裝配整體式剪力墻結構套筒灌漿技術設計及施工研究

張弘

（貴陽市烏當區住房和城鄉建設局，貴陽 550018）

1 引言

預制剪力墻的連接采用半灌漿鋼筋套筒， 是裝配式建筑設計施工的重要環節， 對于裝配式建筑預制剪力墻連接可靠性起決定性作用，是裝配式建筑質量控制的重點項目。 高層裝配式混凝土結構預制剪力墻鋼筋套筒灌漿應用技術的研究，直接關系到裝配式建筑的質量。 本文結合實際案例，就裝配整體式剪力墻結構套筒灌漿技術設計及施工進行研究。

2 工程概況

貴陽市某建筑工程項目位于觀山湖區上枧村， 總建筑面積263 975.59 m2， 其中1#～12#高層安置住宅樓結構類型為裝配整體式剪力墻結構，裝配式建筑面積132 674.16 m2。建設安置房1 408 套， 其中最高地上層數及建筑高度達到31 層和97.2 m，單體建筑裝配率62%。 項目使用的預制混凝土構件：預制剪力墻、預制外墻、預制疊合板、預制樓梯、預制陽臺、輕質條板內隔墻。 預制構件的總體積約為18 000 m3，建設工期約250 d，標準層拼裝施工計劃為6 d，其是貴州省及貴陽市第一座預制裝配式地標建筑。

3 裝配整體式剪力墻套筒灌漿技術

3.1 工藝特點

3.1.1 良好的力學性能和耐久性

剪力墻套筒具有良好的力學性能和耐久性， 其在工程項目的應用過程中能夠承受較大的拉力和應力， 有效抵抗外界環境的侵蝕。 這使得剪力墻套筒在裝配式建筑中能夠長時間保持穩定的連接狀態，為整體結構的安全提供重要保證。 通過向灌漿口注入高強度、高流動性的灌漿材料，能夠保證灌漿料充分填滿套筒腔體，與預留鋼筋緊密結合。 在具體的施工過程中，施工人員僅需要通過簡單的操作就能實現精準對接，減少現場焊接，提高施工效率。

3.1.2 預埋沉降觀察孔，提高灌漿密實度

預制剪力墻沉降觀察孔的設計對于裝配整體式剪力墻結構套筒灌漿而言無疑是一項重要的技術創新， 現階段已經在建筑領域中得到了廣泛的應用。 在本工程項目中，觀察孔的直徑為50 mm，該設計尺寸既能保證觀察孔的功能完整，又能有效避免孔徑過大或過小帶來的問題；孔徑標高500 mm，該設計理念使得觀察孔位位于一個便于觀察和操作的高度， 使得施工人員能夠隨時檢查管漿液的實際情況。

3.1.3 優化灌漿倉室封閉，避免出現灌漿空腔

（1）設計合理的灌漿倉室結構。 在設計過程中，應當充分考慮灌漿材料的流動性，明確灌漿室的尺寸，便于灌漿材料能夠順利流入并填滿整個倉室。 （2）使用高質量的灌漿材料。 灌漿倉室封閉過程中，應選用具有良好密封性能的灌漿材料，如密封膠、密封墊等，以保證倉室的密封性。 （3）加強對灌漿過程的監控和管理。 灌漿時，應嚴格控制灌漿速度、灌漿壓力和灌漿量等參數，保證灌漿量能夠均勻、充分填滿灌漿倉室。

3.2 工藝原理

裝配整體式剪力墻套筒灌漿的工藝原理涉及預制構件的制作、安裝以及灌漿等的關鍵步驟。 （1）構件預制：在構件預制階段，根據裝配整體式剪力墻套筒灌漿工藝，需要預留一定的凹槽和孔洞。 這些凹槽和孔洞需要精心設計，保證與后續套筒的安裝相匹配。 預留的尺寸應根據所使用的灌漿材料和預期的連接強度進行確定， 過大或者過小的空間均會影響灌漿材料的流動性。 （2）預制構件安裝：在施工現場進行預制構件的安裝，安裝之前對預制構件進行仔細檢查，保證其尺寸、形狀和質量符合設計要求。 安裝時，使用專業的吊裝設備和工具，確保構件平穩、準確放置指定位置。 構件安裝完成后，對其進行必要的檢查和調整，確保其符合設計要求。 （3）灌漿：通過灌漿設備將高強度、高流動性的灌漿材料注入套筒，使灌漿材料能夠快速融化，形成一個整體，確保主體結構的安全與穩定。在灌漿過程中，當波紋管上部出漿口流出灌漿材料后，需要進行3～5s 的穩壓，這一步驟能夠保證灌漿料能夠充分填充至灌漿套筒的每一個角落，進而達到預期的密實效果。

3.3 施工工藝流程

施工工藝流程如圖1 所示。

圖1 施工工藝流程圖

3.4 灌漿施工技術

3.4.1 灌漿前的施工準備

1）在預制外墻構件的深化設計環節，增設沉降觀察孔是一個至關重要的環節， 沉降觀察孔主要用于檢測灌漿的密實情況，保證灌漿質量達到施工組織設計要求。

2）預制構件進入施工現場后，對灌漿筒、灌漿孔、出漿孔以及灌漿觀察孔等進行仔細檢查， 這些孔是灌漿材料流動和排出的重要通道，其通暢性直接影響著灌漿的質量和效果。 因此，很有必要檢查這些孔是否有堵塞或者變形等情況。

3）施工前進行工藝試驗是保證灌漿施工質量和效率的關鍵所在，進行工藝試驗的目的是為了驗證灌漿料的性能，灌漿設備的可靠性，使其符合JGJ 1—2014《裝配式混凝土結構技術規程》中的有關規定[2]。

3.4.2 分倉及封堵

1）分倉及封堵原則：預制構件吊裝過程中，為了保證灌漿區的密實度，需要采取一系列的技術措施。 這一過程中，對超長空腔進行隔斷分區是最關鍵的一步。 遵循聯通腔不大于1.5 m 的原則，使用座漿料進行隔斷，隔離不同灌漿區域，防止灌漿材料在隔斷處泄露或溢出，保證灌漿質量。在分倉過程中，分倉位置的選擇也是非常重要的環節，為避免對構件結構造成的不良影響，分倉時需要避讓套筒，確保套筒在使用時的功能性不受影響。 此外，排氣管封堵時機的把握也同樣重要，只有當排氣管內流出合格的材料后，才能進行封堵。這一步驟能夠保證灌漿區內的氣體全部排出， 灌漿料充分填充至每一個角落，保證灌漿的密實度。 預制剪力墻大樣如圖2 所示。

圖2 預制剪力墻大樣

2）施工流程：清理安裝縫→使用高壓水槍濕潤接觸面及構件→攪拌封倉座漿料→設置安裝縫高度一致的PVC 管→封堵安裝縫→預制墻板底部抹壓封倉料成倒角→緩慢抽出PVC管→養護24 h（溫度較低時養護時間適當增加）。

3）使用高壓水槍濕潤是預制構件封倉前的一個重要步驟，其對于保證封倉后灌漿的密實性和構件的整體性具有重要作用。 濕潤的目的是為了清除接縫內的油污、雜質和浮渣，為后續的灌漿施工創造有利條件[3]。

4）分倉：對于長度超過1.5 m 的墻體，需要進行分倉操作，這也是保證灌漿質量的關鍵。 根據施工現場的實際情況，分倉距離應在1.2～1.5 m。不宜過大或者過小。如果分倉距離過小，灌漿時密封艙內的壓力就會過大，導致座漿料被擠出；如果分倉距離過大，雖然可以降低密封艙內的壓力，但也會影響漿液的密實性。

5）封倉、封堵：使用PVC 管作為封倉料封堵內膜，將PVC管塞入構件與地面水平縫，實現封倉、封堵。 操作過程中，需要使用專用的抹具將灌漿料均勻地填入縫隙內部， 并確保座漿料能夠充分填滿縫隙。 完成座漿料填塞后，小心抽出 PVC管，避免對構件和地面造成不必要的損傷。

6）座漿料抹成倒角：倒角能夠增加座漿料和地面的接觸面積，增加二者之間的摩擦力，這種摩擦力在灌漿過程中發揮著重要的作用，能夠保證灌漿料穩定保持在預定位置，不易受移動灌漿料的影響。

3.4.3 灌漿

（1）灌漿流程：灌漿料制備→流動度檢測→灌漿→堵孔→灌漿密實度檢查→補灌。 （2）在裝配整體式剪力墻套筒灌漿工藝中，灌漿料配比是保證灌漿質量和結構穩定的關鍵要素，因此必須嚴格按照灌漿料廠家提供的說明書中的要求進行配置。 （3）對于灌漿料混合物溫度的控制，10～30℃是最理想的范圍。 在這個溫度范圍內，灌漿料的流動性、凝結時間和強度均能夠得到較好的平衡。 但是，當施工環境溫度低于5℃或者高于30℃時，灌漿料的性能會受到影響，因此需要采用相應的措施控制和調節溫度[4]。

4 設計及施工技術創新點

4.1 灌漿倉室封堵時預埋排氣孔

預制剪力墻安裝完成后， 需使用高強座漿料將預制剪力墻安裝縫封堵形成密閉灌漿倉室， 座漿料封堵時如果沒有有效辦法控制座漿料厚度，容易導致座漿料堵塞鋼筋灌漿套筒，影響灌漿質量。 因此，在座漿料封堵時，使用合適管徑的PVC管來控制封堵座漿料的厚度是一個有效的措施。 這樣可以防止座漿料堵塞鋼筋灌漿套筒。 待座漿料初凝后，可以抽出PVC管， 再用座漿料封堵PVC 管洞口。 對于長度＞1.5m 預制剪力墻，需在預制剪力墻安裝縫中部進行分倉，保證灌漿倉室容積合理，在灌漿料流動范圍內灌漿倉室灌漿密實，在進行封倉施工時， 在分倉措施兩側放置合適大小的PVC 管，PVC 管一端位于灌漿倉室中部，一端露出預制剪力墻外部，作為灌漿倉室排氣孔，在灌漿施工時，通過此排氣孔排除灌漿倉室內空氣，保證灌漿區域灌漿密實,此方法可有效提高灌漿質量。

4.2 預制外墻增設排氣孔

在初步設計文件中，預制外墻構件無觀察孔，考慮到灌漿施工時，全部出漿孔封堵完成后，倉室內剩余空氣無法排出，造成部分位置灌漿不足，且灌漿完成后無法觀察灌漿質量。 裝配式工程設計單位與總包單位、 構件廠對預制外墻構件進行重新優化設計，在預制外墻增設50 cm 高，直徑5 cm 的觀察孔。 灌漿施工時，待全部出漿孔均出漿封堵完成后，繼續灌漿至觀察孔開始出漿再停止灌漿， 灌漿完成10～15 min 后通過觀察孔（排氣孔）查看灌漿料沉降情況確定是否進行補灌（確定補灌方式）。

5 結語

綜上所述，裝配式建筑以施工周期短、質量要求高以及標準化生產安裝等的優勢在我國建筑領域得到了迅速的推廣和應用，有效降低了我國建筑工程面臨的高污染、高耗能、工期長、人工成本高等問題。 目前，裝配構件在制作過程中要注重對管理技術的理解和應用，通過合理掌握裝配技術要點，保證裝配式建筑構件的施工標準，提高工程整體質量。