裝配式建筑套筒灌漿連接施工質量管控方法及其工程應用

仇蓓宇（上港集團瑞祥房地產發展有限責任公司，上海 200940）

1 項目概述

上港集團軍工路地塊開發建設項目為一大型綜合開發項目，由上港集團瑞祥房地產發展有限責任公司開發建設。該項目宗地面積約為 11.8 萬 m2的地塊，建筑面積約41 萬m2，分為 6 個地塊，用地性質涵蓋商品住宅、人才公寓、商業和辦公等多種業態。該項目主體結構為鋼筋混凝土結構，其中住宅和人才公寓部分采用裝配整體式混凝土剪力墻結構，預制率均 ＞40%，如表 1 ，表 2 所示。商品住宅和人才公寓都是全裝修交付標準。

表1 PC 結構體系

表2 PCTF 結構體系

其中，A 3-01 C、A 1 B-02、A 1 B-03 三個地塊為商品住宅，地上部分結構采用 PC 實心剪力墻體系；A 1 A-02、03 兩個地塊的人才公寓，地上部分結構采用 PCTF 體系。

灌漿質量是裝配式建筑施工質量的關鍵。由于目前裝配式建筑施工過程中灌漿質量較難控制，而灌漿飽滿性又直接影響到房屋主體結構的工程質量和安全性，而全裝修項目一旦室內裝修完成，灌漿質量的好壞肉眼是看不出的，如何保證灌漿質量，當時建筑市場上沒有成熟的經驗可借鑒。

經過多方咨詢和方案比選，最終采用了上海市建筑科學研究院有限公司提出的“裝配式剪力墻連接灌漿飽滿度檢測”方法，并同時采取全過程質量管控措施，以確保該項目的灌漿質量。

2 裝配式構件連接方式

2.1 住宅外剪力墻采用灌漿套筒連接方式

套筒鋼筋采用梅花形布置，同側連接鋼筋間距≤600 mm。套筒預制在預制墻板內，現澆樓板的預留鋼筋準確地插入套筒內，并灌滿高強度的灌漿料。

2.2 預制內墻采用螺栓連接方式

采用 M 20 鋼筋螺栓連接，間距 ≤400 mm。墻板底部預留鋼筋及 150 mm×150 mm×150 mm 操作手孔，底部設置 250 mm 高暗梁作為底部加強。待鋼筋采用螺栓緊固后，進行灌漿密實。最后采用提高一個等級標號的混凝土封堵操作手孔。

3 灌漿飽滿度質量控制

3.1 檢測原理

該項目采用預埋傳感器法對灌漿飽滿度進行檢測。如圖 1 所示，預埋傳感器法是基于阻尼振動幅值衰減原理，通過檢測灌漿前后傳感器在應力作用下振動幅值的衰減變化情況，確定套筒或孔道內部灌漿的飽滿程度。ZBL-1000 灌漿飽滿度檢測儀，由傳感器和振動信號采集儀組成。

圖1 基于預埋傳感器法的灌漿飽滿度檢測技術

施工現場灌漿前，在套筒或孔道的出漿孔插入傳感器，并測試傳感器的振動信號是否正常，然后采用灌漿設備從注漿孔注入灌漿料，5 min 后，觀察傳感器振動信號幅值的變化情況，判斷套筒內部的灌漿飽滿程度。該方法適用于各種布置形式的套筒或孔道，出漿孔外接直管即可，檢測結果易于判別，發現問題可及時補灌，可實現施工過程控制。

該項目灌漿質量控制主要通過三個階段來實現，即模擬準備階段、現場質量控制階段和同步檢測階段。

3.2 模擬準備階段

3.2.1 編制模擬試驗方案

針對灌漿施工編制了專項施工方案，對灌漿施工設備、材料存放、灌漿料進場檢驗、施工節點安排、 灌漿工藝、灌漿質量控制措施及灌漿異常情況處理方法等均作出了明確規定。

3.2.2 宣貫及培訓

首先組織建科院的專家對施工人員、監理人員、管理人員進行了政策宣傳，做到思想上對灌漿工作的重視；其次對工作人員進行了灌漿套筒理論知識培訓，并進行了書面測試，合格后方可上崗。

3.2.3 模擬灌漿試驗平臺

該項目于 2018 年 11 月 29 日、12 月 21 以及 2019 年 1月 17 日分三次聯合建科院的 PC 專家進行現場實操模擬，在正式灌漿前進行小試件模擬灌漿并檢測。模擬灌漿出現了工程中常見的連通腔失效、出漿孔不出漿、出漿孔 漿體回流、連通腔灌漿不飽滿等問題，共制作了 6 組模擬試件，通過對模擬灌漿結果的分析，制定了有針對性的質量控制措施，確保正式灌漿施工時避免出現類似情況，為正式施工積累寶貴經驗。

通過模擬試件進一步優化灌漿方案和檢測方案，總結了幾種飽滿度檢測方法的優缺點，最終確定了預埋傳感器過程檢測法。

3.3 現場質量控制

在灌漿工作實施之前，結合模擬灌漿實踐經驗，編制切合實際的灌漿專項施工方案，并進行技術交底。

3.3.1 灌漿套筒現場施工

（1）灌漿料制備，同時試塊制作，測量擴展度。

（2）通過水平縫連通腔一次向多個套筒灌注（大于1.5 m間距要分倉）。待上方出漿孔漿液成線狀流出時，立即塞入專用橡皮塞堵住孔口，持壓 30 S 后抽出下方灌漿孔里的噴管，同時快速用專用橡皮塞堵住注漿孔。

3.3.2 螺栓連接現場施工

（1）在進行下一層混凝土澆筑前，完成本層預制墻板的豎向鋼筋定位及校核。

（2）構件吊裝之前，在該樓層彈水平控制線

（3）下端 M 20 螺母采用 1 個 8.8 級螺栓對應螺母，上端M 20 螺母可采用普通螺母，M 20 螺栓終擰扭矩 ≥220 N·m。

每次檢測均出具當日灌漿檢測日報，及時向建設方、施工方和監理方反饋檢測結果。

3.4 質量保證措施

該項目業主方對灌漿工作十分重視，除委托上海建科院進行專項檢測外，在整個灌漿過程中，要求各單位嚴格執行相關規范及上海市建設工程安全質量監督總站《關于進一步加強本市裝配整體式混凝土結構工程鋼筋套筒灌漿連接施工質量管理的通知》滬建安質監 [2018]47 號文的要求，做好灌漿令、灌漿施工記錄表和旁站記錄表等文件的簽發和記錄，以及灌漿過程中的視頻拍攝等工作。還創新提出了裝配式混凝土結構預制構件“一件一檔”全過程信息管理登記表，對預制混凝土構件從生產、出廠、進場、吊裝、灌漿及檢測等各個環節進行全面記錄，包括編號、數據、照片等信息，使得每一個預制構件都有清晰、全面的記錄檔案。

施工現場嚴格執行“十大”質量管控措施，以確保灌漿質量合格，具體為：

（1）實行駐場監理制度；

（2）實施首件、首段驗收制度；

（3）執行進場構件驗收制度；

（4）實施“兩令”制度；

（5）“一件一檔”管理制度；

（6）灌漿人員培訓與實操模擬；

（7）BIM 信息化建造管理；

（8）成立灌漿管理小組；

（9）實施灌漿飽滿度檢測；

（10）實施立功競賽活動。

3.5 同步檢測

灌漿工作開始前，制定嚴密的灌漿施工計劃，并提前一天通知檢測單位，在現場施工、監理、檢測人員都準備就緒的前提下方可開始灌漿作業。

灌漿過程中，如出現檢測不合格情況，檢測單位專業人員立即向業主方質量部相關技術人員進行匯報，同時在現場配合業主、施工及監理方共同提出整改辦法，待整改后再進行復測。

灌漿施工期間，檢測單位每日對檢測情況進行匯報，并對灌漿過程中出現的問題及整改措施進行總結，為后續灌漿施工提供改進意見。

4 檢測情況

項目根據國家 GB 50300—2013《建筑工程施工質量統一驗收標準》、GB50784—2013《混凝土結構現場檢測技術標準》，依據劃分的檢驗批確定抽樣數量，以每個單元為一檢驗批，抽樣位置涵蓋每層，并盡量分散，首層增加抽樣數量；每一構件上的測點布置在距灌漿孔較遠的位置。按上述抽樣原則確定的連接檢測數量約占總數量的 20%。

4.1 抽樣原則

參考現行國家標準 GB/T50784—2013《混凝土結構現場檢測技術標準》，依據劃分的檢測批確定抽樣數量，抽樣原則如下。

（1）以每幢樓每個單元為一個檢測批，檢測類別按現行國家標準 GB/T 50784—2013 中表 3.4.4 規定的 C 類執行。

（2）抽樣位置涵蓋每層，并盡量分散，首層增加抽樣數量；每一構件上的測點布置在距灌漿孔較遠的位置。

（3）在該建設項目中，測點覆蓋了絕大部分構件；對于不在抽樣范圍內的構件，檢測小組也全程監督灌漿并協助施工方進行影像拍攝。

4.2 現場灌漿施工及檢測流程

現場灌漿施工及檢測流程如圖 2 所示。

圖2 現場灌漿施工及檢測流程

4.3 復核檢測

施工過程中對 A 3-01 C 、A 1 B-02、A 1 B-03、A 1 A-02、A 1 A-03 等 5 個地塊的各幢房屋采用預埋傳感器法檢測套筒/螺栓/孔道灌漿飽滿度，采用超聲法檢測預制構件底部接縫灌漿飽滿度，灌漿施工完成后，采用 X 射線法和鉆孔內窺鏡法對灌漿飽滿度進行抽樣復核檢測，檢測結果均合格，如表 3 所示。

表3 檢測情況

綜上所述，上港集團軍工路地塊開發建設項目一標段A 3-01 C 地塊各幢房屋裝配式剪力墻抽樣檢測連接灌漿飽滿度滿足要求 。該項目也榮獲了 2019 年度“上海市裝配式建筑示范項目”榮譽稱號。

5 結 語

通過上港軍工路項目實踐可知，采取全過程（事前、事中及事后）嚴格質量管控措施與精確檢測技術相結合的方法，可有效保證裝配式建筑套筒灌漿的施工質量，從而進一步確保裝配式建筑的安全與質量，具有良好的推廣價值。