張聰,王生玉,朱磊
(中建四局第六建筑工程有限公司,安徽 合肥 230011)
近年來(lái),裝配式建筑得到國(guó)家的大力推廣,在業(yè)內(nèi)也迎來(lái)了廣闊的發(fā)展空間,而預(yù)制構(gòu)件的水平連接方式大多采用了套筒灌漿連接。以安徽省阜陽(yáng)市蓮花路安置區(qū)項(xiàng)目為例,來(lái)探析其施工工藝流程,列舉一些常見(jiàn)的質(zhì)量缺陷,并制定相應(yīng)的防治措施。
阜陽(yáng)市蓮花路安置區(qū)項(xiàng)目位于阜陽(yáng)市潁州區(qū)蓮花路南側(cè)、沙河路東側(cè),規(guī)劃總用地面積120398m2,共分為A、B、C、D、E5個(gè)地塊,項(xiàng)目總建筑面積38.8萬(wàn)m2,包括18棟住宅單體、附屬商業(yè)及停車(chē)場(chǎng)、幼兒園、菜市場(chǎng)、活動(dòng)中心、物業(yè)服務(wù)用房、儲(chǔ)蓄所、郵電所等配套設(shè)施。單體層數(shù)最大為33層,全部采用裝配整體式結(jié)構(gòu)體系,標(biāo)準(zhǔn)層高2.9m,整個(gè)項(xiàng)目裝配率達(dá)到57.96%,預(yù)制構(gòu)件的水平連接全部采用套筒灌漿連接。
套筒灌漿連接接頭由灌漿套筒、鋼筋和專用灌漿料組成。將預(yù)制構(gòu)件斷開(kāi)的鋼筋通過(guò)特制的鋼套筒進(jìn)行對(duì)接連接,鋼筋和套筒內(nèi)腔之間填充無(wú)收縮,高強(qiáng)度灌漿料,形成套筒灌漿連接。其連接機(jī)理主要是不連續(xù)的鋼筋之間通過(guò)套筒和灌漿料進(jìn)行應(yīng)力傳遞,在鋼筋斷面處,則由套筒承擔(dān)該斷面全部應(yīng)力,套筒對(duì)灌漿料形成有效約束,進(jìn)一步提高了灌漿料與鋼筋、鋼套筒之間的粘結(jié)性能。
而套筒按照連接方式不同,分為全灌漿套筒和半灌漿套筒。全灌漿套筒是指套筒兩端不連續(xù)鋼筋均插入套筒內(nèi)并通過(guò)灌漿實(shí)現(xiàn)鋼筋連接,半灌漿套筒則是套筒一端鋼筋(一般為預(yù)埋鋼筋)采用螺紋與套筒連接,另一端鋼筋(伸出預(yù)制構(gòu)件表面的不連續(xù)鋼筋)則采用灌漿方式將鋼筋錨固于套筒內(nèi)。
圖1 套筒連接示意圖
結(jié)合本項(xiàng)目的實(shí)際情況,套筒灌漿施工過(guò)程中,常出現(xiàn)的質(zhì)量通病有如下情況。灌漿通道內(nèi)有異物或被封堵,導(dǎo)致不能正常灌漿;灌漿孔及出漿孔的成型不規(guī)則,封堵時(shí)灌漿料溢出,造成灌漿不密實(shí);預(yù)埋鋼筋偏位、表面銹蝕或粘有混凝土浮漿,導(dǎo)致灌漿套筒接頭不合格;所使用灌漿料及套筒不配套,或原材料本身不符合要求;封倉(cāng)及分倉(cāng)過(guò)程中,座漿料堵塞灌漿套筒底口,導(dǎo)致灌漿不通暢;灌漿料拌合時(shí)未使用準(zhǔn)確計(jì)量器具,使得拌合比不準(zhǔn)確,導(dǎo)致灌漿料流動(dòng)度不合格或灌漿料強(qiáng)度不滿足設(shè)計(jì)要求;封倉(cāng)不牢固,灌漿施工時(shí)漿料溢出,造成灌漿不密實(shí);施工工人堵孔方法不準(zhǔn)確,導(dǎo)致灌漿不密實(shí);灌漿完成后24h內(nèi)對(duì)墻板造成擾動(dòng)且墻板向外傾斜,導(dǎo)致下部灌漿連接部位拉裂;施工工序不合理,導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行灌漿施工。
墻板檢查→利用密封條進(jìn)行分倉(cāng)→構(gòu)件吊裝→利用座漿料進(jìn)行封倉(cāng)→按比例攪拌灌漿料→利用灌漿機(jī)灌漿→清理溢出灌漿料→成品保護(hù)24h。
①檢查預(yù)制構(gòu)件外觀質(zhì)量及尺寸是否滿足要求,套筒及其各注漿孔、出漿孔是否暢通。
②利用密封條對(duì)灌漿倉(cāng)體外側(cè)進(jìn)行封堵,同時(shí)將整個(gè)倉(cāng)體由大化小,一般采用灌漿機(jī)單倉(cāng)長(zhǎng)度不超過(guò)1m,采用手動(dòng)灌漿單倉(cāng)長(zhǎng)度不超過(guò)0.3m,避免由于倉(cāng)體過(guò)大造成灌漿不密實(shí)。
圖2 分倉(cāng)處理
圖3 墻板吊裝
③吊裝前,應(yīng)用吹風(fēng)機(jī)吹凈墻板地面及套筒內(nèi)部,墻板安裝完畢后,應(yīng)再一次使用吹風(fēng)機(jī)吹凈墻板地面和灌漿孔,以保持灌漿通道暢通。
④構(gòu)件安裝完畢,用座漿料封倉(cāng)之前,應(yīng)再次確認(rèn)灌漿套筒和倉(cāng)體內(nèi)無(wú)雜物、油漬等物體,同時(shí)在封堵時(shí),用專用鋼板抹子,填抹大約1.5~2cm深(確保不堵套筒孔)一段抹完向后移動(dòng),進(jìn)行下一段填抹統(tǒng)一構(gòu)件或同一倉(cāng)。
圖4 封倉(cāng)效果
圖5 灌漿料攪拌
⑤按比例攪拌灌漿料,先將稱重好的水全部倒入攪拌桶內(nèi),然后加80%的灌漿料,等攪拌基本成型后再加剩余20%灌漿料,攪拌時(shí)間不少于5min,攪拌完成后靜置3~5min,以便排除漿液內(nèi)氣體。
⑥用灌漿機(jī)灌漿,從接頭下部的灌漿孔向套筒內(nèi)壓力灌漿,按漿料排出的先后順序依次封堵牢固后再停止灌漿,如有漏漿需及時(shí)補(bǔ)灌。
圖6 灌漿施工
⑦灌漿完成后,應(yīng)及時(shí)清理墻板及樓板面上溢出的灌漿料,以免灌漿料強(qiáng)度上升之后,不易清理,對(duì)墻板及樓板面造成污染。
⑧灌漿完成24h以內(nèi),不得對(duì)墻板產(chǎn)生擾動(dòng),以免造成墻板垂直度及水平度出現(xiàn)偏差。
裝配式建筑是由預(yù)制混凝土構(gòu)件通過(guò)鋼筋、連接件等加以連接并現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土而形成整體的建筑,不難看出,整個(gè)裝配式建筑的重點(diǎn)就在于預(yù)制構(gòu)件的連接節(jié)點(diǎn)處,相比之下,套筒灌漿連接則又是施工過(guò)程中的重中之重,灌漿施工質(zhì)量的好壞,直接影響到工程結(jié)構(gòu)安全。下面將結(jié)合阜陽(yáng)市蓮花路安置區(qū)項(xiàng)目,從預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)、原材料、現(xiàn)場(chǎng)施工、天氣等方面列舉出套筒灌漿施工常見(jiàn)的質(zhì)量通病并制定相應(yīng)的防治措施。
①預(yù)制構(gòu)件在生產(chǎn)完成后,灌漿套筒、注漿孔、出漿孔以及連接套筒用的軟管內(nèi)部存在雜物或混凝土漿料。
防治措施:預(yù)制構(gòu)件澆筑之前,應(yīng)檢查灌漿套筒及各孔洞是否封堵密實(shí),以免澆筑過(guò)程中封堵材料不密實(shí)或脫落,使混凝土涌入套筒內(nèi),造成堵管。其次,連接套筒用的軟管應(yīng)使用質(zhì)量合格的軟管,以免澆筑過(guò)程中軟管破裂,使軟管被封堵或斷開(kāi),導(dǎo)致無(wú)法灌漿。同時(shí),預(yù)制構(gòu)件澆筑混凝土?xí)r,應(yīng)避免振搗器直接接觸灌漿套筒或連接灌漿套筒的軟管,以免造成上述情況的發(fā)生。
②注漿孔及出漿孔成型效果差,出現(xiàn)不規(guī)則孔洞或孔洞大小不一,導(dǎo)致后期現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中,工人無(wú)法第一時(shí)間將注漿孔或出漿孔封堵密實(shí),在反復(fù)的封堵過(guò)程中,造成灌漿料流出,出現(xiàn)灌漿不密實(shí)的情況。
防治措施:預(yù)制構(gòu)件在工廠生產(chǎn)時(shí),墻板平放于操作臺(tái)上,灌漿孔及出漿孔往往貼合于操作臺(tái)表面,構(gòu)件生產(chǎn)時(shí),要保證孔洞口緊貼于操作臺(tái)表面,以免澆筑混凝土?xí)r,孔洞口產(chǎn)生傾斜,混凝土向內(nèi)滲透,形成不規(guī)則孔洞。
圖7 注漿孔形狀不規(guī)則
圖8 預(yù)埋鋼筋偏位
③預(yù)埋鋼筋偏位,預(yù)制墻板安裝時(shí),導(dǎo)致無(wú)法正常安裝,需將預(yù)埋鋼筋彎折后調(diào)整至正確位置,墻板方可落位。造成鋼筋伸入套筒內(nèi)長(zhǎng)度不足,錨固長(zhǎng)度不符合要求。
防治措施:生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件用的模具應(yīng)精準(zhǔn)定位預(yù)埋鋼筋伸出位置。同時(shí),預(yù)埋鋼筋應(yīng)安裝牢固,不得因?yàn)闈仓炷習(xí)r產(chǎn)生的擾動(dòng)而偏位。模具在使用周期內(nèi)應(yīng)及時(shí)校準(zhǔn),對(duì)變形嚴(yán)重的模具要及時(shí)更換。
①套筒灌漿所使用的灌漿料及套筒不配套
防治措施:灌漿料及套筒應(yīng)為配套產(chǎn)品,具備灌漿料產(chǎn)品型式檢驗(yàn)報(bào)告、接頭型式檢驗(yàn)報(bào)告。
②灌漿料不合格
防治措施:灌漿料進(jìn)場(chǎng)應(yīng)有明確的生產(chǎn)日期、合格證及出廠檢驗(yàn)報(bào)告,并對(duì)其拌合物30min流動(dòng)度進(jìn)行檢測(cè)。每一批(不超過(guò)50t)應(yīng)進(jìn)行抽樣復(fù)試,按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋套筒連接用灌漿料》(JG/T 408)的有關(guān)規(guī)定隨機(jī)抽取灌漿料制作試件,對(duì)3d強(qiáng)度、28d強(qiáng)度、24h與3h豎向自由膨脹率差值進(jìn)行檢驗(yàn),并取得復(fù)試報(bào)告。
③灌漿套筒不合格
防治措施:灌漿套筒進(jìn)廠時(shí),每一批(不超過(guò)1000個(gè))抽取10個(gè)試件檢驗(yàn)外觀質(zhì)量和尺寸偏差,并制作3個(gè)連接接頭進(jìn)行抗拉試驗(yàn),檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋連接用灌漿套筒》(JG/T 398)有關(guān)規(guī)定。
④灌漿料過(guò)期或失效
防治措施:一般灌漿料(特殊除外)保質(zhì)期為3個(gè)月,超過(guò)生產(chǎn)日期3個(gè)月后該批灌漿料未使用完畢,則需對(duì)該批灌漿料再次抽樣復(fù)試,復(fù)試結(jié)果合格方可繼續(xù)使用。同時(shí),一般灌漿料(特殊除外)的儲(chǔ)存時(shí)間不得超過(guò)生產(chǎn)日期6個(gè)月,否則對(duì)灌漿料按報(bào)廢處理。故施工單位應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工進(jìn)度,合理制定灌漿料進(jìn)場(chǎng)計(jì)劃,避免造成灌漿料過(guò)期。同時(shí),灌漿料應(yīng)儲(chǔ)存于通風(fēng)、干燥、陰涼處,避免陽(yáng)光長(zhǎng)時(shí)間照射而使灌漿料失效。
①灌漿通道堵塞,導(dǎo)致堵管,無(wú)法正常灌漿
防治措施:構(gòu)件進(jìn)場(chǎng)及安裝前,應(yīng)對(duì)構(gòu)件套筒底部進(jìn)筋口、灌漿口、出漿口進(jìn)行檢查,主要檢查是否存在堵塞物。若堵塞較為嚴(yán)重,且導(dǎo)致無(wú)法清理,導(dǎo)致無(wú)法保證灌漿施工質(zhì)量時(shí),必須對(duì)該構(gòu)件進(jìn)行退場(chǎng)報(bào)廢處理。同時(shí),要對(duì)預(yù)制墻板基礎(chǔ)面進(jìn)行清理,主要清理阻擋漿料流動(dòng)的雜物及油漬。
②上一層結(jié)構(gòu)混凝土澆筑時(shí),混凝土浮漿粘結(jié)與預(yù)埋鋼筋表面,或其表面銹蝕,從而使灌漿料與鋼筋無(wú)法緊密結(jié)合,導(dǎo)致灌漿套筒接頭不合格。
防治措施:在澆筑混凝土?xí)r,應(yīng)注意對(duì)預(yù)埋鋼筋的保護(hù),同時(shí)在墻板安裝前,應(yīng)對(duì)預(yù)埋鋼筋表面的銹蝕物及浮漿及時(shí)進(jìn)行清理。
圖9 預(yù)埋鋼筋表面不清潔
③分倉(cāng)時(shí)使用座漿料且同一部位座漿料使用過(guò)多,墻板安裝時(shí)下壓座漿料使其向四周分散,造成灌漿套筒底部被封堵,從而使?jié){料無(wú)法正常流動(dòng),引起灌漿質(zhì)量不合格。
防治措施:應(yīng)使用密封條進(jìn)行分倉(cāng),且不得采用座漿料對(duì)其進(jìn)行固定,應(yīng)使用鐵釘將其固定于樓板面。
④封倉(cāng)時(shí),座漿料進(jìn)入墻體過(guò)多,造成灌漿套筒底部被封堵,漿料無(wú)法正常流動(dòng),引起灌漿質(zhì)量不合格。
防治措施:封倉(cāng)時(shí)應(yīng)使用專用鋼襯條塞入墻體下口,進(jìn)入深度小于2cm,避免座漿料進(jìn)入墻體過(guò)多而造成套筒被封堵。
⑤施工工藝流程不合理,預(yù)制墻板未進(jìn)行灌漿則進(jìn)行了模板安裝,使得灌漿孔洞被遮擋,無(wú)法進(jìn)行灌漿施工。
圖10 灌漿孔洞被封堵
防治措施:合理安排工序,并進(jìn)行嚴(yán)格論證與落實(shí),要保證灌漿料強(qiáng)度達(dá)到35MPa后才能進(jìn)行后續(xù)施工,且在施工途中不得擾動(dòng)臨時(shí)固定裝置。
⑥灌漿施工時(shí),現(xiàn)場(chǎng)無(wú)準(zhǔn)確計(jì)量器具,施工工人憑經(jīng)驗(yàn)估計(jì)水的使用量,使灌漿料拌合比不準(zhǔn)確,流動(dòng)度不符合要求,造成灌漿不密實(shí)或灌漿料強(qiáng)度不夠。
防治措施:灌漿施工時(shí),現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)有準(zhǔn)確計(jì)量器具,對(duì)拌合好的灌漿料進(jìn)行流動(dòng)度試驗(yàn),流動(dòng)度大于300mm為合格,以320~340mm為宜。
⑦澆筑混凝土樓板時(shí),預(yù)制墻板基礎(chǔ)面局部混凝土標(biāo)高超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)高,墻板安裝完成后,灌漿通道不通暢,導(dǎo)致灌漿不密實(shí)。
防治措施:混凝土澆筑時(shí)嚴(yán)格控制其標(biāo)高,使其滿足設(shè)計(jì)要求。同時(shí),墻板吊裝前應(yīng)逐個(gè)測(cè)設(shè)墻板安裝位置處的標(biāo)高,對(duì)超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)高的地方應(yīng)及時(shí)剔鑿,直至其滿足設(shè)計(jì)要求。
⑧施工工人堵孔方法不準(zhǔn)確,導(dǎo)致灌漿不密實(shí)。
防治措施:應(yīng)在漿料成圓股狀溢出時(shí)堵孔,且應(yīng)在此時(shí)將堵孔塞置于孔洞底部并傾斜,使二者之間上部留有空隙,此時(shí)灌漿料仍連續(xù)溢出,則由下至上一次性將孔洞封堵。
⑨封倉(cāng)不牢固,灌漿時(shí)漿料溢出,造成灌漿不密實(shí)。
防治措施:注漿之前,應(yīng)準(zhǔn)備快硬粉(可為水泥和石膏混合料),一旦注漿時(shí)發(fā)現(xiàn)漏漿,應(yīng)立即停止,通過(guò)快硬漿料進(jìn)行封堵,時(shí)間控制在15min之內(nèi),封堵完后立即補(bǔ)充灌漿。
氣溫過(guò)高或過(guò)低,造成灌漿料拌合過(guò)程中水分蒸發(fā)或結(jié)冰,造成灌漿料流動(dòng)度不合格或灌漿不密實(shí)。
圖11 封倉(cāng)不密實(shí),灌漿料溢出
防治措施:氣溫高于30℃,拌合水應(yīng)避免陽(yáng)光直射,水溫應(yīng)盡量控制在25℃以下;氣溫低于5℃不應(yīng)繼續(xù)灌漿,養(yǎng)護(hù)溫度低于10℃應(yīng)有保溫措施。同時(shí),在雨雪天氣時(shí),不應(yīng)進(jìn)行灌漿施工。
①灌漿施工人員應(yīng)為專業(yè)技術(shù)工人,經(jīng)過(guò)相應(yīng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行培訓(xùn)并具有其頒發(fā)的專項(xiàng)施工工作證。
②灌漿時(shí),應(yīng)有現(xiàn)場(chǎng)灌漿施工記錄表,對(duì)灌漿情況進(jìn)行詳細(xì)記錄,同時(shí)每塊墻板都應(yīng)留有影像資料,對(duì)每面墻板現(xiàn)場(chǎng)各出漿口出漿情況進(jìn)行記錄。
③使用電動(dòng)灌漿泵灌漿時(shí),需要有停電應(yīng)急措施,以防止突然斷電造成灌漿停止。
④套筒灌漿施工時(shí)應(yīng)進(jìn)行套筒接頭平行試件檢驗(yàn),同一規(guī)格鋼筋、同一規(guī)格套筒按照每500個(gè)鋼筋套筒灌漿連接接頭為一個(gè)檢驗(yàn)批,制作不少于3個(gè)套筒灌漿連接接頭進(jìn)行單向拉拔試驗(yàn),檢驗(yàn)是否破壞在鋼筋段內(nèi)。
⑤套筒灌漿施工時(shí),應(yīng)按照每工作班制作1組,且每層不應(yīng)少于3組的要求制作規(guī)格為40mm×40mm×160mm的長(zhǎng)方體試塊,標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d后進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。
⑥套筒灌漿施工完成后,應(yīng)全數(shù)檢查所有出漿口均應(yīng)出漿。
⑦現(xiàn)場(chǎng)剩余、遺撒和泄露的干料或漿料要隨時(shí)收集處理,并不得二次使用。
裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)體系中,套筒灌漿連接是一種應(yīng)用最廣泛,連接性能較穩(wěn)定的技術(shù)措施。灌漿施工質(zhì)量直接關(guān)系著受力鋼筋連接的可靠性,最終影響著結(jié)構(gòu)的安全性。在現(xiàn)今套筒灌漿質(zhì)量連接檢測(cè)手段缺乏的情況下,在施工過(guò)程中預(yù)防和杜絕上述質(zhì)量通病是保證套筒灌漿連接技術(shù)的重點(diǎn)。灌漿施工作為裝配式混凝土建筑建造中的重要環(huán)節(jié),廣大生產(chǎn)及施工單位需加強(qiáng)質(zhì)量管理,科學(xué)生產(chǎn),確保工程結(jié)構(gòu)安全質(zhì)量,推進(jìn)裝配式建筑穩(wěn)步發(fā)展。