基于装配式灌浆重点难点分析

基于装配式灌浆重点难点分析

权家鹏

（上海建工二建集团有限公司  上海  200082）

摘要：灌浆套筒是目前我国装配式建筑规范推荐的常用钢筋用连接方式。灌浆套筒的技术成熟，适用面广，该连接技术在连接部位形成刚性节点，节点构造具有与现浇节点相近的受力性能，可适用于大直径钢筋连接。但是灌浆套筒工艺流程较为复杂，除了施工难度高，套筒及灌浆料的成本较高之外，在施工过程中，对于连接节点处灌浆套筒质量、预制构件生产的精度、安装施工的组织和管理，以及灌浆套筒连接的质量检测要求更为严格。本文主要从施工工艺过程质量管理以及完工后质量检测这两方面评述钢筋套筒灌浆连接的质量控制，并提出质量控制措施。

关键词：灌浆；钢筋套筒；质量缺陷；质量控制

Analysis of key and difficult points based on prefabricated grouting

QUAN Jiapeng

(Shanghai Construction Engineering Second Construction Group Co., Ltd,shanghai,200082,China)

Abstract：Grouting sleeve is a commonly used connection method for reinforcement recommended by China's prefabricated building code. The technology of grouting sleeve is mature and widely applicable. This connection technology forms rigid nodes at the connection part, and the node structure has similar stress performance as cast-in-place nodes, which can be applied to the connection of large diameter steel bars. However, the process flow of grouting sleeves is relatively complex. In addition to the high difficulty of construction and the high cost of sleeves and grouting materials, during the construction process, there are stricter requirements for the quality of grouting sleeves at connection nodes, the accuracy of prefabricated component production, the organization and management of installation construction, and the quality inspection of grouting sleeve connections. This article mainly reviews the quality control of steel sleeve grouting connection from two aspects: construction process quality management and quality inspection after completion, and proposes quality control measures

Keywords：Grouting; Steel sleeve; Quality defects; quality control

中级专业技术资格评审申报论文                                                

0 引言

预制装配式混凝土结构，具有施工速度快、预制构件供货及时、设计准确等优点，最重要的是对环境污染少，是目前建筑工程的发展方向。装配式混凝土建筑通过中间连接件将批量预制的各个受力构件连接起来，其中灌浆套筒是最重要的连接方式之一。灌浆套筒连接的实现方式是受力构件的钢筋插入另一受力构件的预埋套筒内,向钢筋周围和套筒内灌注微膨胀混凝土,待混凝土硬化达到强度后,与钢筋、套筒共同受力,达到“等同现浇”的效果。但这一工艺容易收到施工环境、人员素质以及材料等影响，导致其质量出现缺陷从而影响结构安全稳定，所以只有在装配式混凝土结构钢筋套筒灌浆连接的质量控制上深入探讨改进效果才能更好，尤其是在施工过程中的质量管控以及施工完成后的质量检测。

1  工程概况

本工程蜀山区人才公寓项目是合肥市蜀山区为吸引高层次尖端人才量身打造的人才住房福利政策的代表性项目之一，位于合肥市蜀山区湖光路与开福路交口西北侧，总建筑面积87890.22平方米。该项目所有住宅均采用装配式结构，预制率50%，主要预制构件有预制外墙板、预制内墙板、预制叠合板、预制阳台板、预制设备平台、预制楼梯、PCF板等构件，预制构件总方量约1.2万立方，最大预制构件重7.125T。

2  工程重难点

本工程预制内外墙板采用钢筋套筒灌浆连接，设计钢筋接头等级为I级，灌浆总量大。灌浆工作贯穿于整个装配式预制构件安装的始末，其重难点也分布各个阶段：

1）灌浆前：构件材料品质是否标准会直接影响灌浆质量，以及预留钢筋的精度把控，连通腔内浆体存在气泡导致固化不密实等。

2）灌浆施工过程易出现爆仓漏浆，作业量大人员劳动力不足，对灌浆饱满程度把控不足，以及特殊部位漏灌情况。

3）事后控制，对缺陷部位进行质量检测和补救也是一个非常重要的技术手段。

所以整个灌浆过程应严格控制，保证结构施工质量。同时在施工过程中逐渐改进，形成一套成熟的施工工艺及工法，为后续类似工程的建设提供参考依据。

3  套筒灌浆施工工艺及要点分析

3.1 灌浆工艺流程

3.1.1 清理、分仓并封堵

首先将灌浆作业面的松散砼块等清理干净，预制墙板底部的分仓需要根据深化设计，并保证采用座浆料分仓后所形成的空间与套筒、构件下部预留孔道能相互贯通。用坐浆封堵后需要 24h 才能进行灌浆，以保证产生足够的强度承受灌浆压力。

图1 分仓

3.1.2 拌制灌浆料

灌浆料的制作必须严格按照配比制作，搅拌过程注意搅拌时间，并根据灌浆料的初凝时间和灌浆速度来决定每批的拌制数量。

3.1.3 灌浆料检测

灌浆料拌制完成后进行流动度检测，保证初始流动度不小于300mm，30mins 流动度不小于 260mm。

图2 浆料流动性检测

3.1.4 灌浆并封堵

将拌制好的灌浆料导入灌浆泵，灌浆作业人员需把握好灌浆机械的操作，浆料应从下口连续、均匀地注入。排浆口出浆封堵后，灌浆口需要持压 30-60s 再封堵，以保证足够的浆料能进入连通腔。

图3 预制墙体灌浆连接

3.2 灌浆质量要点分析

3.2.1灌浆前阶段

1）构件材料影响

预制构件产量大，种类多，在厂家制作时，会存在个别出浆孔被混凝土完全覆盖的问题，导致浆体不能贯通不密实。所以应分别在构件出厂前、进场后、灌浆前来检查其透光性或通气性，防止灌浆孔或出浆孔被覆盖或堵塞；另外钢筋和套筒的精度也是一个重要因素，例如构件顶部钢筋位置偏斜导致灌浆孔或出浆孔被堵塞，可在构件制作时合理使用预留钢筋定位板，必要时采取合理的钢筋纠偏措，使钢筋顺利插入套筒，灌浆料充满套筒和钢筋周圈的间隙，连接质量才能达到设计要求；

图4 检查套筒透光性             图5 预留钢筋定位板

2）灌浆前准备工作影响

在封仓前连通腔内壁湿润不充分，灌浆时吸收灌浆料水分，和拌制灌浆料过程中，由于灌浆料静置时长不足，搅拌时产生的气泡随灌浆料滞留在连通腔内，均会导致浆体回落情况。应严格按照在灌浆前先用喷壶湿润连通腔内壁，但不能有积水，其次灌浆料充分搅拌均匀后，应静置2min后再使用。

3.2.2灌浆施工阶段

结合项目经验，通常出现的质量问题有连通腔由于机电管线穿过处密封不严或灌浆机灌浆压力过大等原因导致密封砂浆破裂引起爆仓漏浆；操作人员随意更换灌浆孔；灌浆设备拔出前持压不充分，连通腔内微小缝隙未被填充，导致灌浆后浆体回落；个别被线盒分隔开的套筒被漏灌等。

针对以上问题推荐采用智能灌浆机搭配L型饱满监测器进行施工，智能灌浆机基于智能算法，优化原有灌浆模式，可自动、合理地控制灌浆速度和压力，当所有L形监测器都充满浆体后，点动式加压，保压30s，既能防止爆仓也能节省人工。同时连通腔灌浆应采用一点灌浆方式，严禁随意更换灌浆孔，封堵与拔塞的动作应迅速同步完成，灌浆结束5min内，复查L形监测器内浆体回落情况，对回落较大部位立即进行二次灌浆。最后施工单位应加强自检和记录，防止出现漏灌情况发生。

                   图6 智能自动灌浆机      图7 L型饱满度监测器

3.2.3质量检测

套筒灌浆连接的关键是灌浆是否密实饱满，目前阶段，在施工现场主要通过观察排浆口是否出浆来判断灌浆的密实度，再结合平行试件的力学性能试验来验收，这种方法存在一定的不确定性，无法直观反映套筒内灌浆料的缺陷情况，因此研究人员尝试用一定的技术手段来检测连接质量。目前检测主要有钻孔内窥镜法、预埋传感器法、X射线技术检测和超声波技术检测手段。

（1）钻孔内窥镜法

钻孔内窥镜法原理是在套筒出浆孔管道或套筒出浆孔和灌浆孔连线任意位置钻孔，然后沿孔道底部伸入内窥镜探头测量套筒灌浆缺陷深度。该法无需预埋任何元件，操作简单易行，且对灌浆套筒力学性能无明显不利影响。事后检测推荐采用本方法，钻孔孔道为修复灌浆缺陷而进行的注射补灌创造了条件，从而可实现检测与修复的有效闭环。

（2）预埋传感器法

预埋传感器法是灌浆前在套筒出浆孔预埋阳尼振动传感器,灌浆过程中及灌浆结束 5~8min 后通过传感器数据采集系统获取振动能量值,进而判定灌浆饱满度的方法。推荐采用此方法进行事中检测。

（3）X射线技术检测

X射线检测原理是射线强度随物体厚度增加而减弱，在感光胶片上形成不同的黑度，通过黑度的对比分析来识别内部缺陷。这种方法可以直观显示灌浆缺陷的位置和尺寸，并且在实验室检测方便快捷，可以作为平行试件验收的补充方法。

（4）超声波技术检测

超声波检测主要是利用超声波首波声时法来判断构件中套筒灌浆料的密实性，并借助超声波幅值对其脱空缺陷进行定性判断。施工人员通过分析超声波的声速和幅值，判断预制构件中的灌浆料饱满程度，此方法适用于第三方检测机构，不适用施工现场自检。

表1 灌浆饱满度检测方法对比

4  结语

钢筋套筒灌浆连接施工质量控制是一个严格的过程，涉及到人员操作素质、构件材料品质、施工工艺过程控制管理、现场监督管理和施工质量检测等多个环节。各个环节的控制都要抓重点，有记录，有依据。针对各个可能出现的质量缺陷原因进行分析，不断积累经验，形成一套现场操作方便，避免套筒灌浆内部缺陷的手段。

通过已建的蜀山区人才公寓工程形成了一系列装配式套筒灌浆关键施工技术，充分的证明了装配式钢筋套筒灌浆施工技术对类似装配式工程具有宝贵的借鉴意义，在下一个装配式工程中可以跟快速、精确的响应国家政策，建造出更好的精品工程。

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