装配式住宅竖向构件套筒灌浆连接技术.pdf

工程技术建 筑 技 术 开 发126 Engineering and TechnologyBuilding Technology Development第50卷第8期2023年8月通过在金属套筒中注入灌浆料与单根带肋钢筋形成的整体从而实现力的传递，称为钢筋套筒灌浆连接，简称套筒灌浆连接1。灌浆套筒有着连接套筒长度尺寸小、灌浆材料用量少、连接套筒为高强铸件、生产效率较高的优点2。近年，随着装配式建筑产业化程度的不断提高，对于套筒灌浆这项关键技术的研究也逐渐深入。杨海文等3提出采用墙板套筒灌浆逆向充填操作工艺能有效解决连接套筒内灌浆密实等问题，使其连接更加牢固，保证了施工质量。刘建富等4以装配预制率高达45%的高层住宅为背景，提出采用手动注浆法，把枪嘴对准套筒外漏的胶管，连续挤压胶枪注入灌浆料。陈建伟等5针对半灌浆套筒钢筋偏心连接受拉性能试验采用ABAQUS进行数值模拟和参数分析，验证了钢筋偏心对套筒连接承载力、破坏形态、应变分布及灌浆料损伤深度等受力性能的影响。但是，套筒灌浆作为装配式产业化中极为重要的一项施工技术，其灌浆作业需一次成型，无法返工重来。因此，结合实际工程案例，对装配式混凝土剪力墙结构中套筒灌浆的施工过程进行了总结归纳，以期为今后提高装配式建筑的施工质量提供借鉴意义。1 工程概况工程A位于北京市丰台区吴家村梅市口路，建筑面积约20万m2，共有住宅楼7栋，楼号为4号10号楼，地上2428层，地下1/3层；配套公建4栋A2号A5号，地上2层，地下12层；楼体周圈布置中间地带为2号地下汽车库。本工程地下车库采用板柱剪力墙结构，住宅楼为装配整体式剪力墙结构，具体为预制墙、预制叠合板、预制阳台板、预制空调板、预制楼梯，预制率为22%左右。其中住宅楼自5层至顶层应用预制墙体处较多，具体位置如图1所示。图1 预制墙体位置示意2 灌浆前施工准备2.1 放置PE弹性密封条在构件吊装前，将PE弹性密封条用10 cm铁钉固定放置在下层构件的保温板上，放置时注意与保温板和内页板缝边缘对齐，不能超过边缘以免吊装时堵住竖向构件的灌浆套筒口。构件吊装结束后，应检查弹性密封条是否有脱落、变形、移位等问题，发现问题及时调整密封条的位置，以免漏浆。预制竖向构件与装配式住宅竖向构件套筒灌浆连接技术王丹（北京首钢建设集团有限公司，北京 100043）摘要 基于装配式住宅预制墙体连接施工技术，以北京市丰台区吴家村梅市口路工程A为研究对象，研究套筒灌浆连接技术施工过程，对灌浆前的施工准备、灌浆的施工过程进行阐述，并对灌浆漏浆情况进行检查及情况处理，以期为今后提高装配式建筑的施工质量提供借鉴。关键词 装配式住宅；套筒灌浆；预制墙体 中图分类号TU 74 文献标志码B 文章编号1001-523X（2023）08-0126-03STUDY ON SLEEVE GROUTING CONNECTION TECHNOLOGY OF VERTICAL MEMBER OF PREFABRICATED RESIDENCEWang Dan AbstractBased on the prefabricated residential prefabricated wall connection construction technology,taking Meishikou Road Project A in Wujiacun Village,Fengtai District,Beijing as the research object,the construction process of sleeve grouting connection technology is studied,the construction preparation before grouting and the construction process of grouting are explained,and the grout leakage situation is inspected and treated,in order to provide reference for improving the construction quality of prefabricated buildings in the future.Keywordsprefabricated residence;sleeve grouting;precast wall收稿日期：20230625作者简介：王丹（1993），女，河北唐山人，主要研究方向为装配式建筑施工。工程技术建 筑 技 术 开 发 127Engineering and TechnologyBuilding Technology Development第50卷第8期2023年8月板顶相接触的表面应凿毛处理，确保其表面凹凸不小于4 mm，并清理干净浮灰，洒水润湿。2.2 预制墙体的定位与安装预制墙体应平稳缓慢地吊装到指定位置，待其底部与地面距离1 m处时需稍作停顿，缓慢垂直吊装，将预制墙内的套筒与预埋钢筋一一对接后，用斜支撑对墙体的水平度及垂直度进行校正。其中需要注意的是，转换层连接部位现浇混凝土施工过程中，应采取设置定位钢板等措施保证外露钢筋的位置、长度和顺直度，应避免污染钢筋6。2.3 核对检查灌浆孔和出浆孔的通透性构件吊装验收合格后，在分仓和封缝前，应检查灌浆孔和出浆孔的位置（图2）和连通情况。虽然构件在生产出来运至现场前，已经进行过此项检查，但是在吊装过程中，钢筋的位置有可能发生少量偏移，并堵住套筒的灌浆孔和出浆孔。为了确保灌浆工作的顺利进行，利用内窥镜检查套筒内部是否堵塞及下段钢筋是否被割短或割断，此项检查应认真执行。如果发现有钢筋堵塞灌浆口和出浆口的情况，应及时采取措施，调整钢筋位置，确保灌浆的顺利进行，同时检查并清除底仓浮起的混凝土碎块和小石子。2 630280层高2 9303503503 0005501 3607202 63020200 （a）（b）图2 预制墙体灌浆孔和出浆孔的具体位置（a）主视图；（b）右视图2.4 分仓如果灌浆连通腔的长度超过1.5 m时，应采取分仓措施，将其分割成多个连通腔，每个连通腔的长度不超过1.5 m。对于剪力墙体系每仓长度不大于1.5 m连通腔的长度越小，灌浆阻力越小，灌浆压力越小，越容易实现封堵密实，从而使得套筒内的灌浆料饱满、密实。分仓时，根据竖向构件与基面的缝隙高度，采用不同直径的PVC管插入缝隙中，并确保PVC管与上下面之间不能有缝隙，随后用坐浆料将PVC管边缘封闭。通过采用坐浆法，使得构件底部形成一个密封凹槽的空间，封堵料应采用和易性和粘结能力良好且强度高于预制构件强度的材料；封闭凹槽空间要与构件预留孔道、套筒孔相连。内侧和两侧均采用坐浆料封堵，注意封堵层控制2 cm深。对于窗口、门等特殊的竖向构件，灌浆套筒集中在构件两侧，中间有较长的一段距离没有灌浆口和出浆口，为了保证浆体能够完全流入构件底部空腔，可以在分仓的PVC管两侧各埋设一个8 cm长的波纹管当做进、出浆口使用。2.5 封仓2.5.1 标准层封仓将坐浆料按照厂家标注的加水量（一般为干料的14.5%）用手持搅拌器进行搅拌，搅拌时将坐浆料称重，然后按照用水量称取足量的水，将90%的水加入干料里用搅拌机搅拌，搅拌1 min后加入剩余的水，再搅拌12 min。将搅拌好的坐浆料倒入灰盆，用抹刀人工涂抹到竖向构件与基层的缝隙中，涂抹时要先在缝隙内部放置专用的定位挡板，这样既可以保证坐浆料与构件上下边缘的粘接，也可以防止坐浆料进入构件过深。最后在构件和地面形成3 cm左右的倒角。楼梯间和下沉式卫生间等特殊位置需要将缝隙封平。2.5.2 转换层封仓重复上述步骤，将搅拌好的坐浆料倒入灰盆，用抹刀人工涂抹到竖向构件内叶板外侧与现浇楼板层的缝隙中，抹平不超出现浇层外侧。施工中控制进入结构的坐浆料不超过2 cm，墙板外侧封仓时施工人员必须佩戴安全带作业。3 灌浆的施工过程3.1 温度检查和记录灌浆施工前，应测量并记录施工地点的气温，如气温低于5应停止常温料的施工，如果气温高于30应采用凉水对灌浆料进行搅拌，降低灌浆料的温度。夏季高温时，应选择早晨和傍晚气温较低时进行灌浆。3.1.1 灌浆料的搅拌严格按照套筒灌浆料说明书规定的配合比及拌合工艺拌制灌浆材料。根据现场实际情况微调用水量，保证灌浆料的初始流动度不小于300 mm（表1）。在流动度满足要求的前提下，应尽量减少用水。浆料搅拌前先将搅拌机用水浸湿，并倒出残余水，使搅拌机内壁表面湿润无明水。用电子秤称取50 kg套筒灌浆料干粉，同时称取5.75 kg水。将粉料全部倒入搅拌机中，并倒入大部分的水。采用专用的搅工程技术建 筑 技 术 开 发128 Engineering and TechnologyBuilding Technology Development第50卷第8期2023年8月表1 常温型套筒灌浆料的技术性能指标检测项目性能指标流动度/mm初始30030 min260抗压强度/MPa1 d353 d6028 d85竖向膨胀率/%3 h0.02224 h与3 h差值0.020.528 d自干燥收缩/%0.045氯离子含量/%0.03泌水率/%0拌机进行搅拌，搅拌3 min左右，将剩余的水倒入搅拌机并继续搅拌均匀。自加水开始计时，搅拌时间58 min。搅拌结束后，浆体须静置消泡后方可使用，一般静置时间为2 min。所有经搅拌完成的灌浆料均应在30 min内使用完毕。3.1.2 流动度测试在静置消泡的同时，进行灌浆料的流动度测试并记录测试结果，初始流动度必须不小于300 mm，如果初始流动度达不到300 mm，需再加入粉料质量的0.5%水，继续搅拌3 min，再次进行流动度测试。如果流动度达到300 mm，可继续下面的施工。如果流动度仍然达不到300 mm，应将此次的料作废，并换一袋灌浆料重新进行搅拌和流动度测试。3.2 灌浆的施工步骤先检查灌浆机料斗内有没有灌浆料的结块或其他杂物，确认没有问题后用清水润湿灌浆机的料斗，并启动机器，润湿导管和注浆嘴，将多余的水全部排尽；将静置消泡后的浆体倒入灌浆机料斗中，并启动机器，先将灌浆管内的空气和少量的水排出，待注浆嘴的灌浆料浆体流出约10 s后再进行灌浆；将注浆嘴插入灌浆套筒的下部灌浆孔进行灌浆，应选择每一个分仓中间部位的灌浆孔进行灌浆。当其他灌浆孔或出浆孔流出浆体时，采用橡胶堵塞封堵，封堵时要注意，必须等浆体均匀流出510 cm时，才能进行封堵，防止灌浆套筒内有空气残留；当最后一个孔出浆并封堵后，压浆机应继续慢速运转10 s左右进行保压，然后拔出注浆嘴并迅速进行封堵。灌浆过程中，如果遇到有某一个孔不出浆时，可将注浆嘴拔出（同时封堵这个灌浆孔），并插入不出浆孔旁边的孔进行注浆，待孔出浆后，进行封堵并继续灌浆，拔出其他孔已经封堵的橡胶塞，等每一个孔重新流出浆体后进行封堵。当灌浆施工出现个别孔无法出浆情况时，应查明情况，并按JGJ3552015钢筋套筒灌浆连接应用技术规程中第6.3.10条款要求，灌浆操作30 min内首选从灌浆孔补灌；如果墙体内灌浆料浆体已失去流动性，可从出浆孔补灌，应采用手动设备结合细管压力灌浆。如还不出浆可将构件吊起用水将未凝固浆料冲洗干净，再重复以上工序。3.3 现场留置抗压强度试块灌浆过程中，应制作灌浆料同条件养护试块，每班组施工时每层至少应制作6组试件，试件采用40 mm40 mm160 mm的水泥胶砂试模制作。将试模放置在平整的地面上，将搅拌好的灌浆料浆体倒入试模中，至浆体与试模上边缘平齐，如有浆体溢出，应采用刮刀或刮板，将溢出的浆体去除。整个成型过程中，不应振动试模。3.4 灌浆检查及漏浆情况处理灌浆过程中及灌浆后，应派专人进行检查，以确保灌浆饱满密实，如进行连通腔灌浆时，可在套筒出浆孔处安装L形弯管，以此可确保灌浆情况良好。若发现漏浆情况应及时封堵，封堵时可以采用灌浆料干粉进行人工封堵，封堵后需继续观察，直至浆体失去流动性为止。如果漏浆情况发生在灌浆操作过程中，还有部分出浆孔没有封堵，此时封堵漏点后可继续灌浆和封堵；如果漏浆发生在灌浆操作后，此时所有的出浆孔和注浆孔均已封堵，则需要重新进行注浆操作，并逐个打开所有孔，出浆后继续封堵。4 结束语钢筋的套筒灌浆连接技术是装配式产业化施工中的一项重要技术，同时也是确保建筑结构安全的关键技术之一。由于竖向预制构件套筒灌浆连接技术还不够成熟，对其施工过程中的质量控制尤为重要。现场施工技术人员须熟知事前控制和事中控制的施工工艺要点，严格落实“三检”制，提升施工质量。参考文献1 钢筋套筒灌浆连接应用技术规程:JGJ 3552015S.2 朱万旭,邵炼,汪洋,等.钢筋的半灌浆式套筒连接技术研究J.建筑技术,2015,46(10):937940.3 杨海文,王丽筠,郭双朝,等.装配式结构安装施工技术J.建筑技术,2013,44(1):2830.4 刘建富,马爱丽.装配式预制构件施工安装中的要点J.建筑技术,2018,49(S1):5356.5 陈建伟,王占文,鞠士龙,等.半灌浆套筒钢筋偏心连接受拉性能试验研究与数值模拟J.建筑结构学报,2020,41(S2):160171.6 王启玲,辛秀梅.钢筋套筒灌浆连接要点研究J.建筑技术,2018,49(S1):5759.7 彭杉.装配混凝土结构套筒灌浆施工技术J.建筑技术开发,2022,49(10):79.