預制裝配式建筑施工中的灌漿套筒連接技術

姜 泰

上海臨港創新經濟發展服務有限公司 上海 201403

1 工程概況

上海臨港重裝備產業區H36-02地塊項目主要由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構體系，單體預制率高于40%。框架柱、主次梁、樓板、樓梯以及挑板和女兒墻等采用預制裝配式構件。

2 灌漿套筒技術特點

2.1 灌漿套筒特點

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壁形成緊密嚙合，從而實現鋼筋和套筒之間的有效傳力，達到Ⅰ級接頭性能。

灌漿套筒是目前我國裝配式建筑規范推薦的常用鋼筋用連接方式。灌漿套筒的技術成熟，適用面廣，該連接技術在連接部位形成剛性節點，節點構造具有與現澆節點相近的受力性能，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量檢測比較困難，施工過程中，對于連接節點處灌漿套筒質量、預制構件生產的精度、安裝施工的組織和管理要求較高。

2.2 節點區連接方式比選

預制裝配式框架結構節點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，對各類連接方式進行了比選，由于灌漿套筒具有適應性好、連接長度短、施工技術成熟的優點，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、框架梁底筋節點區鋼筋避讓等連接方式，簡化梁柱和節點核心區的配筋及連接。預制梁柱節點區設計采用灌漿套筒的方式進行預制柱豎向鋼筋連接。預制下柱鋼筋向上延伸適當長度，作為套筒中的連接段。框架頂層端節點則采用錨固板錨固（圖1）。

3 工藝流程及操作要點

預制梁柱節點區灌漿套筒施工流程為：基礎處理→灌漿腔密封→灌漿施工準備→灌漿→封堵排漿孔→終檢。

1）基礎處理。施工前將基礎清理干凈并在封漿前數小時內沖水，采用帶壓力水管對接縫內進行沖水濕潤，保證無灰渣、無油污、積水。

圖1 典型梁柱節點

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

3）灌漿施工準備。應采用與工況相對應并確定檢測合格的灌漿料。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。灌漿機預先用清水濕潤。

4）灌漿。將灌漿料倒入灌漿機內循環幾次后開始灌漿。拌制好的灌漿料在倒入灌漿機時應經過濾篩網，防止灌漿機堵塞。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。待檢查確認所有接頭均完成灌漿后，將灌漿口和出漿口表面抹平，并對灌漿過程作現場記錄。

4 控制措施

4.1 灌漿套筒性能影響因素分析

本工程中，灌漿套筒連接節點為裝配式豎向結構的重要受力節點，控制并確保施工質量至關重要。

灌漿套筒節點的力學性能會因受到套筒、灌漿料材料質量和施工質量等影響而產生缺陷。封漿層、灌漿口、出漿口密封不嚴及空氣夾層均能導致套筒頂部或中部出現空洞。預制構件的尺寸偏差，會導致構件和套筒的偏心及漿料流動不暢。灌漿料拌制后施工時間過長，會導致漿料流動性下降，會影響套筒內受力傳遞，導致受力性能降低。

可通過人員控制、質量控制等措施，增強對施工效果的管控，保證施工的質量。

4.2 進場檢測

灌漿套筒和灌漿料必須經檢驗合格后使用。接頭進場時，檢驗外觀質量、標識和尺寸偏差。接頭性能通過單向拉伸、大變形反復拉壓、高應力反復拉壓3項試驗判定。各項均達到Ⅰ級指標的接頭，方可判為Ⅰ級接頭。不同規格的套筒灌漿均應分別檢驗。灌漿料的基本強度要求為28 d強度不小于85 MPa、初始流動度大于300 mm、30 min流動度大于260 mm，應完成包括型式檢驗在內的所有試驗[3]。

4.3 灌漿腔密封質量控制

先將預制構件吊裝到底部構件地梁上，調整預制構件的水平、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件與地梁的20 mm水平縫中。一般情況下鋼筋的外緣與構件外緣距離不小于15 mm。

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

灌漿前應檢查柱四周的密封情況，對密封不嚴處及時用密封砂漿修補，確保接頭砂漿不會流出。密封處理完成24 h后即可進行鋼筋連接灌漿施工。

4.4 灌漿作業質量控制

灌漿施工前，通過透光檢查方法檢測預制柱套筒內部。以高壓空氣清理柱套筒內部雜物，不能用水清理，保證灌漿套筒內部通暢。

灌漿施工中，在施工現場制作灌漿料試件，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 ℃。攪拌后的灌漿料應在30 min內使用完畢。

灌漿時必須從套筒專用灌漿口灌注，灌漿應連續、緩慢、均勻地進行，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。不得同時從多個灌漿口注漿，防止形成空氣夾層[3-4]。

4.5 施工擾動控制

在灌漿套筒連接部位受力達到設計要求后，才可拆除預制構件斜撐并繼續進行上層結構的施工，以避免灌漿套筒受到施工擾動，并具有足夠的結構承載力以確保施工安全。

5 結語

灌漿套筒連接技術具有良好的受力特性和應用空間。但對其施工的工藝控制較為嚴格。本工程中，通過控制人員、材料進場、施工過程等一系列手段，全方位把控灌漿套筒的施工質量。