装配式建筑套筒灌浆施工技术与质量控制研究

赵文硕

北京保障房中心有限公司 北京 101117

引言

装配式建筑因其节能、环保的优势，成为我国近年来重点发展的建筑项目之一，但我国预制装配式建筑工程发展仍处于初级阶段，各项技术水平还不健全，亟须借鉴海内外预制装配式建筑工程项目成功经验，实现我国的建筑结构的转型升级。套筒灌浆连接技术作为结构产业化施工应用的重点技术，能够有效解决钢筋连接问题，目前该技术尚处于不成熟阶段，复杂的施工流程等问题限制了该技术的发展，基于此，本文对装配式建筑灌浆施工中一些常见问题及应对措施进行了分析[1]。

1 装配式建筑是什么

现如今，我国建筑行业持续发展，城市建设中出现了一种新型建筑工程模型，即预制建筑工程模型。装配式建筑主要是指在主体结构施工中，区别于过去传统的现浇混凝土施工工艺，使用加工好的预制构件进行装配式安装，通过构件的拼接组成的建筑物。而传统现浇建筑是将所有建筑原材料运输到施工现场，在施工现场绑扎钢筋、搭建模板、现场浇筑而形成主体结构，在完成主体结构后再开展二次结构和装饰装修等工作。这样的施工方法使现场作业工期减少，并降低了建筑垃圾量，但其工人数和机械设备等都会增加，继而在一定程度上加大了工程的成本预算。装配式建筑的设计标准比较高，因为在装配式建筑施工过程中常常会使用通用的构件，对这些通用构件的质量把控、安装之后的成品效果都有很严格的要求。装配式建筑的施工过程中，工程管理信息化十分明显，施工所用到的构件信息、施工过程的技术信息、施工的质量信息等信息内容需要通过网络平台汇总传输和管理的，可见工程管理信息化的程度极高，这种管理方法也让施工过程更加的规范和科学。装配式建筑的这种预制建筑模式十分新颖，且优点很多，所以在如今的建筑行业当中，社会和有关建筑部门对这种模式的评价极高，在高呼声下，装配式建筑模式也得到了更大的推广和应用[2]。

2 套筒灌浆连接技术

装配式建筑的套筒灌浆连接技术分为：全套筒灌浆技术和半套筒灌浆技术，都是将带肋钢筋插入套筒内，在钢筋和套筒之间注入灌浆料，灌浆料具有微膨胀性，使钢筋、套筒内壁与灌浆料相互之间产生应力，带肋钢筋的粗糙表面也会产生摩擦力，一起抵抗变形，以此达到Ⅰ级接头的性能。只不过半套筒灌浆技术是通过机械连接和灌浆料连接共同作用，即一端通过螺纹连接，一端通进套筒内，注入灌浆料，通过灌浆料硬化以达到传递力的作用[3]。

3 装配式建筑施工技术的应用优点分析

3.1 有效缩短施工周期

随着装配式建筑施工技术的广泛应用，在开展施工技术管理工作的时候，如果良好地采用装配式建筑施工技术，在各个部门进行制造和加工的过程中，可以对各个部分的生产指标进行严格控制。如果能够良好地采用装配式建筑施工技术，不但可以让施工效率得到有效提升，缩短施工周期，与传统施工技术相比，以台湖项目为例，除转换层外，在正常温度下，安装主体结构10层住宅，需要大约两个月的时间。因此，装配式建筑施工技术可以在施工作业现场节省时间，不但可以给施工人员提供一个良好的施工环境，同时还能给后续室内装修的开展打好坚实的基础，并且在后续工作中采用装配式建筑施工技术，可以对外墙和内窗提前预制，对于装饰层和保温层也可以提前进行预制，这样可以缩短装饰施工周期，从而让建筑项目的整体施工时间得到了极大的缩短[4]。

3.2 施工效率高，成本低

在传统的施工中，建筑工程会用到大量的钢筋、混凝土等建筑材料，工程结构整体较重，施工过程中面临着一定的风险。而在装配式建筑施工过程中，由于其涉及的构件是在相应的工厂生产的，避免了在施工现场租用大型施工设备，如混凝土泵送设备、混凝土浇筑模板等，因而可以降低施工成本，并在机械吊装及人工搭接方式的配合下，能够在施工现场完成预制构件的连接作业。由此可见，结构装配式施工减少了施工工序，且便于操作，提高了工作效率。同时，这在一定程度上节约了施工成本，从而提升施工企业的经济效益。

4 套筒灌浆施工常见的质量问题

结合建设项目的实际情况，套管成型中经常出现质量问题。灌浆仓中有异物或密封，导致不正确的注浆加固。成型流和成型流形状不规则，阻塞凹槽效果时，会导致无效的凹槽质量；带有凹槽质量的预压缩折弯位置、表面粗糙度或黏合剂，导致凹槽套筒连接不正确；所使用的主流道和衬套不匹配，或者原材料本身不合适。注料口混合不使用精密测量装置，因此混合料口不准确，导致料道流动不足或填缝材料强度不足。施工人员的锁定方法不准确，导致不正当填土；灌浆仓操作完成后24小时内墙体板的扰动，向外倾斜，导致下部灌浆仓连接处出现裂缝；施工现场不合规，因此不再允许填缝施工。等以上都是套筒灌浆施工的质量问题[5]。

5 套筒灌浆连接施工工艺流程及要点

5.1 灌浆前准备

灌浆前的处理主要包括以下几点：①零部件预处理。应精确计算预制部件的位置，以确保钢筋完全适合套管。如果预应力钢筋太长或太短而无法单独切割或焊接，则应调整其长度以适应套管长度和其他相关设计要求。②对预制构件的接触面进行粗糙加工，以增加与灌浆仓的接触面积，增加应力。冲洗接触点，并确保接触面上没有油污、碎屑等。③对灌浆仓和砂浆进行检查。为确保砂浆从凹槽顺利流入衬套，应在凹槽前检查凹槽和凹槽中是否有障碍物阻碍凹槽流动，并防止保留钢筋的位置阻碍凹槽流动。

5.2 灌浆孔与排浆孔检查

如果套管中的不连续，则灌浆仓填充无法满足整个套管，从而导致钢筋连接不符合规范和设计要求。为了确保孔是空的，没有异物。检查每个灌浆仓和灌浆孔中影响流量的污染物。该检测方法可通过细导线从顶部套管引导至套管，表明从底部伸出并从底部凹槽孔看到凹槽质量时，凹槽质量较好。如果电线不能从下面伸出，这意味着里面有东西，则必须清除异物以确保畅通无阻。

5.3 分仓与灌浆仓封闭

灌浆仓和接缝侵彻的实施步骤复杂，首先必须严格完成封仓，以防泄漏。灌溉水泵分为电气工艺和手动工艺，具有不同的要求。由于工艺改进，机具升级换代。且为了质量提升，减少每块墙板灌浆次数，先取消分仓，用群灌方式一次性灌浆。每次分仓会多产生一次注浆过程，每一次注浆后，最后的拔注浆管都无可避免外漏灌浆料。取消分仓，减少拔注浆管次数，大大减少了外漏灌浆料，提升了灌浆饱满性[6]。

5.4 灌浆施工

①灌浆施工前应用透光检测方法检测预制套管内部，用高压气枪吹出套管内部杂物，保证套管内通畅，没有影响浆料流通的异物。②灌浆料拌和后静置几分钟，待浆中的气泡自然排出；静置一旁的灌浆料应加盖保护，以防杂物掉入；倒入灌浆机时应经过滤筛网，循环几次便可准备注浆；灌浆机应提前用水湿润，不能过多，防止料和水的比例偏差过大。③用于灌浆施工的灌浆料应在30min内使用完毕，剩余的灌浆料应作废物处理，不得加入新灌浆料中二次使用。④用灌浆机从构件下部的专用灌浆口向套筒内注入灌浆料，当其他灌浆口流出连续均匀的柱状灌浆料时，按照先后顺序，用专用橡胶塞封堵，且封堵时要保持灌浆压力（灌浆时的压力保持时间不宜过短，以防造成灌浆料饱满度不够的情况）；依次封堵后停止灌浆，在浆料凝固前应查看之前已注浆的接头是否漏浆，如果有，及时补灌灌浆料。不得从两个及以上的灌浆口注浆，以防止造成空气夹层。⑤在一些情况下可采取灌浆补偿措施，如：在框架柱的接头灌浆施工中，可以在柱截面中处留设观察孔，以补偿浆料回流；在剪力墙的接头钢筋套筒灌浆施工中，可设置灌浆漏斗等。⑥同条件下的灌浆料构件强度在未达到35MPa前，不能拆除斜撑；只有灌浆套筒连接部位达到受力要求时，才可拆除斜撑，进行上层结构施工。

5.5 橡胶塞封堵与节点保护

注浆过程中，当凹槽流出连接器上方时，用专用橡胶密封灌浆孔，当灌浆料流出灌浆孔时立即关闭。经保压后可拔除灌浆管，封堵必须及时，避免灌浆腔内经过保压的浆体溢出灌浆腔，造成灌浆不实。拔除灌浆管到封堵橡胶塞时间间隔不得超过1s。塑化结束后，清洗各种设备，包括注射泵、压力管道等。防止残渣堵塞填缝管。灌浆加固后，返工可以用35MPa的强度运行[7]。

6 质量标准与控制

6.1 原材进场核查及复试

灌浆料进场时进行进场复试，同配方、同批号、同进场批的灌浆料每50吨作为一个检验批，不足50吨也应作为一个检验批，试验项目为流动性（初始、30min）、抗压强度（1d、3d、28d）、竖向膨胀率（3h、24h与3h差值，泌水率，氯离子含量）。坐浆砂浆进场时进行进场复试，同配方、同批号、同进场批的坐浆料每50吨作为一个检验批，不足50吨也应作为一个检验批，试验项目为1d、28d标准养护抗压强度、砂浆扩展度。按照要求，坐浆砂浆28d抗压强度≥45MPa。按照台湖项目图纸中要求，1d抗压强度≥30MPa。砂浆跳桌流动度：130mm～170mm。灌浆料、座浆料保质期为3个月，应在出场后3个月内使用，超出三个月应按规定进行复试，合格后方可使用。

6.2 套筒插筋保护

预制构件进场检查外漏钢筋受污染情况并处理；预制构件安装后，节点混凝土浇筑前安装插筋保护套管；安装n+1层墙板时再次确认第n层墙板顶部外漏套筒插筋，对受污染的钢筋用钢丝刷打磨至光亮；封仓前验收。

6.3 套筒插筋定位

转换层：转换层墙体与顶板分开施工，即：墙体混凝土施工完成硬化后在进行顶板施工。且墙体顶部暗梁钢筋按照规范要求打弯，避免影响竖向插筋位置。混凝土浇筑后对插筋位置进行校正复核。标准层：混凝土浇筑后对插筋位置进行校正复核。

6.4 顶板现浇混凝土标高控制

顶板现浇混凝土浇筑后，拆除钢筋保护套管及钢筋定位模板，根据灌浆套筒插筋外漏长度由钢筋顶端下反钢筋锚固长度及安装缝隙高度后收光抹面。

7 结束语

综上所述，随着装配式建筑的发展，各种施工技术正在逐步跟进，灌浆套筒是节点连接的核心技术，可以有效地保证装配式建筑的质量。目前装配式套筒灌浆技术已经逐渐成熟，为台湖公租房项目建设高质量建筑提供了有效保障，并取得了优异的成效。由于质量管控的难度大，因此，必须严格控制灌浆施工中各施工环节的质量，以免发生灌浆不饱满等质量问题。预制构件也要做好灌浆套筒的质量分析，充分控制影响因素，以较高的技术水平保证灌浆套筒的施工质量，同时也有必要加大技术研究力度和创新检测方法，以应对灌浆套筒施工质量检验的不足，有效地保证灌浆套筒的质量。