装配式建筑半灌浆套筒施工技术探究

王志烁

摘要：在装配式建筑的建造方式中，预制构件的连接技术是施工关键技术之一，文章结合工程实例，就其半灌浆套筒连接技术进行探究，阐述了其施工原理，分析了其关键技术以及质量控制措施，并指出了施工过程中应注意的事项，旨在为类似工程施工提供参考借鉴。

关键词：装配式建筑；连接技术；装配效率

预制装配式建筑是一种新型建筑形式，其受到气候环境因素的影响较小，施工效率高，极大地节约劳动力。随着“建筑工业化、住宅产业化”的不断发展，预制装配式结构的应用越来越多，预制装配式建筑已然成为未来建筑发展的主流。但该技术在我国起步较晚，技术还不够成熟。其中，装配式结构的安全性，并不仅仅限于其构件制作的质量，其构件之间的连接构造合理可靠与否更是关键因素。

1.工程概况

某工业化建筑总建筑面积约为4.7万m2，该项目由构件生产厂房、办公楼和公寓楼组成。其中办公楼和公寓楼为装配整体式被动式建筑。办公楼结构形式为装配式框架结构，公寓楼为装配式剪力墙结构。建筑功能上，办公楼和公寓楼整体达到绿色建筑二星标准，同时达到德国能源署认证的被动式建筑标准，建成后将成为国内第一个PC预制混凝土全装配式被动节能建筑，也是企业展示建筑工业化、绿色建筑、被动式建筑、智能建筑业务领域的样板。该项目PC竖向构件有PC框架柱、PC剪力墙，采用半灌浆套筒连接。

2.工艺原理

半灌浆套筒连接，是一端采用机械连接，另一端采用套筒灌浆连接的PC构件连接方式。在PC构件生产阶段钢筋安装时，将灌浆套筒机械连接端与构件纵向主筋进行机械连接，灌浆套筒直径、长度及连接长度均根据设计及规范确定。灌浆套筒非机械连接端与PC竖向构件底部平齐，将灌浆孔及排浆孔采用导管接出到构件表面。在构件厂浇筑PC竖向构件混凝土时对套筒口、灌浆及出浆口进行封堵保护。

构件吊装时，将基层预留带肋钢筋插入PC竖向构件预留套筒中，定位、标高、垂直度调整到位后，将构件采用支撑进行临时固定。对PC构件与基层接缝采用坐浆料封堵严实、强度达到要求后，从灌浆孔注入灌浆料拌合物，直至出浆孔出浆后，采用橡胶堵头封堵出浆孔、灌浆孔，灌浆工作完成。

半灌浆连接所用的灌浆料是以水泥为基本材料，并配以细骨料、外加剂及其他材料混合而成的干混料，按照一定比例加水搅拌后形成灌浆料拌合物，具有规定的流动性、早强、高强及硬化后微膨胀等性能。半灌浆套筒如图1所示，PC剪力墙及PC柱半灌浆套筒连接及灌浆示意分别如图2，图3所示。

3.主要施工方法

3.1连接部位准备

（1）结构基层清理干净。

（2）测放控制线及构件边界线。

（3）将标高调节螺栓调节到构件底部设计标高。

（4）调整预留插筋位置和长度满足规范要求。

3.2吊装前分仓及周边封堵

（1）对于宽度较大的PC竖向构件灌浆，需要采取分仓，因灌浆仓越大，灌浆阻力越大，灌浆不饱满甚至堵孔风险越大，灌浆单仓长度宜控制在1.5m内。对于宽度在3m内的PC墙板，采用中间分仓的2段式分仓法；宽度3m以上，采用3段或多段分仓法，分仓隔墙距离插筋应保持在50～100mm，3段分仓法如图4所示。

图43段分仓示意

（2）分仓材料采用专用坐浆料，分仓隔墙宽度宜＞20mm，厚度稍低于调节螺栓顶面标高，封仓隔墙与PC构件接触部位采用10mm厚的橡塑棉，以增加封仓严密性。

（3）为确保PC外墙外侧便于接缝封堵，确保灌浆时接缝不漏浆，可将基层外侧边缘找平，吊装时将橡塑棉用水泥钉钉到基层上，橡塑棉确保平直。

（4）因PC柱构件宽度小，不需要分仓，边缘也可不采用橡塑棉封堵，直接坐浆就可封堵严密，当然根据实际工况也可适当辅以橡塑棉增加封堵严密性。

3.3灌浆前接缝封堵

（1）构件吊装完毕并调整定位后，进行底部接缝坐浆，选择专用坐浆料封堵接缝外侧，坐浆料封堵时应成Ｒ角，表面光滑平整，保证封堵密实、牢固可靠，避免压力灌浆时出现漏浆情况。

（2）使用专用坐浆料封缝时，要按说明书要求加水搅拌均匀。坐浆封堵前采用手持喷雾器对基础面做润湿处理。封堵时，里面加衬（内衬材料可以是软管、PVC管，也可采用钢板），并将插筋采用PVC套管套住，防止坐浆料污染钢筋，填抹15～20mm深（确保不堵套筒孔），一段抹完后抽出内衬进行下一段填抹。段与段结合的部位、同一构件或同一仓要保证填抹密实。填抹完毕确认干硬强度达到要求（常温24h）后再灌浆。

3.4灌浆施工

（1）通畅性检查灌浆前应对灌浆孔及出浆孔借助空压机全数通气检查，并对进、出浆孔是否有杂物等进行排查清理。

（2）灌浆用蠕动式灌浆泵从接头下方的灌浆孔处向套筒内压力灌浆。采用1点灌浆法：选择1个靠近侧边的初始灌浆孔，尽可能1点灌浆，直至出浆孔全部出浆完毕。如果灌浆过程中出现部分出浆孔未出浆的情况，可采取更换灌浆孔方式进行灌浆。正常灌浆浆料要在自加水搅拌开始20～30min内灌完。

（3）灌浆封堵①灌浆过程中，应随时巡视构件接缝处有无漏浆，确保无漏浆，否则应立即采取处理措施。②PC构件下部与基层面存在连通腔，灌浆孔处于较低标高位置，所以灌浆料一般会先从下部灌浆孔出浆，先将出浆的灌浆孔用堵头封堵，待上部排浆孔出浆时，再逐一封堵出浆孔。③灌浆泵口撤离最初选择的灌浆孔时，也应立即封堵。出浆封堵时间应选择恰当，应让浆液从出浆孔或灌浆孔流到构件表面一段距离后再封堵，避免封堵过早，出现液面下降，影响充盈度。④堵头封堵时应斜向上塞入，并将露出构件表面的灌浆孔、排浆孔用木方或者其他硬质材料支撑起来，使管口朝上，灌浆完成后液面一般会有下降，而这种方式能够确保充盈度。

（4）成品保护将灌完浆料的构件挂上禁止扰动的警示牌。灌浆料同条件试块强度达到35MPa后方可进入后续施工（扰动）。通常，环境温度在15℃以上，24h内构件不得受扰动；5～15℃，48h内构件不得受扰动；5℃以下，视情况而定。如对构件接头部位采取加热保温措施，要保持加热5℃以上至少48h，期间构件不得受扰动。

4.施工注意事项

（1）现场吊装预留钢筋与半灌浆套筒连接时，应全部插入灌浆套筒内，插入深度应满足设计及规范要求的锚固深度。

（2）灌浆料经时性检测经时性就是灌浆料从加水拌合开始到灌浆料停止流动经过的时间。通过经时性检查，既可以判断出灌浆料可操作时间，还可以排除因浆料失效引起的凝结缓慢及强度降低造成的质量风险，大大提升灌浆质量保证率。

（3）漏浆防治灌浆漏浆主要原因是接缝封堵不够严，坐浆料强度未达到要求就开始灌浆，或者一些特殊的现场工况。漏浆防治主要从灌浆前、灌浆时两阶段入手处理。①预防要对坐浆料强度进行检测，一般按照经验非冬季施工，坐浆料施工时间10h以上强度即可达到灌浆施工要求。也可采用制作坐浆料试块，灌浆前进行早期强度检测。为达到预防效果，对坐浆基层应进行预先处理，并借助橡塑棉等材料的膨胀性能对坐浆封堵难度大的特殊工况预先处理。②治理针对不同情况采取不同措施。对于小范围漏浆，直接采用干粉状坐浆料进行封堵。如果漏浆较严重，采用干粉状坐浆料封堵，模板围堵加固。如果大面积漏浆，则打开坐浆封堵层，掏空灌浆料，吊起构件，对钢筋及套筒采用高压水枪进行冲洗干净后重新吊装、坐浆、灌浆。

（4）堵孔的预防与处理因为各种因素综合，堵孔情况在半灌浆套筒施工中时有发生，对施工质量影响也较大，所以对于堵孔的预防要严格按照施工流程实施，对于出现的堵孔进行认真分析处理。①预制构件进场验收时进行套筒灌水检查通畅性，在坐浆及接缝封堵、吊装等过程中防止套筒被杂物封堵，灌浆前进行通气检查。通过上述步骤，能够提前发现套筒及出浆孔、灌浆孔本身堵塞问题，并及时予以解决。②灌浆施工后，如果出现灌浆孔不出浆、排浆孔出浆的情况，则可认为套筒内浆料饱满；如果灌浆孔、排浆孔均不出浆，则套筒内基本无浆料，需要手持灌浆枪从灌浆孔进行补灌，直至排浆孔出浆；如果灌浆孔出浆、排浆孔不出浆则可判定套筒内有浆料进入，但不饱满，则采用灌浆枪头加5mm软管深入排浆孔中，探入浆料面，然后缓慢补灌，缓慢排气，直至灌满为止。

（5）出浆、排浆孔对接导管优化对于构件截面较长，例如PC柱，出浆、排浆孔对接的灌浆导管长度较长，且采用波纹软管缠绕弯曲较多，灌浆堵孔风险较大。针对这种情况，在PC预制构件生产时采用PVC直管连接套筒出浆、排浆嘴则能大幅度降低灌浆堵孔风险。PC剪力墙因墙本身厚度较小，仅200mm厚，所以采用波纹软管也可，软管露出构件面至少200mm，灌浆施工时，出浆后将软管采用木方或其他硬质材料撑起，可以提升灌浆充盈度。

5.结语

总之，灌浆套筒施工技术是保证装配式结构连接质量的核心，工程实践表明，本半灌浆套筒施工技术措施施工效果良好，大大提高了构件连接的可靠性和安全性，实际可操作性和借鉴价值较大，对促进装配式结构施工工艺的提升，建筑装配化的推广与发展具有重要意义。

参考文献：

[1]刘海龙，任泉亮.装配式结构现浇层转装配层套筒灌浆连接施工技术[J].工程技术：全文版：00187-00187.

[2]陈耀钢，张军，董年才.高层装配式混凝土结构多形式连接节点施工技术[J].施工技术，2016，45（21）：1-4.