论装配式建筑剪力墙套筒灌浆施工质量监理控制

刘维维（上海金桥建设监理有限公司， 上海 201206）

0 引 言

随着《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》（国办发[2016]71号）以及住建部、教育部、科技部等部门颁发的《关于加快新型建筑工业化发展的若干意见》（建标规[2020]8号）、《绿色建筑行动方案》（国办发[2013]1号）等文件的落地落实，以装配式建筑为代表的新型建筑工业化快速推进。装配式建筑结构目前主要为钢筋混凝土预制PC构件装配，而PC构件间钢筋的可靠连接是保证装配式建筑结构整体稳定性的关键，其主要采用钢筋套筒灌浆连接。本文结合在实际工作中对装配式混凝土结构建筑工程的技术管理经验，讨论分析装配式住宅建筑中剪力墙PC构件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌浆套筒施工质量监理控制的一些措施经验，以期共同探讨装配式混凝土结构建筑剪力墙整体式全灌浆套筒施工质量管控。

1 工程概况

本工程总建筑面积为97 362.15 m2，包括住宅楼6栋（高度为59.9 m～74.4 m）及附属建筑。其中地上总建筑面积为73 448.14 m2，地下建筑面积为23 914.01 m2。建筑密度12.1%，容积率2.20，绿地率42.6%，PC构件预制率40%以上。结构设计使用年限50年。建筑结构安全等级为二级，抗震等级为三级，抗震设防烈度7度。

2 装配式建筑剪力墙套筒灌浆施工监理工作程序

装配式建筑剪力墙套筒灌浆施工监理工作主要程序如图1所示。

图1 装配式建筑剪力墙套筒灌浆施工监理工作主要程序

3 施工准备阶段主要措施

3.1 PC构件深化设计

（1）协助确定剪力墙PC构件整体式全灌浆套筒各类套筒的型号、规格、数量，以及几何尺寸偏差、物理性能指标、预埋位置、连接钢筋强度、锚固长度等。

（2）复核预制剪力墙中钢筋套筒接头处混凝土保护层厚度、套筒间净距等细部尺寸要求。

（3）协助确定灌浆料性能指标。

3.2 PC构件预制

（1）检查剪力墙PC构件预采用GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌浆套筒规格、产品合格证、外观质量、可追溯性标记、各构造部位几何尺寸偏差、剪力槽、预制端和装配端钢筋插入深度、抗拉强度检验报告等质量证明文件。

（2）检查剪力墙PC构件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌浆套筒外观有无裂纹、夹渣、砂眼，各密封部位灌水检测有无渗漏等质量缺陷。

（3）检查剪力墙PC构件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌浆套筒型式检验报告期限。

（4）核查剪力墙PC构件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌浆套筒连接接头型式检验报告中对中单向拉伸屈服强度、抗拉强度、残余变形、最大力总伸长率、破坏形式，偏置单向拉伸屈服强度、抗拉强度、破坏形式，高应力反复拉压抗拉强度、残余变形性、破坏形式，大变形反复拉压抗拉强度残余变形性、破坏形式，疲劳性能、匹配灌浆料等指标。

（5）审查预制构件厂的备案文件，试验室资质和试验人员资格等检验能力证明文件，PC构件生产方案中剪力墙PC构件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌浆套筒安装和预防灌浆套筒内漏浆的防护措施。

（6）检查剪力墙PC构件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌浆套筒连接接头试件工艺试验报告。

（7）检查每幅PC构件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌浆套筒预埋型号、规格、数量、位置和固定、灌浆孔与出浆孔距构件外表面距离和朝向、套筒内外清洁度、预制端钢筋锚固长度与密封、排浆端密封、注浆端和装配端密封等，并进行隐蔽验收。

（8）混凝土浇注旁站，检查剪力墙PC构件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌浆套筒位置，出现移位要及时督促生产单位进行纠偏复位，严禁使混凝土浆液渗入套管内。

（9）出厂前复查剪力墙PC构件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌浆套筒位置、内部洁净情况，灌浆孔和出浆孔的透光检查和封堵，严禁出现套筒内堵塞。

3.3 灌浆施工准备

（1）审核剪力墙PC构件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌浆套筒灌浆施工专项方案。

（2）审查灌浆作业人员培训记录、资格证书。

（3）审查进场灌浆机（压力表与流量计均有效）、搅拌机、摄像机等设备型号和数量。

（4）审核拟采用灌浆料检验报告中的流动度、抗压强度、竖向膨胀率、28 d自干燥收缩率、氯离子含量、泌水率等性能指标。

（5）审核灌浆料型式检验报告的时间有效性。

（6）审查灌浆料与GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌浆套筒、以及灌浆料拌制设备的相容性试验报告。由于灌浆料由水泥基、骨料、添加剂组成，不同的水泥基、添加剂在套筒与拌制设备接触后会产生反应，对套筒与拌制设备造成一定程度的腐蚀等次生质量缺陷。

（7）编制剪力墙PC构件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌浆套筒灌浆施工监理实施细则，并进行交底。

3.4 参与确定灌浆水料比、拌制参数

本工程剪力墙PC构件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌浆套筒施工工期为第一年的12月份到第二年9月份，分析当地气候特点为：项目所在地为南方，冬季施工期间5℃以上环境温度天数较多，夏季施工期间避开30℃以上环境温度较为不易。由此，经各参建方综合考虑，选用常温灌浆料，进行两种环境温度条件下灌浆水料比、拌制参数的试制测试（如表1所示）。经第三方检测，其灌浆料流动度、抗压强度、竖向膨胀率、28 d自干燥收缩、泌水率等，满足JGJ 355－2015《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》的要求。

表1 灌浆水料比、拌制参数测试确定

结合灌浆料使用说明和项目所在地气候特点，由建设、设计、监理、施工现场共同确定：灌浆料拌制环境温度在5℃～30℃时水料比取值0.12～0.13，采用低速强制式制浆，浆料加水后30 min内使用结束；环境温度在30℃～35℃时水料比取值0.13～0.15，采用高速快制浆，静置2 min至气泡消失，浆料加水后25 min内使用结束；落地浆、剩余浆等均弃用。

3.5 参与确定灌浆参数

装配式PC构件竖向受力钢筋连接方式主要采用套筒灌浆连接，实现结构整体稳定和传力，其有效锚固长度与套筒内部灌浆饱满度密切相关，是影响连接接头质量和受力性能的关键之一，也直接影响装配式混凝土结构承载性能及抗震性能。

由于本项目在设计深化阶段已确定剪力墙PC构件采用GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌浆套筒作为竖向连接件，根据施工专项方案中首段试验，按表1配制灌浆料，由各参建方在现场进行套筒灌浆压力、出浆流量测试，并制作试块进行抗压强度检测；按JGJT 485－2019《装配式住宅建筑检测技术标准》，采用预埋传感器法检测套筒内灌浆饱满度（如表2所示）；按JGJ 355－2015《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》，进行灌浆套筒连接工艺性能测试（如表3所示），依次验证确定的灌浆参数有效性。

表2 剪力墙PC构件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌浆套筒注浆压力、灌浆量测试参数

表3 剪力墙PC构件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌浆套筒接头工艺性能检测参数

通过对剪力墙PC构件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌浆套筒接头灌浆质量和性能检测，由建设、设计、监理、施工现场共同确定：环境温度在5℃～30℃之间时，灌浆压力以1.45 MPa～1.16 MPa施加、出浆速度控制在8 L/min～10 L/min；环境温度在30℃～35℃之间时，灌浆压力以1.16 MPa～0.92 MPa施加、出浆速度控制在10 L/min～ 15 L/min。

4 灌浆施工质量控制

4.1 PC构件进场验收

（1）核对进场剪力墙PC构件质量合格证明文件。

（2）检查剪力墙PC构件外观质量有无严重缺陷、几何尺寸和板面平整等有无过大偏差。

（3）检查预埋GTQ4Z-16、GTQ4Z-18套筒与剪力墙PC构件混凝土面平面高差。

（4）检查剪力墙PC构件预埋GTQ4Z-16、GTQ4Z-18套筒连接部位，套筒灌浆预埋处混凝土是否存在缺陷，套筒灌浆连接固定是否松动、是否存在未保护现象。

（5）复核剪力墙PC构件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18预埋套筒连接端、注孔端、出浆孔、排气孔位置、规格、封堵，以及透光严密性检查，套管内灰尘和油污等清理情况。

4.2 施工条件验收

（1）装配式专项图纸会审记录、设计交底、设计变更等资料完整。

（2）GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌浆套筒用灌浆料见证取样检测报告、连接接头抗拉强度检验报告等资料完整。

（3）复核剪力墙PC构件中心线、标高等控制尺寸线。

（4）检查现浇主体结构预埋外露连接钢筋型号、规格、数量、中心位置、外露长度尺寸、标高、表面无附着杂物，现浇结构表面粗糙度、平整度等。

（5）复核剪力墙PC构件预安装主体结构混凝土强度是否已达到设计要求，混凝土表面无杂物，钢质垫片和坐浆料已备，坐浆材料见证取样送检抗压强度试验报告符合要求。

（6）复测剪力墙PC预制构件安装定位纵横控制轴线、垂直度、标高控制点以及安装方向。

（7）检查剪力墙PC构件临时支撑、吊装机具等是否按施工专项方案落实到位。

（8）依据施工专项方案核查施工环境温度、天气、机械设备等。

（9）GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌浆套筒拌浆料施作机械设备、灌浆材料、灌浆施工技术交底记录、人员等准备工作。

4.3 灌浆施工过程监理

（1）核对现场灌浆施工的搅拌机、注浆机、操作人员、浆料包装、拌浆用水、水胶比与施工方案和首段试验确定的参数是否一致。

（2）检查预留钢筋位置、间距、留置长度与预安装剪力墙PC构件埋置灌浆套筒的一致性，观察钢筋外表是否干净。

（3）检查剪力墙PC构件坐浆、钢支垫、分仓段及密闭情况，套筒内清理等是否符合专项施工方案。

（4）在剪力墙PC构件固定安装稳定，注浆条件具备后，由项目总监组织验收、签署施工单位报审的灌浆令，并通知专业监理工程师安排监理人员旁站。

（5）严格核查在不同环境温度条件下灌浆施工按首段确定的浆料配比加水量、搅拌时间、静止消泡时间、注浆压力、注浆速度、持压时间、排浆孔出浆、注浆孔和排浆孔封堵等。

（6）当注浆环境温度持续高温时，督促施工单位按注浆专项施工方案对注浆液采取降温措施：提前对注浆套筒用水清洁，注浆时不得有积水，浆液入套筒温度不超30 ℃，并在灌浆后及时采取保湿养护措施。

（7）巡视检查灌注后的剪力墙PC构件，在同条件灌浆试块报告未达到35 MPa或设计抗压强度时，严禁施工单位实施易产生对接头有扰动影响的后续工序施工。

（8）根据施工专项方案确定的剪力墙PC构件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌浆套筒灌浆饱满度检测部位、数量，督促检测单位及时进场进行预埋传感器法检测其饱满度。

（9）复查施工单位对灌浆全过程视频拍摄内容（灌浆施工人员、专职检验人员、旁站监理人员、灌浆部位、预制构件编号、套筒顺序编号、灌浆出浆完成、孔口封堵等）。

（10）签认施工单位报审的剪力墙PC构件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌浆套筒灌浆施工质量验收资料，同步整理施工过程中形成的监理资料。

5 监理成效分析

由于本项目单位工程较多，根据施工专项方案主要对其中1栋单位工程剪力墙PC构件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌浆套筒灌浆施工工期内环境温度5℃～30℃、30℃～35℃时段的灌浆施工质量验收分析。

（1）灌浆料试块强度。剪力墙PC构件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌浆套筒灌浆连接接头检验以每层为一个检验批。每班见证取样制作同条件、标准养护试块各一组，28 d后送建设单位委托的第三家检测机构进行试件强度检测。该单位工程剪力墙PC构件各层GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌浆套筒灌浆连接接头灌浆料强度试件抗压强度，如图2所示。

图2 GTQ4Z-16、GTQ4Z-18套筒连接接头灌浆料见证取样试件抗压强度

由于预先由现场试验确定了不同环境温度下灌浆料的水胶比，各楼层剪力墙PC构件28 d标样试块、同条件试块检测抗压强度结果基本呈同步变化，两种养护条件下抗压强度之间差值波幅很小；灌浆料抗压强度在不同环境温度条件下虽然受温度影响，但通过调整灌浆料水胶比、拌制方式、灌浆压力和出浆速度等主要参数可减缓环境温度等不利因素带来的影响。灌浆料质量得以有效控制，剪力墙PC构件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌浆套筒得到有效连接，保证了装配式工程主体结构整体稳定性。

（2）灌浆套筒灌浆料饱满度。根据各参建方协商的一致意见确定，在本项目中对1栋单位工程剪力墙PC构件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌浆套筒灌浆料饱满度进行预埋传感器法现场检测。通过预埋传感器，在灌浆料初凝前检测动能值均＜100时，检测波形图像显示灌浆料振动衰减除在出浆口有很微小幅度外，套筒内灌浆料仅有微小波幅。由此判定剪力墙PC构件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌浆套筒灌浆料施工质量满足JGT 408－2019《钢筋连接用套筒灌浆料》要求。

（3）灌浆套筒连接接头性能。在审核剪力墙PC构件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌浆套筒施工专项方案时，由于施工单位安排灌浆作业由两个班组完成，因此要求施工单位在该单位工程按作业班组分别进行钢筋套筒连接接头见证取样送检。剪力墙PC构件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌浆套筒钢筋屈服强度、抗拉强度检测均满足施工质量验收规范，破坏时断于接头外钢筋。

6 结 语

在施工准备阶段，通过装配式PC构件在深化设计阶段主动参与Φ16、Φ18钢筋连接套筒类型和灌浆料选定及其性能匹配确定，在剪力墙PC构件预制时钢筋套筒埋设质量跟踪验收，灌浆料不同环境温度下灌浆参数试验确定等预先控制措施，使装配式剪力墙PC构件灌浆施工关键工序工程质量得到控制，也使工程监理的工作由被动变为主动。由于仅进行了1个单位工程剪力墙PC构件灌浆料在不同环境温度下灌浆参数的试验，存在偶然性等因素，还需通过不断实践探寻装配式剪力墙灌浆质量控制措施。