装配式PC构件连接技术工艺与应用分析

沃云舟，唐启飞 （铜陵有色铜冠房地产集团有限公司，安徽 铜陵 244000）

1 引言

在房地产建筑行业逐渐成熟的今天，随着城市的更新发展和节能绿色环保要求，装配式PC 预制构件应运而生。PC 构件因其场内预制施工、工业化程度高、建造速度快、质量好、强度高等众多优点被国家广泛宣传和推广使用，建筑的装配式工业化成为日后行业发展的趋势[1]。刘广等[2]从装配建筑研究发展的必要性出发，阐述了预制构件施工安装过程中的安全精细管理，以提高人员安全意识。吴宇辉[3]通过对PC 构建的分类、生产和施工，从PC 构件的设计、吊装、连接、人员等方面研究了安装质量的完备性，使PC构件成系统化施工。谢智敏[5]从装配式建筑模块化连接节点考虑，探讨预制构建各连接节点的工艺技术原则，从而更好地服务现场施工。王峰等[6]从施工现场对钢筋机械连接工艺的相关因素考虑分析，提出了系列施工现场的管控措施来保证施工质量。田春雨等[7]通过对规范和现场实际操作的总结，分析了装配式PC构件各连接技术的通用细化标准，从而更好地指导施工。

随着现代化的进程和时代的发展，人们对装配式建筑的质量也提出了更高的要求，如何保证预制构件的稳定连接是安装技术的关键。本文着眼于提升装配式建筑PC构件稳固性，从连接面的连接技术研究出发，提出一套完整、高效的项目预制装配连接工艺模式。

2 工程概况

池州铜冠书香苑（映湖园）项目位于池州市平天湖风景区天堂湖新区，是全国第八个、安徽省唯一一个国家绿色生态示范城区，总建筑面积22.25万m2，其中地上18.1万m2、地下为1层4.15万m2。为满足人们对高品质住宅小区的要求，迎合国家绿色装配建筑的发展需要，本工程15#、19#、20#、21#、25#楼为住宅装配式建筑，面积合计38742.65m2。

图1 工程背景图

3 装配式混凝土结构钢筋连接方式

3.1 间接连接

间接连接即插入式钢筋搭接，将待连接钢筋插入螺旋状的预留混凝土孔洞内，在所预留的孔洞内和预埋钢筋的外侧布置螺旋加强箍筋，对混凝土形成套箍作用，增强混凝土对钢筋的锚固性能。当待连接钢筋插至预留孔洞内设定的深度后，利用高强灌浆料通过灌浆孔和排浆孔将预留孔洞充填密实从而形成可靠的连接。

其优点是操作简单方便、施工速度快，但其所需的工作截面尺寸相对较大，对断面较薄的墙板结构不适用，会造成壁板碰撞损坏，影响稳定性能。

3.2 机械连接

图2 钢筋搭接

机械连接是继电焊、绑扎后的另一种钢筋接头方式，采用钢制套筒将两根钢筋进行螺纹连接，将待连接钢筋的一端插入钢套筒内，利用挤压器提供的侧压力使套筒产生环向塑性变形，变形后的套筒与钢筋横向月牙肋紧密咬合，进而实现钢筋的连接。主要包括钢筋套筒挤压连接、钢筋镦粗直螺纹连接。

图3 钢筋机械连接

其优点是施工连接速度快、接头牢固可靠，因其独特的稳固性、不受条件制约，被广泛用于受拉钢筋的连接，但其耗费机器设备、工人劳动强度大、挤压速度较慢，钢筋接头经磨损后，材料性能有降低的可能性。

3.3 套筒连接

钢筋套筒灌浆连接是运用套筒工具，把待连接的两根螺纹钢筋插入钢套筒中固定就位，然后用注浆设备将补偿收缩（微膨胀）的高性能灌浆料注入套筒中，使浆液灌满钢套筒与钢筋之间的空隙，待其浆料硬化后，使三者紧密结合而形成统一的整体。

图4 钢筋套筒连接

钢筋套筒灌浆连接其连接性能最为稳固、强度高、钢筋整体受力性能较好，但其相对施工成本偏高。

4 钢筋套筒灌浆连接工艺

钢筋的套筒灌浆连接采用整体灌浆填充的方式，不会对连接接头钢筋造成挤压应变和应力，从而完整地保护了接头处钢筋的力学性能；构件类似于全断面封闭连接，不会对混凝土造成损伤，因此其连接工艺在保证质量和性能方面较为突出。在保质保量的性能要求下，铜冠映湖园装配式住宅PC 构件采用转换层预埋、预制墙板吊装、套筒灌浆的钢筋套筒连接工艺。

图5 钢筋套筒灌浆连接工艺

4.1 转换层预埋

为保证连接钢筋的准确位置，在转换连接层顶板混凝土浇筑前，先要准确按图纸复核连接钢筋的位置和外接长度，用定位片进行固定后方可进行定位焊接。实际施工操作顺序主要为预埋钢筋固定套板制作→2 层顶板模板放线→底板钢筋绑扎→预埋钢筋定位→预埋钢筋位置复核→预埋钢筋焊接→定位钢筋验收→2层顶板、墙梁柱混凝土浇筑。

预埋筋的安装位置可用梯子筋、双F 卡进行固定。梯子筋从暗柱边沿高度方向纵向布置，以此增加直径规格，对钢筋间距进行控制，顶模处安装3mm厚止水环。从纵向钢筋底部、水平钢筋顶部以及中间部位焊接钢筋，同时按照竖向钢筋间距和位置进行水平方向梯子筋的制作与安装，并控制混凝土截面尺寸。墙体梅花状拉筋布置，末端制成135°弯钩与双F卡一道固定钢筋骨架断面。主控点是确保预埋件的位置准确以保证后期孔位吊装。

4.2 预制墙板吊装

本工程预制构件类型主要由预制墙板、预制叠合楼板和预制楼梯构成。主体结构的预制墙板吊装与预埋钢筋的连接是本次施工中的重点，其主要施工工艺要求如下。

①在PC 墙吊装前，固定墙板上与斜撑相连的支撑环。

②高强螺栓使用前，将端部磨圆，避免端部滑丝。

③在构件底部设置垫木防止混凝土表面受损，起吊前应试吊，离地20～25cm并且平稳后再向安装点吊运。

④认真核对预埋钢筋的位置，做好钢筋除锈和底板面积灰清扫工作。

⑤上下板之间板缝的设计容许宽度为20mm。墙板校核时以外墙平整度为控制点，安装接缝以纵缝为主，在保证安装标高和垂直度的前提下，降低板横缝间距。当缝宽较大时，板缝处采用密封胶补缝处理。

⑥墙板安装由外到内，固定过程中的临时斜撑不少于2 道，支撑点位置距离板底不宜大于板高的2/3，且不应小于板高的1/2。

图6 预制墙板吊装工艺

4.3 套筒灌浆施工

钢筋套筒灌浆施工工艺是保证预制墙板和现浇墙板接面连接强度和稳固性的重要一环，其施工质量效果直接决定着预制装配安装的质量，施工工艺如下。

①预留钢筋检查。中心位置允许偏差0～2mm，钢筋外露长度允许偏差0～10mm。采用冷弯法进行偏位校正，钢筋表面进行除锈。

②现浇与PC 构件连接面保持洁净湿润，连接面铺设3mm 的高强钢垫片，同时调节底部标高。

③灌浆分仓处理。单仓长度以3～4个套筒为一个仓格，现场具体灌浆分仓长度由试验确定。灌浆路径过长，其阻力和灌注时间也会提升，对封堵的要求也就越高。

④PC 墙板吊装。将PC 墙板吊运后用斜撑进行支撑，保证垂直度。

⑤灌浆料性能指标如表1所示。

表1 灌料性能

⑥灌浆料水平缝隙封堵。为保证封堵严密，在套筒注浆的时候不发生漏浆，接缝用专用封堵料，嵌缝约10mm。

⑦灌浆连接。灌浆前清除灌浆孔与溢浆孔杂物和灰尘。

成品浆液宜30min 内用完，不得二次加料拌合使用；每块分仓格在一个灌浆孔连续灌浆，不得随意停顿。

若存在套筒没有浆液充满的情况，可用手动压力灌浆法，从溢浆孔补灌，用细管排气。

用专用橡皮塞封堵孔道，确保构件接缝处无漏浆。

灌浆料凝固后，检查孔口浆液高程，若浆料高程低于尺寸标高则采取二次注浆。

灌浆结束后立即清洗机具，施工过程由专职人员负责旁站监督。

图7 灌浆完成检查

5 结语

在产业集群化和工业化的发展前提下，房产建筑行业住宅装配式的应用发展已成为未来品质提升追求的行业趋势。本文立足于铜冠映湖园住宅项目，研究了装配式住宅PC构件转换层预埋、预制墙板吊装、套筒灌浆的钢筋套筒连接工艺，在保证预制PC构件连接质量和防止装配式质量通病上取得了良好的成效，避免了在现浇楼板和预制构件质量分开控制的缺点，通过集成化的工艺，使钢筋预埋定位、预制墙板吊装移运、垂直度调整、套筒浆料控制形成一个整体，进一步完善了装配工艺，推动了行业的健康发展。