套筒灌漿連接技術(shù)特征及在預(yù)制裝配式建筑中的應(yīng)用

陳元春，賴偉明

（融興建設(shè)集團(tuán)有限公司廣西公司，南寧530221）

1 套筒灌漿連接技術(shù)

1.1 套筒灌漿連接技術(shù)概況

裝配式建筑領(lǐng)域廣泛使用到套筒灌漿技術(shù)，顧名思義，套筒是重要施工工具，向其中置入鋼筋后再通過灌漿的方式填充，施工所用混合料具有連接作用，可將帶肋鋼筋和套筒形成穩(wěn)定的整體。基于套筒灌漿技術(shù)的應(yīng)用，可解決鋼筋連接難度大的問題，連接效果更為良好，具備Ⅰ級(jí)接頭性能。當(dāng)然，該技術(shù)在工程實(shí)踐中依然存在局限之處，其流程較為復(fù)雜，對(duì)灌漿材料的性能提出較高的要求，質(zhì)量檢測(cè)難度大，阻礙了套筒灌漿技術(shù)得以有效應(yīng)用【1】。鑒于此，需從多角度入手，嚴(yán)格把控預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量，深入到各工序之中，加強(qiáng)施工管理力度，以便給該技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造良好條件。

1.2 套筒灌漿連接技術(shù)原理

套筒是主體結(jié)構(gòu)，向其中置入帶肋鋼筋后，將拌制好的灌漿料注入其中，構(gòu)成完整的結(jié)構(gòu)體。從技術(shù)原理的角度來看，以中空型套筒為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其兩端均設(shè)置有開口，于該處置入適量帶肋鋼筋，將性能良好的灌漿料注入其中，實(shí)現(xiàn)對(duì)空隙的有效填充。混合料具有較強(qiáng)的微膨脹特性，因此，可在套筒與鋼筋中產(chǎn)生較為明顯的正向作用力，并起到提高表面摩擦力的效果。鋼筋與套筒形成連接關(guān)系，可采取的連接方式不同，由此對(duì)應(yīng)有多種灌連接技術(shù)，現(xiàn)階段應(yīng)用較為廣泛的有半灌漿連接技術(shù)，即灌漿僅處理鋼筋一端，剩余部分與之不同，采取機(jī)械手連接的方式。

2 鋼筋連接用灌漿套筒

套筒在整個(gè)灌漿連接過程中發(fā)揮出重要作用，為滿足橫截面承載力要求，需嚴(yán)格把控連接端的質(zhì)量，可從該處的鋼筋錨固長(zhǎng)度入手，該值至少達(dá)到鋼筋直徑的8倍。施工中，鋼筋長(zhǎng)度并非完全固定，可在許可范圍內(nèi)靈活調(diào)整，但不可超過套筒灌漿腔深度。

套筒質(zhì)量將在很大程度上影響施工質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)提高鑄造工藝水平，材料方面優(yōu)先選擇球墨鑄鐵，如抗拉強(qiáng)度、延伸率等相關(guān)指標(biāo)都要得到合理控制，具體項(xiàng)目及要求見表1。若選用的是鑄造工藝，根據(jù)其施工特點(diǎn)，應(yīng)嚴(yán)格控制套筒內(nèi)外部質(zhì)量，即不可出現(xiàn)夾渣、砂眼等質(zhì)量問題。現(xiàn)階段，機(jī)械加工也是較為典型的方式，制造所得的套筒表面質(zhì)量要得到保障，不可出現(xiàn)裂紋等缺陷，以免影響接頭性能；此外，各邊棱處要相對(duì)光滑，不可存在毛刺。根據(jù)施工所用灌漿材料的性能，以此為依據(jù)制作與之相適應(yīng)的灌漿套筒，與鋼筋連接處要具有穩(wěn)定性，該處抗拉強(qiáng)度要處于較高水平，需滿足Ⅰ級(jí)接頭相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

表1灌漿套筒的材料性能要求

3 實(shí)例分析

3.1 工程概述

上海某地塊建筑群，主要由12棟多層建筑、8棟高層建筑以及相關(guān)配套所組成。項(xiàng)目采用的是預(yù)制裝配式建筑模式，結(jié)構(gòu)體系中的框架柱、梁、樓梯等絕大部分結(jié)構(gòu)均選擇的是預(yù)制裝配式構(gòu)件，統(tǒng)一預(yù)制后再轉(zhuǎn)移至現(xiàn)場(chǎng)拼裝。

3.2 節(jié)點(diǎn)連接方式

框架是構(gòu)成建筑整體的關(guān)鍵部分，現(xiàn)階段適用于框架的連接手段豐富，從技術(shù)可行性、成本等角度進(jìn)行比選，本工程最終采用的是套筒灌漿連接技術(shù)。相較于濕式連接等傳統(tǒng)方式，其適應(yīng)能力更強(qiáng)，在多種施工場(chǎng)景中都可高效完成連接作業(yè)，所需成本相對(duì)較低。

3.3 套筒灌漿連接核心工藝流程

具體工藝流程如圖1所示。

圖1套筒灌漿連接工藝流程

3.4 套筒灌漿連接工藝分析

3.4.1 基礎(chǔ)處理

連接作業(yè)含3個(gè)部分的內(nèi)容，包括灌漿材料、套管和預(yù)制構(gòu)件。其中，套管和預(yù)制構(gòu)件是基礎(chǔ)，正式施工前深度清理，在高壓水的作用下將殘留的灰渣等影響施工質(zhì)量的雜物清理干凈，確保各接縫足夠潔凈，以便給正式灌漿施工提供幫助。

3.4.2 灌漿腔密封

合理選擇灌漿材料是決定施工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，要求其具有優(yōu)良的強(qiáng)度性能，封堵作業(yè)可通過坐漿的方式實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過灌漿后，可完成對(duì)套筒底部的有效處理，在該處產(chǎn)生槽型空間。預(yù)制構(gòu)件孔道不可堵塞，其應(yīng)當(dāng)與套筒孔道形成相貫通的關(guān)系，要求對(duì)預(yù)制空間下部采取處理措施，即在該處預(yù)留孔道。

3.4.3 灌漿施工準(zhǔn)備

以現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)情況為基本參考，選擇性能優(yōu)良的灌漿材料，以現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度為準(zhǔn)，在灌漿前加適量水并給予持續(xù)性的攪拌，通常要達(dá)到3～6min；為確保性能，嚴(yán)格控制灌漿料與水的用量，二者應(yīng)維持在1∶0.135的水平。經(jīng)過攪拌后不可立即使用，需靜置3～5min確保氣泡自然消解【2】。

3.4.4 灌漿

現(xiàn)場(chǎng)安排灌漿機(jī)，利用該設(shè)備完成灌漿作業(yè)。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，灌漿機(jī)運(yùn)行中易出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，針對(duì)此問題，在倒入灌漿料時(shí)必須設(shè)置過濾篩網(wǎng)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況靈活調(diào)整灌漿量，確保漿液能夠被有效灌入，使其填充在套筒與鋼筋之間。

3.4.5 封堵排漿孔

檢驗(yàn)灌漿套筒出漿口的狀態(tài)，經(jīng)一段時(shí)間的灌漿施工后，若該處存在砂漿流出的情況，表明已經(jīng)結(jié)束灌漿作業(yè)，隨即用橡皮塞封堵。要求套筒各接頭處都要得到有效的灌漿處理，無(wú)誤后再加工灌漿口，通過抹面的方式提高其表面質(zhì)量。施工過程中產(chǎn)生的信息要得到完整記錄，如灌漿用量、持續(xù)時(shí)間等，創(chuàng)建施工日志，給后續(xù)施工提供指導(dǎo)。

3.4.6 終檢

經(jīng)上述環(huán)節(jié)后，基本完成套筒灌漿連接作業(yè)，為全面確保施工質(zhì)量，應(yīng)安排專員檢驗(yàn)，要求各方面的性能都與設(shè)計(jì)要求相符。

4 質(zhì)量控制措施

4.1 明確質(zhì)量影響因素并加以控制

灌漿施工中將設(shè)置連接點(diǎn)，此部分在很大程度上影響建筑豎向結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，是尤為關(guān)鍵的受力節(jié)點(diǎn)，要形成良好的連接關(guān)系。施工人員要圍繞灌漿連接質(zhì)量進(jìn)行系統(tǒng)性分析，總結(jié)可能對(duì)質(zhì)量造成不良影響的成因，采取針對(duì)性控制措施，最大程度上排除主客觀因素的影響。施工中，如封漿層等部分都要具有嚴(yán)密性，不可出現(xiàn)外界空氣進(jìn)入其中的情況，否則將會(huì)形成空氣夾層，經(jīng)過灌漿施工后將產(chǎn)生空洞。除此之外，預(yù)制構(gòu)件的尺寸也要得到合理控制，其需要與套筒相協(xié)調(diào)，否則不利于漿液流動(dòng)。

4.2 從工藝入手做好質(zhì)量控制

做好施工前的準(zhǔn)備工作，通過透光檢查的方式掌握套筒情況，若存在堵塞現(xiàn)象需及時(shí)清理，具體宜采用高壓空氣的方式，禁止采用注水處理法，以免出現(xiàn)套筒內(nèi)干燥度不足的情況。灌漿材料攪拌時(shí)應(yīng)摻入適量的水，通常用量為材料總量的13%較為適宜，合理控制用水量是避免泌水的重要前提。施工中，精確控制水量，在符合要求后方可摻入灌漿材料中，經(jīng)過持續(xù)性攪拌以提高漿液均勻性。經(jīng)此項(xiàng)操作后，檢驗(yàn)灌漿料流動(dòng)性，此項(xiàng)指標(biāo)至少要達(dá)到270mm【3】。從影響灌漿料性能的各項(xiàng)因素來看，漿體溫度也是重要控制對(duì)象，以5～28℃為宜。此外，盡可能做到隨拌隨用，自形成灌漿料開始直至灌入結(jié)束，此階段持續(xù)時(shí)間需在0.5h內(nèi)。

5 結(jié)語(yǔ)

預(yù)制裝配式建筑是現(xiàn)代基礎(chǔ)建設(shè)領(lǐng)域的重要形式，套筒灌漿連接則是工程施工的重要技術(shù)支持。本文圍繞該技術(shù)在預(yù)制裝配式建筑中的應(yīng)用展開研究，總結(jié)各工序施工的技術(shù)要點(diǎn)，以期給套筒灌漿連接提供指導(dǎo)，有效提高預(yù)制裝配式建筑的整體水平。