装配式混凝土结构套筒灌浆质量管控措施研究.docx

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1、舞贰糜结构套筒三浆质量三密戢开究引言：2016年国务院联合其他部门相继围绕着城市规戈IJ和“十三五”规划下发了两项重要的文件，即国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要和进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见，这两项文件中明确提及，未来中国需要加快“装配式建筑”的发展速度，立志于让装配式结构在十年内的使用率和普及率达到30%左右。作为推动装配式建筑的核心施工技术，装配式混凝土结构在施工环节所运用到的套筒灌浆连接技术为整个装配式建筑行业发展做出的贡献不容小觑。经大量实践证明，这种技术不仅实用性强，而且可靠性非常高，但是也不可避免的存在一些缺陷，譬如，对定位的精准度要求较高，灌浆难度非常大等。基于

2、此，为了做到扬长避短，发挥出该技术的最大作用，本文结合工程实例对装配式混凝土结构套筒灌浆质量管控措施进行了研究，从而为该领域提供一定参考。1 .工程概况北京城市副中心职工周转房项目B3标段位于北京市通州区东部，宋梁路东侧，南临北运河新堤路，具体位置北临黎辛庄街（规划路，红线宽度40米），西临潞城留庄路（规划路，红线宽度35米），南临望河街（红线宽度25米）。本工程为装配整体式住宅类工程,由13栋住宅楼（B3-1、B3-3、B3-5、B4-3、B3-2、B42B3-4、B4-1、B4-4、B4-5、B46B5-1、B5-2）、2栋变电所（B3-6#、B4-9#）、2配套设备（B4-7#、B4-8

3、#）、B4-10#密闭式垃圾站及B-3#地下车库组成，总建筑面积为151100m2（其中：地上建筑面积约8.9m2,地下建筑面积约6.5万m2）。2 .主要施工方法及措施2.1 施工流程本工程为装配整体式剪力墙结构，预制墙体采用灌浆套筒连接，为保证冬季施工期间施工质量，采取灌浆作业区全封闭，灌浆区采用纤维保温毡保温，在低温灌浆料强度未达到35MPa,或者套筒内灌浆料温度低于-5C时，立即对灌浆作业区采用热风机进行加热并保温。2.1.1 施工流程施工准备一放置测温线（连通腔内）一墙体吊装一墙体现浇节点钢筋、模板施工一墙体二次调整一顶板支撑体系施工一外墙部位的窗洞口、阳台口封闭一顶板构件吊装一钢筋

4、、水电管线布设（含核心筒墙体）一顶板墙体碎浇筑一顶板保温一坐浆砂浆封堵一灌浆区保温一测温（连通腔、前排套筒和后排套筒随机各选取一点）一灌浆料施工一测温（连通腔）一拆除窗洞口、阳台口等封闭及保温措施。2.1.2 灌浆施工流程施工准备一坐浆砂浆勾缝一灌浆区保温一灌浆浆体制作一测温（连通腔、前排套筒和后排套筒随机各选取一点）一套筒灌浆一自检及工作面清理一测温（连通腔）一拆除保温。2.2 配置在灌浆料配置前，对浆料温度进行温度试配，灌浆料入套筒的温度10C,根据灌浆料的温度采用4010。C的温水拌合。（1）严格按照规定温度、配合比及拌合工艺拌制灌浆材料。目前使用灌浆材料的用水量为：干料质量*0.12=

5、50kg*0.12=6kg,即：2袋灌浆料加入6kg水。（2）自加水开始计时，搅拌时间10分钟。（3）浆体须静置消泡后方可使用，静置时间2分钟。（4）浆体随用随搅拌，搅拌完成的浆体必须在30分钟内用完。2. 3套筒灌浆2.1.1 灌浆区域保温采用岩棉被密封门窗洞口，对灌浆区（包括灌浆套筒高度墙板区域）用热风机加保温，补偿热量损失。2.1.2 机械灌浆采用可调机械压力灌浆工艺，通过控制机械电机速度来控制灌浆过程浆体流速，控制依据为灌浆过程中本灌浆腔内已经封堵的灌浆孔或排浆孔的橡胶塞能耐住低压灌浆压力不脱落为宜，如果出现脱落则立即塞堵并调节压力。2.1.3 漏浆处理若出现漏浆现象则停止灌浆并处理漏

6、浆部位。2.1.4 灌浆孔封堵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。2.1.5 灌浆养护搅拌制浆完毕后，应尽快进行灌注施工。灌注完成后，浆体温度应高于5,同条件养护试件抗压强度大于35MPa可停止养护。2.4灌浆施工工艺（见表1）表1灌浆施工工艺3 .套筒灌浆连接质量缺陷及其成因分析3.1 施工过程套筒灌浆连接的质量要求目前，针对套筒灌浆连接技术现行的文件有两种，一种为装配式混凝土结构技术规程JGJl-2014文件；另一种为钢筋套简灌浆连接应用技术规程JGJ355-2015文件2,关于两项文件提及的要

7、求，详情如下所述：（1）灌浆操作开始之前，必须检查钢筋校正情况和套筒情况，同时对构件标高和垂直度等相关数据进行比对。（2）如若连接钢筋的方式采用水平连接，则灌浆操作需要利用独立灌浆的方式进行；面对竖向构件一般常用的灌浆方式为连通腔灌浆3。另外，灌浆过程中需要注意灌浆压力，灌浆法主要围绕着单点灌浆法进行。（3）灌浆过程中，混凝土需要由灌浆口逐渐向出浆口进行流动，整个过程中压力控制需保持在30秒，并在推压结束后及时将注浆口进行封堵。如若出现漏浆，则需在第一时间进行补浆操作。（4）灌浆料不能长时间地暴露在空气中，一般搅拌完成的灌浆料需及时用完，时间最多不能超出30min,当灌浆料出现凝结后，不可进行

8、二次浇水搅拌。目前，现行的规范文件虽然对套筒灌浆工艺的前中后三个时期制定了标准，但是，实际中，依然有诸多工程施工未严格按照规范要求进行，从而影响到了构件和工程结构总体的性能。3.2 漏浆、补浆引起的套筒灌浆连接质量缺陷一般情况下，无论是借助竖向套单点联合压浆工艺，还是借助竖向套筒独立灌浆操作，如若灌浆口胶塞出现了老化或者是松动等情况，则均有可能会引起漏浆现象发生，这种情况不能得到及时处理，必然会影响到整个灌浆的质量4。另外，独立灌浆套筒在使用前如若未进行检查，很有可能会出现套筒内部空气未进行有效排空，导致灌浆操作环节出现漏浆或者是顶部空隙等情况发生；一般情况下，灌浆结束后，灌浆料流动性会随着时

9、间推移逐渐减弱，并在30min内失去原有的流动性，由此一来，补浆操作需控制在这个时间段内为宜。3.3 钢筋偏心、垂直度不足造成的套简灌浆连接缺陷正常情况下，采取套筒灌浆连接工艺对装配式混凝土建筑进行施工时，需要对预制构件的标高和所处位置等进行有效调整。如若忽略了调整步骤，则会影响到灌浆连接情况，严重的更会影响到灌浆最终的质量和效果。3.4 灌浆料收缩、注浆压力下降和封堵不及时引起的套简灌浆缺陷按照现行钢筋连接用套筒灌浆料JG/T408-2019的要求，在竖向膨胀率上，灌浆料必须达到标准要求5。实际实践中，实施竖向套筒灌浆操作时，如若灌浆料拥有的膨胀率不能满足现行规范要求，则会让出浆口顶部的灌浆

10、料在凝固后出现空隙。关于灌浆料膨胀率有关的要求，详情见下表2所展示：表2关于灌浆料膨胀率有关的标准和要求示意表4 .装配式混凝土结构套筒灌浆质量管控方法4.1 灌浆前的管控4.1.1 预制构件生产在将钢筋和套筒两者进行连接前，必须检查套筒内部是否有杂物，这样做的目的是为了防止套筒灌浆施工时影响到灌浆质量和灌浆与钢筋两者的连接度。一般在开展全灌浆套筒施工工艺时，需要在钢筋顶部和套筒顶部两者空隙位置安装一个密封性较好的胶塞，防止灌浆环节出现漏浆情况，并减少灌浆结束后套筒顶部发生空隙的现象。4.1.2 预制构件出厂与进场预制构件作为装配整体式混凝土建筑的重要材料，在出厂前需要开展透光检查，查看预制构

11、件内部是否有异物以及细微漏洞，防止预制构件在进入到施工现场后，因其自身结构问题影响到后续的施工操作和施工质量。4.1.3 预制构件吊装就位为了规避由灌浆连通腔影响到整个灌浆操作的进度和质量，在预制构件进行吊装前，必须对其内部的完整度和干净程度进行检查，以此来达到减少灌浆堵塞等情况发生；另外，预制构件在吊装之前，需调整构件底部标高，并细致检查连通腔接缝情况，为后续灌浆操作提供保障。关于连通腔接缝高度有关的情况，存在缝隙过高或过小情况；需根据封堵材料和套筒两者间的距离，选择封堵措施,由此确保封堵的严密性和密封性。预制构件吊装操作完成后，便能进行灌浆操作，但在此环节中，需借助专业的内窥镜对套筒内部的

12、情况进行观察，防止套筒内部有异物影响灌浆质量。当检查环节查出下段钢筋并未出现在套筒内部，此时，需借利用植筋处理的方式进行有效处理；另外，检查环节如若发现套筒内有异物，且难以排出，则需利用吊装机将预制构件吊起，待异物排出后再行安装。4.2 灌浆过程中的管控措施4.2.1 灌浆施工正常情况下，针对连通腔进行灌浆操作时，常用方式主要为“一点灌浆工如若灌浆环节需要将灌浆点进行改变，则需将原有的封堵胶塞进行拔除后改变原有的灌浆点，然后再行安装封堵胶塞。究其根源主要在于，在不拔除封堵胶塞的情况下改变灌浆点，很有可能会引起灌浆不饱满或者是灌浆孔隙等情况发生。另外,灌浆环节必须严格把控灌浆的速度和灌浆压力，以

13、通过控制速度排出套筒内部残余空气，减少灌浆操作完成后套筒顶端或者是中部出现严重的灌浆缺陷。另外,当灌浆料从出浆口流出后，封堵时间需在流出后5s进行。而遇到不出浆情况时,需借助冲击钻来打通出浆口，待浆体流出后再行封堵。灌浆操作开启后，需对连通腔漏浆情况进行检查，尤其是线管和现浇结合等重要的部位。如若灌浆操作环节连通腔出现明显的漏浆情况，则需及时停止灌浆,并找出漏浆原因，待漏浆位置得到封堵后，再行灌浆操作。另外，连通腔如若出现了爆浆失效情况时，那么，需将连通腔内现有的灌浆料进行清除，并清洗整个套筒，待套筒内部干燥、干净后，再实施灌浆操作；为了提高灌浆的饱满度，实际施工中可以借助L形弯管或者是其他工

14、具来实现。4.2.2 补灌施工灌浆操作完成后必须对灌浆饱满程度进行及时检查，如若发现饱满度不符合施工要求，则要采取补灌施工方式来补充相应的灌浆体。一般补灌施工正常情况下有以下两种方式：第一，将水和灌浆料两者进行搅拌完成后，需在30min内通过原灌浆口将灌浆料注入其中；第二，灌浆料出现流动性差时，可以借助注射补灌技术来实现，详情见下图所示；以注射补灌为例，采取这种方式时，需注意让注射器细管外径和出浆孔内径保持在最低4mm的标准，具体的操作方式为：(1)将灌浆料按照比例放置在注射器中；(2)在套筒内插入注射器细管；(3)利用注射器内安装的活塞推动来将灌浆料注入其中；(4)灌浆料出现外溢后须停止注射

15、操作，并利用封堵胶塞及时将浆孔进行封堵。另外，需要注意的是注射补灌环节必须符合钢筋套筒灌浆连接应用技术规程JGJ355-2015的要求。图1注射补灌5 .套筒灌浆检测技术要点关于套筒灌浆质量辨别，实际时间中常以灌浆料呈现出的质量和饱满程度为标准。一般检验需从以下几点来着手：（1）针对灌浆连接接头抗拉强度质量进行检验。进行灌浆接头抗拉强度的施工条件进行模拟，避免实验结果不符合施工实际。检验标准遵循装配式混凝土结构现场检测技术标准提出的要求。（2）对于在建工程套筒灌浆事中检测和质量管控，建议采用预埋传感器法；对于已完成工程套筒灌浆事后检测,建议采用钻孔内窥镜法,必要时可用X射线数字成像法或取样法进

16、行补充校核6。（3）检测钢筋所处位置，需对套筒定位情况进行检查。套筒和钢筋两者的定位直接影响建筑结构稳定性和可靠性。对此，可采用钻孔内窥镜法，对检测灌浆饱满度结果更加直观。同时，检测孔道还可补灌修复。这种方法的优势是无需预埋检测元件，便能从检测位置随机抽样，可以应用到建成的装配整体式混凝土结构中，开展检测工作。（4）针对钢筋套筒呈现出的结构性能进行合理检验。与其他无损检测手段比较,X射线检测可提供图像化显示效果且有较高精度，更适合于套简灌浆连接质量的检测。依据X射线成像胶片各区域黑度值的变化,可确定套筒外壁、套简内钢筋、连接钢筋接头、灌浆硬化体的质缺陷信息。结语：（1）为防止因预制构件内部有异物造成灌浆堵塞情况出现，需在其出厂与进场环节利用套