裝配式住宅灌漿施工方法

王 聰，王軍恒,燕雪騁，胡香港（中建八局浙江建設有限公司，杭州 311200)

民樂大型居住社區 B 10-08 地塊裝配式項目位于上海市浦東新區惠南鎮，規劃用地面積16 750.3 m2，總建筑面積44 503.97 m2，其中地上住宅建筑面積為 38 198.37 m2，地下車庫面積為 3 485 m2。包含 4 幢裝配整體剪力墻結構住宅及 1 幢單建式地下車庫。這是中建八局第一個獨立開發施工生產的裝配式住宅項目。

1 技術原理及產品特性

1.1 灌漿套筒

鋼筋套筒灌漿連接按照結構形式分為半灌漿連接和全灌漿連接。

半灌漿連接通常是上端鋼筋采用直螺紋、下端鋼筋通過灌漿料與灌漿套筒進行連接。一般用于預制剪力墻、框架柱主筋連接，所用套筒為 GT/CT 系列灌漿直螺紋連接套筒，簡稱灌漿套筒。

半灌漿連接的性能及適用范圍：套筒設計符合 JG/T 398—2012 《鋼筋連接用灌漿套筒》要求，接頭性能達到JGJ 107—2016 《鋼筋機械連接技術規程》規定最高級 Ⅰ級要求。

半灌漿連接目前可連接 HRB 335 和 HRB 400 帶肋鋼筋，連接鋼筋直徑范圍為φ12 ～40 mm。

全灌漿連接的性能及適用范圍:全灌漿連接是兩端鋼筋均通過灌漿料與套筒進行的連接。一般用于預制框架梁主筋的連接。

所用套筒為 CTH 系列灌漿連接套筒，簡稱灌漿套筒。

JM-CTH 系列套筒優點：

（1）采用優質碳素結構鋼加工制造，比鑄造材料材質更穩定可靠、性能更好（特別是延性），機械加工比鑄造工藝更容易控制尺寸。

（2）內部溝槽采用發明專利技術正反向斜坡設計，受力更合理科學。

（3）外徑全世界最小，質量穩定可靠。

性能及適用范圍：

（1）全灌漿連接接頭性能達到 JGJ 107—2016 規定的最高級 Ⅰ 級要求。

（2）全灌漿連接目前可連接 HRB 335 和 HRB 400 帶肋鋼筋，連接鋼筋直徑范圍為φ16 ～ 40 mm。

1.2 灌漿料

JM 鋼筋套筒灌漿連接均常采用 CGMJM 系列接頭專用高強灌漿料，均滿足并部分指標優于 JG/T 408-2013《鋼筋連接用套筒灌漿料》規定。

該系列產品按強度分：高強型（CGMJM-VI 型）和超高強型（CGMJM-Ⅷ型）。高強型（CGMJM- VI型）按用途又分為：通用型（也稱泵送型）和低溫型。

（1）CGMJM-VI 通用型（泵送型）灌漿料，常溫下可操作時間 60 min，適用于正常施工場合，可采用機械泵灌漿，也可手動灌漿。目前適用于直徑在 12 ～25mm鋼筋的灌漿連接。

（2）CGMJM-VI 低溫型灌漿料，主要用于溫度較低時（比如 5 ℃ 以下，甚至在 -10 ℃）還需要施工的場合。該型料在 5 ℃ 以下使用時，要與廠家溝通，制定專門的工藝。在日平均氣溫低于 0 ℃ 時，需要輔助加熱保溫措施。該型料在常溫下使用時，可操作時間較短（低于 30 min），只推薦用于小批量手動灌漿、快速搶工期的場合。

（3）CGMJM-Ⅷ 型超高強灌漿料，常溫下可操作時間60 min，主要用于大直徑鋼筋（≥28 mm）的連接，機械泵送、手動灌漿均可。

2 施工流程及注意事項

施工流程：連接部位清理潤濕→漿料分倉→構件吊裝固定→接縫不嚴處塞實→攪拌漿料→灌漿料現場試驗→注漿→養護 24 h（溫度較低時養護時間適當增加）。

測量并計算需灌注的腔體積，計算灌漿料的總用量，總用量為聯通腔加上套筒腔用量，加水量為干料質量的20%，拌和水必須稱量后加入，精確至 0.1 kg。拌和用水應采用飲用水，使用其他水源時，應符合 JGJ 63—2006 《混凝土拌和用水標準》的規定。攪拌機、灌漿泵就位后，將灌漿料倒入攪拌機內，邊攪拌邊加水，加至 80% 水量，攪拌3～4 min 后再加所剩的 20% 水。一般情況攪拌約 5 min，攪拌均勻后，靜置約 2 min 排氣，然后灌入灌漿槍或灌漿泵中進行灌漿作業。灌漿時，套筒的排漿孔溢出砂漿即應立即封堵灌漿和排漿孔。多個接頭連通灌漿時，依接頭灌漿或排漿孔溢出砂漿的順序，依次將溢出砂漿的排漿孔用專用堵塞塞住，待所有套筒排漿孔均有砂漿溢出時，停止灌漿。按施工工藝要求批次與數量制做現場試塊，置于與結構件臨近的環境下。灌漿完畢，立即用水清洗攪拌機、灌漿泵和灌漿泵管等器具。

CGMJM-Ⅵ 灌漿料可在 5～40 ℃ 下使用。攪拌完的砂漿隨停放時間延長，其流動性降低。自加水算起應在 30 min內灌完（鑒于每批灌漿料的經時性有所不同，為保證灌漿順利完成，建議施工前，按照加水比例預攪 2～3 kg 接頭灌漿料，放置同條件施工現場 30 min 觀察其凝固速度，作為實際施工時的參照）。剛攪拌完的拌合物表面上如果有浮水，表明水量過多，應再加一些灌漿料干料，適當攪拌將浮水“吃”光，有浮水會降低膨脹效果。聯通腔灌漿時，單個構件的灌漿長度超過 2m時，宜采用分段灌漿，以保證施工質量，否則會因攪拌、灌注時間過長，漿體流動度下降造成灌漿失敗。灌漿料中嚴禁加入任何外加劑或外摻劑。

灌漿構件同期養護的試塊強度達到 20 MPa 時，可以拆模。模板拆除后，灑水養護至 7 d，一般為 2～3 h 灑水一次。灌漿后 4 h 內，構件不可受到振動。

3 現場灌漿施工質量檢驗項目及要求

3.1 灌漿料復試

灌漿料使用前，必須委托具備資質的檢查單位進行進場復試，復試合格方可進行現場施工。復試檢測項目及性能指標檢驗結果符合 JG/T 408—2013 有關規定。

檢查數量：同一批號的灌漿料，檢驗批量≤50 t。

檢驗方法：每批按 JG/T 408—2013 的有關規定隨機抽取灌漿料制作試件并進行檢驗。

3.2 灌漿接頭試驗

3.2.1 灌漿接頭工藝試驗

灌漿施工前，應對不同鋼筋生產企業的進場鋼筋進行接頭工藝檢驗；施工過程中，如更換鋼筋生產企業、或同生產企業生產的鋼筋外形尺寸與已完成工藝檢驗的鋼筋有較大差異時，應補充工藝檢驗。

(1）工藝檢驗一般應在預制構件生產前進行。如現場灌漿施工單位與工藝檢驗時的灌漿單位不同，灌漿前應再次進行工藝檢驗。

(2）工藝檢驗應模擬施工條件制作接頭試件，并按接頭提供單位提供的施工操作要求進行。

(3）每種規格鋼筋應制作 3 個對中套筒灌漿連接接頭，并檢查灌漿質量。

(4）每個接頭試件的抗拉強度和 3 個接頭試件殘余變形的平均值應符合 JGJ 107—2016 中對Ⅰ級接頭的相關規定。

(5） 第一次工藝檢驗中 1 個試件抗拉強度或 3 個試件的殘余變形平均值不合格時，可再抽 3 個試件進行復檢，復檢仍不合格判為工藝檢驗不合格。

3.2.2 灌漿接頭抗拉強度檢驗

如果在構件廠檢驗灌漿套筒抗拉強度時，采用的灌漿料與現場所用一樣，試件制作也是模擬施工條件，那么，該項試驗就不需要再做。否則就要重做，做法如下：

（1）檢查數量：同一批號、同一類型、同一規格的灌漿套筒，檢驗批量≤1 000 個，每批隨機抽取 3 個灌漿套筒制作對中接頭。

（2）檢驗方法：有資質的實驗室進行拉伸試驗。

為縮短試驗周期，在 28 d 內，只要同步灌漿料試塊強度達到 85 MPa 就可送檢。檢驗結果應符合 JGJ 107—2016中對 Ⅰ 級接頭抗拉強度的要求。

3.3 灌漿料流動度試驗

現場灌漿施工前，每臺班每次拌和灌漿料需進行流動度試驗，初始流動度＞ 300mm方可進行現場灌漿。具體試驗方法及規定如下：

（1）流動度試驗應符合下列規定：①應符合 JC/T 681—2005 《行星式水泥膠砂攪拌機》要求的攪拌機拌合灌漿料；②截錐圓模尺寸應符合 GB 2419—2005《水泥膠砂流動度測定方法》的規定，尺寸為下口內徑（100±0.5）mm，上口內徑 （70±0.5）mm，高（60±0.5）mm；②玻璃板尺寸 500 mm×500 mm，并應水平放置。

（2）流動度試驗應按下列步驟進行：①稱取 1 800 g灌漿干粉料，精確到 5 g；按照產品設計（說明書）要求的用水量稱量好拌合用水，精確至 1 g。②濕潤攪拌鍋和攪拌葉，但不得有明水。將灌漿料倒入攪拌鍋中，開啟攪拌機，同時加入拌和水，應在 10 s 內完成。③加入約 70% 的灌漿干粉料，攪拌至大致均勻（1～ 2 min），最后將剩余干料全部加入，再攪拌 3～ 4 min 至漿體均勻。攪拌均勻后，靜置 2～ 3 min 排氣。④濕潤玻璃板和截錐圓模內，但不得有明水；將截錐圓模放置在玻璃板中間位置。⑤將拌和好的灌漿料倒入截錐圓模內，直至漿體與截錐圓模上口平；徐徐提起截錐圓模，讓漿體在無擾動條件下自由流動直至停止。⑥測量漿體最大擴散直徑及其垂直方向的直徑，計算平均值，精確到 1 mm。作為流動度初始值，應在 6 min 內完成上述攪拌和測量過程。⑦將玻璃板上的漿體裝入攪拌鍋內，并采取防止漿體水分蒸發的措施。直加水拌合起 30 min時，將拌和鍋內漿體按上面③～⑥步驟試驗，測定結果作為流動度30 min 保留值。

3.4 灌漿料試塊抗壓強度試驗

灌漿施工中，需要檢驗灌漿料的 28 d 抗壓強度。用于檢驗抗壓強度的灌漿料試件應在施工現場制作、實驗室條件下標準養護[溫度 （20±1）℃，相對濕度≥95%]。

（1）抗壓強度試驗檢查數量：每工作班取樣≥1 次，每樓層取樣≥3 次。每次抽取 1 組 40 mm×40 mm×160mm的三聯試件，標準養護 28 d 后進行抗壓強度試驗。

（2）抗壓強度試驗步驟：①稱取 1 800 g 灌漿干粉料，精確到 5 g；按照產品設計（說明書）要求的用水量稱量好拌合用水，精確至 1 g。②濕潤攪拌鍋和攪拌葉，但不得有明水。將灌漿料倒入攪拌鍋中，開啟攪拌機，同時加入拌和水，應在10 s 內完成。③加入約 70% 的灌漿干粉料，攪拌至大致均勻（1～ 2 min），最后將剩余干料全部加入，再攪拌 3～ 4 min 至漿體均勻。攪拌均勻后，靜置 2～3 min 排氣。④將漿體灌入試模，至漿體與試模的上邊緣平齊，成型過程中不應振動試模。應在 6 min 內完成攪拌和成型過程。⑤試塊拆模后，移入實驗室內進行標準養護。⑥試塊齡期達到 28 d 后，委托實驗室進行抗壓強度試驗。

4 使用前注意事項

灌漿料應儲存于通風、干燥、陰涼處，應注意避免陽光長時間照射。氣溫高于 30 ℃，制漿拌和水應避免陽光長時間照射，水溫應盡量控制在 25 ℃ 以下；攪拌設備和灌漿泵（槍）等器具也要在使用前用水潤濕、降溫；漿料攪拌時也應避免陽光直射。對灌漿構件表面，也應預先潤濕降溫。手動灌漿槍為針管狀，靠人力將漿料壓入接頭套筒內，適用于單個或少數接頭逐一灌漿；電動灌漿泵適用于采用聯通腔方式對同一倉體的多個接頭進行灌漿(見分倉要求)。使用電動灌漿泵灌漿時，需要有停電應急措施，以防灌漿過程中突然停電造成構件灌漿連接中途停止。雨雪天氣，不宜進行灌漿施工。

對多個連通接頭灌漿時，禁止從兩個灌漿口同時灌漿，以防窩氣而造成連通腔不能充滿。 在灌漿過程中，如發現漿料灌注阻力較大，確認無法繼續灌漿時，應立即停止作業，記錄情況，分析原因，根據具體情況采取措施。灌漿完成后，根據現場同條件灌漿料試塊強度和施工方案要求，確定拆除構件固定支撐時間?，F場灌漿料檢驗試塊應采用同現場攪拌工藝拌制的漿料制作。施工驗收用試塊，在漿料凝固后放在標準室進行標準養護；用于指導施工用試塊（比如確定拆除支撐時間）應密封或水養在與構件相同的溫度環境下。灌漿完畢，立即用水清洗攪拌機、灌漿泵、灌漿槍等器具，禁止干固后的漿料再混入新拌制的漿料中。

CGMJM 系列灌漿料規定了有效期，超出有效期的產品不得使用?，F場灌漿施工人員須經本公司技術培訓，考試合格并取得《JM 水泥灌漿鋼筋連接技術操作上崗證》后，方可持證進行灌漿施工作業。

安全事項：每個工藝環節操作時一定要保證安全，凡帶電設備，嚴格按電器通用要求和設備使用說明要求操作、管理。操作人員要接受安全培訓并接受工廠和現場的安全監督管理。

環保事項：使用操作本產品時產生的廢棄物要按要求處理回收?，F場剩余、遺撒和泄露的干料或漿料要隨時收集處理。

5 結 語

對于裝配式結構而言，關鍵技術就是節點的連接。節點是裝配式結構體系的傳力樞紐，也是最為薄弱的環節。灌漿料的高強性能和微膨脹性能，保證了套筒灌漿后填充密實，使節點連接緊密。這一技術保證了裝配式結構的順利推行。由于灌漿料穩定性好、無毒、無臭，不污染環境，固化后不收縮，材料來源豐富，配置方便，操作簡單，所以對建筑的發展有著深遠的影響和不可忽視的意義。