預(yù)制裝配式建筑施工中的灌漿套筒連接技術(shù)

姜 泰

上海臨港創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)有限公司 上海 201403

1 工程概況

上海臨港重裝備產(chǎn)業(yè)區(qū)H36-02地塊項(xiàng)目主要由7棟高層建筑、16棟多層建筑、1層地下室等單體組成。大部分單體建筑地上部分均采用裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)體系，單體預(yù)制率高于40%。框架柱、主次梁、樓板、樓梯以及挑板和女兒墻等采用預(yù)制裝配式構(gòu)件。

2 灌漿套筒技術(shù)特點(diǎn)

2.1 灌漿套筒特點(diǎn)

灌漿套筒是指帶肋鋼筋插入套筒后，將專用灌漿料充滿套筒與鋼筋的間隙，灌漿料硬化后與鋼筋橫肋和套筒內(nèi)壁形成緊密嚙合，從而實(shí)現(xiàn)鋼筋和套筒之間的有效傳力，達(dá)到Ⅰ級(jí)接頭性能。

灌漿套筒是目前我國(guó)裝配式建筑規(guī)范推薦的常用鋼筋用連接方式。灌漿套筒的技術(shù)成熟，適用面廣，該連接技術(shù)在連接部位形成剛性節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)構(gòu)造具有與現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)相近的受力性能，可適用于大直徑鋼筋連接。但是灌漿套筒工藝流程較為復(fù)雜，施工難度高，套筒及灌漿料的成本較高。由于灌漿套筒連接的質(zhì)量檢測(cè)比較困難，施工過程中，對(duì)于連接節(jié)點(diǎn)處灌漿套筒質(zhì)量、預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)的精度、安裝施工的組織和管理要求較高。

2.2 節(jié)點(diǎn)區(qū)連接方式比選

預(yù)制裝配式框架結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)一般可分為濕式連接和干式連接2類。濕式連接中，常采用套筒灌漿連接、鋼筋搭接、螺旋箍筋漿錨搭接、波紋管漿錨搭接等鋼筋連接方式。工程前，對(duì)各類連接方式進(jìn)行了比選，由于灌漿套筒具有適應(yīng)性好、連接長(zhǎng)度短、施工技術(shù)成熟的優(yōu)點(diǎn)，確定選用灌漿套筒的連接方式[1-2]。

工程通過框架柱四角集中配置受力縱筋、框架梁底筋節(jié)點(diǎn)區(qū)鋼筋避讓等連接方式，簡(jiǎn)化梁柱和節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的配筋及連接。預(yù)制梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)設(shè)計(jì)采用灌漿套筒的方式進(jìn)行預(yù)制柱豎向鋼筋連接。預(yù)制下柱鋼筋向上延伸適當(dāng)長(zhǎng)度，作為套筒中的連接段?？蚣茼攲佣斯?jié)點(diǎn)則采用錨固板錨固（圖1）。

3 工藝流程及操作要點(diǎn)

預(yù)制梁柱節(jié)點(diǎn)區(qū)灌漿套筒施工流程為：基礎(chǔ)處理→灌漿腔密封→灌漿施工準(zhǔn)備→灌漿→封堵排漿孔→終檢。

1）基礎(chǔ)處理。施工前將基礎(chǔ)清理干凈并在封漿前數(shù)小時(shí)內(nèi)沖水，采用帶壓力水管對(duì)接縫內(nèi)進(jìn)行沖水濕潤(rùn)，保證無灰渣、無油污、積水。

圖1 典型梁柱節(jié)點(diǎn)

2）灌漿腔密封。密封封堵料采用專用高強(qiáng)封堵料。采用封堵料通過坐漿方式在構(gòu)件底部形成封閉的槽形空間，且空間與構(gòu)件下部預(yù)留孔孔道、套筒孔相互貫通。

3）灌漿施工準(zhǔn)備。應(yīng)采用與工況相對(duì)應(yīng)并確定檢測(cè)合格的灌漿料。施工前加水并攪拌3～5 min，灌漿料與水的比例為：1∶（0.125～0.135），之后靜置2～3 min，待氣泡自然排出。灌漿機(jī)預(yù)先用清水濕潤(rùn)。

4）灌漿。將灌漿料倒入灌漿機(jī)內(nèi)循環(huán)幾次后開始灌漿。拌制好的灌漿料在倒入灌漿機(jī)時(shí)應(yīng)經(jīng)過濾篩網(wǎng)，防止灌漿機(jī)堵塞。灌漿料由灌漿套筒灌漿口注入，灌漿流速為0.8～1.2 L/min。

5）封堵排漿孔。砂漿由灌漿套筒出漿口流出后，立即用橡皮塞封堵出漿口。待檢查確認(rèn)所有接頭均完成灌漿后，將灌漿口和出漿口表面抹平，并對(duì)灌漿過程作現(xiàn)場(chǎng)記錄。

4 控制措施

4.1 灌漿套筒性能影響因素分析

本工程中，灌漿套筒連接節(jié)點(diǎn)為裝配式豎向結(jié)構(gòu)的重要受力節(jié)點(diǎn)，控制并確保施工質(zhì)量至關(guān)重要。

灌漿套筒節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能會(huì)因受到套筒、灌漿料材料質(zhì)量和施工質(zhì)量等影響而產(chǎn)生缺陷。封漿層、灌漿口、出漿口密封不嚴(yán)及空氣夾層均能導(dǎo)致套筒頂部或中部出現(xiàn)空洞。預(yù)制構(gòu)件的尺寸偏差，會(huì)導(dǎo)致構(gòu)件和套筒的偏心及漿料流動(dòng)不暢。灌漿料拌制后施工時(shí)間過長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致漿料流動(dòng)性下降，會(huì)影響套筒內(nèi)受力傳遞，導(dǎo)致受力性能降低。

可通過人員控制、質(zhì)量控制等措施，增強(qiáng)對(duì)施工效果的管控，保證施工的質(zhì)量。

4.2 進(jìn)場(chǎng)檢測(cè)

灌漿套筒和灌漿料必須經(jīng)檢驗(yàn)合格后使用。接頭進(jìn)場(chǎng)時(shí)，檢驗(yàn)外觀質(zhì)量、標(biāo)識(shí)和尺寸偏差。接頭性能通過單向拉伸、大變形反復(fù)拉壓、高應(yīng)力反復(fù)拉壓3項(xiàng)試驗(yàn)判定。各項(xiàng)均達(dá)到Ⅰ級(jí)指標(biāo)的接頭，方可判為Ⅰ級(jí)接頭。不同規(guī)格的套筒灌漿均應(yīng)分別檢驗(yàn)。灌漿料的基本強(qiáng)度要求為28 d強(qiáng)度不小于85 MPa、初始流動(dòng)度大于300 mm、30 min流動(dòng)度大于260 mm，應(yīng)完成包括型式檢驗(yàn)在內(nèi)的所有試驗(yàn)[3]。

4.3 灌漿腔密封質(zhì)量控制

先將預(yù)制構(gòu)件吊裝到底部構(gòu)件地梁上，調(diào)整預(yù)制構(gòu)件的水平、豎向位置直至符合要求，用4根鋼筋作為坐漿料封堵模具塞入構(gòu)件與地梁的20 mm水平縫中。一般情況下鋼筋的外緣與構(gòu)件外緣距離不小于15 mm。

施工前密封封堵料加水并攪拌，坐漿料宜抹壓成一個(gè)倒角，以便增加與樓地面的摩擦力，保證灌漿時(shí)不會(huì)因灌漿壓力大造成坐漿料整體被擠出的情況。

灌漿前應(yīng)檢查柱四周的密封情況，對(duì)密封不嚴(yán)處及時(shí)用密封砂漿修補(bǔ)，確保接頭砂漿不會(huì)流出。密封處理完成24 h后即可進(jìn)行鋼筋連接灌漿施工。

4.4 灌漿作業(yè)質(zhì)量控制

灌漿施工前，通過透光檢查方法檢測(cè)預(yù)制柱套筒內(nèi)部。以高壓空氣清理柱套筒內(nèi)部雜物，不能用水清理，保證灌漿套筒內(nèi)部通暢。

灌漿施工中，在施工現(xiàn)場(chǎng)制作灌漿料試件，灌漿料加水量一般控制在12.5%～13.5%，原則上不泌水，流動(dòng)度不小于270 mm。水必須稱量后加入并攪拌均勻，灌漿料未用完部分不得二次攪拌使用。漿體溫度控制在5～30 ℃。攪拌后的灌漿料應(yīng)在30 min內(nèi)使用完畢。

灌漿時(shí)必須從套筒專用灌漿口灌注，灌漿應(yīng)連續(xù)、緩慢、均勻地進(jìn)行，直至出漿口排出漿液后，立即封堵出漿口，再將灌漿口封閉，確保灌漿料能充分填充密實(shí)。不得同時(shí)從多個(gè)灌漿口注漿，防止形成空氣夾層[3-4]。

4.5 施工擾動(dòng)控制

在灌漿套筒連接部位受力達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，才可拆除預(yù)制構(gòu)件斜撐并繼續(xù)進(jìn)行上層結(jié)構(gòu)的施工，以避免灌漿套筒受到施工擾動(dòng)，并具有足夠的結(jié)構(gòu)承載力以確保施工安全。

5 結(jié)語(yǔ)

灌漿套筒連接技術(shù)具有良好的受力特性和應(yīng)用空間。但對(duì)其施工的工藝控制較為嚴(yán)格。本工程中，通過控制人員、材料進(jìn)場(chǎng)、施工過程等一系列手段，全方位把控灌漿套筒的施工質(zhì)量。