋允许偏差

如图1 所示，外露钢筋长度应符合下面公式

图1 钢筋插入长度

其中，L为外露钢筋长度，L1为密封砂浆层厚度，L2为灌浆套筒设计锚固长度，20 为装配端钢筋调整长度，单位为mm。

为保证下部伸出钢筋的位置符合设计要求，工程中常采用专用定位钢板（图2）定位钢筋的方法，现浇施工时，将下部钢筋从钢板上钢筋定位孔内穿出，就可以保证钢筋的相对位置偏差满足要求。构件安装时，若外露钢筋出现轻微倾斜，可对钢筋进行适当调整校正，若外露钢筋位置严重偏移，则只能剔除硬化的混凝土对钢筋重新定位，严禁随意切断钢筋或将钢筋折弯勉强插入套筒。

该方案的缺点为：地铁车站被一分为二，对客流组织、运营管理、设备布置以及消防疏散提出了更高要求；乘客使用不方便，运营管理人员、费用将增加；车站与高架桥总宽度约46 m，占用地下空间资源较大；施工过程中增加了两排围护墙，工程造价有一定的增加。

图2 定位钢板

3 连通腔密封质量及灌浆部位预处理控制

竖向构件采用连通腔灌浆方式时，如果连通腔密封不严实，容易出现意外漏浆，导致连接失败，甚至导致构件报废。此外，若灌浆部位存在异物，可能导致灌浆通道堵塞，若存在积水，就会导致对灌浆料的稀释，影响灌浆连接的强度。

实际工程中，竖向构件灌浆连接通常采用连通腔灌浆方式，浆体从1 个套筒的灌浆孔注入，首先流入连通腔，然后依次流入各套筒，并从排浆孔流出，采用这种方式灌浆时，需对灌浆区域进行合理分仓，通常每个仓长度不应超过1.5m，每个区域除预留灌浆孔、排浆孔和排气孔外，还应保证仓体的密封性和牢固性。工程中发现，机电管道穿过的地方容易出现漏浆情况，需特别注意，灌浆区域的密封失效会导致无法灌浆、灌浆后灌浆料回流等问题，甚至导致构件报废。

构件吊装前需在下部支撑构件水平面上放置约20mm 厚的垫块，用于预留连通腔的间隙或调平，构件四周的密封需用座浆料或专用砂浆，当施工温度高于5℃时，宜采用常温砂浆进行封仓，当施工温度低于5℃，应采用专用低温砂浆进行封仓，封仓砂浆抗压强度等级不应低于被连接构件的混凝土强度等级。

构件安装前，需对连接部位表面进行清理，保证外露钢筋表面无粘连有混凝土、砂浆。因为这些混凝土、砂浆的强度远低于灌浆料的强度，如果不得到及时清理，相当于在钢筋和灌浆料之间增加了一个薄弱层，影响钢筋锚固强度，严重时会使灌浆连接失效。为减少现场清理工作量，可对外露钢筋设置保护措施，如在钢筋上套上可重复使用的保护套。

4 灌浆操作施工的细节控制

灌浆施工是构件安装的核心工作，灌浆施工的质量好坏主要取决于操作细节的把握，操作不当会引起套筒出浆孔不出浆或者浆体回流、灌不满等问题，严重影响灌浆连接的质量。

4.1 灌浆施工的稳定性和连续性

单个套筒灌浆可采用手动灌浆器，连通腔大体积灌浆应采用电动灌浆设备，灌浆时需保证合适稳定的注浆压力和流量，压力或流量太大，不仅不容易控制，浪费灌浆料，还容易造成排浆孔封堵的胶塞脱落、密封腔意外漏浆、灌不密实等问题。

灌浆施工还需保证连续施工，如果套筒连通腔没有灌满时灌浆机内浆体用完，灌浆料的搅拌又跟不上，套筒内的浆体凝固就会导致出浆孔不出浆，这种情况在天气炎热时更易发生，又因为标准要求灌浆料在加水后30min 内必须用完，所以需确保浆体搅拌和灌浆施工同时进行并速度匹配，采用电动设备时，工地现场需配备备用电源。

4.2 灌浆后封堵的及时性及合理保压

当浆体从套筒的排浆孔流出时，或灌浆结束注浆管从灌浆孔拔出时，必须及时封堵，以防止套筒内浆体流出太多或浆体回流，这就要求灌浆人员和封堵人员之间做到无间配合，在第一时间做出操作，通长不超过1s。

套筒灌浆结束前，特别是采用连通腔灌浆方式时，在所有套筒排浆孔都已经出浆并完成封堵后，注浆设备需再持压15～20s 时间，以保证套筒内浆体的密实性，最大限度地防止浆体回流。

4.3 灌浆施工时间和异常情况处理

灌浆施工宜在环境温度为5～30℃时进行，当环境温度高于30℃时，应采用降温措施，如采用冰水搅拌，在构件及邻近地面洒水降温等，当环境温度低于0℃时，应采用低温型灌浆料，当管径温度低于5℃时，严禁施工，灌浆施工应在灌浆料搅拌完成并静置2min 后再进行，因为在搅拌过程中，浆体内可能有一定的气泡，若立即施工就可能导致套筒内浆体不密实，发生浆体回流的情况。

灌浆时，必须所有套筒的排浆孔都出浆才行，当采用连通腔灌浆方式时，如果某一个套筒的排浆孔不出浆，则需对该套筒单独灌浆，此时，如果是套筒底部连通腔处堵塞，则单独灌浆的方式时可行的，如果套筒中部位置有异物堵塞，则单独灌浆仍可能不出浆，这时需要用折弯的铁丝等进行疏通，必要时需将构件重新起吊进行疏通。此外，灌浆过程中出现密封的部位出现漏浆，需及时用砂浆等密封材料及时封堵，防止浆体回流。

5 灌浆安装后保护措施

灌浆完成后，24h 内若接头连接部位发生移位，就会导致套筒内钢筋周围出现间隙，导致接头性能下降；若温度过低，没有对灌浆部位采取有效的保温措施，可能会使灌浆料结冰导致连接失败。

灌浆施工结束后，应采用定型保护垫块或专用套件等对预制构件采取有效的保护措施，24h内防止构件，特别是接头部位发生扰动，否则，可能会造成套筒内灌浆料凝固体出现缝隙，影响连接质量。

冬季灌浆施工结束后，应采取保温措施，防止灌浆料浆体结冰，可在灌浆部位向上及水平延伸30cm 范围内覆盖防火棉，并用木块、石块等对防火棉加以固定，覆盖时间不低于24h。

6 结语

钢筋套筒灌浆连接施工是装配式混凝土结构建筑施工中的一项重要工序，是保证装配式结构等同现浇的重要保证，目前国际、国内还没有一种可靠的、可以应用于工程实际的钢筋套筒灌浆密实度的检测方法，欧美等发达国家的实践也证实，通过培训专业的施工人才队伍，采用专业的设备以及合理的施工方法，完全能够保证钢筋套筒灌浆施工的质量。