在预制混凝土框架结构中, 采用全灌浆套筒可以解决梁的水平连接问题。钢筋水平连接时, 灌浆套筒应各自独立灌浆。灌浆套筒水平连接工艺如下。

(1) 安装套筒。分别在两端的甩筋端部放置端部密封圈, 首先将全灌浆套筒滑移到左端, 吊装右端预制梁, 待右端预制梁就位后将套筒滑移到中部。 (2) 检查套筒的通透性。在正式灌浆前, 逐个检查灌浆套筒的灌浆孔和出浆孔内有无影响砂浆流动的杂物, 确保孔路畅通。 (3) 拌制灌浆料。按照灌浆料使用说明书拌制灌浆料, 搅拌完成静置2 min待气泡排出后使用。 (4) 灌浆。用胶枪开始逐个套筒灌浆, 从灌浆孔灌浆, 待出浆孔连续均匀无气泡且成圆柱体冒出时, 封堵出浆孔, 继续推动一下胶枪后, 拔出胶枪, 塞住灌浆孔。灌浆过程中观察两端封堵确保不漏浆, 一旦发现漏浆及时采取封堵措施。 (5) 灌浆后套筒内充盈度检验。水平钢筋连接灌浆施工停止后30 s, 当发现灌浆料拌合物下降, 应检查灌浆套筒的密封或灌浆料拌合物的排气情况, 并及时补灌或采取其他措施。钢筋灌浆套筒的水平连接, 不仅可用于框架结构梁的连接, 在装配整体式剪力墙结构体系中剪刀梯楼梯间的外墙, 当墙板顶部设有大截面梁。若墙板整体预制PC构件太重, 可以考虑使用钢筋套筒灌浆水平连接将墙板及顶部的梁从中间断开, 拆分成两个重量小的预制构件。

根据JGJ1—2014《装配式混凝土结构技术规程》的规定预制剪力墙底部接缝宜采用灌浆料填实 (即高层剪力墙结构体系中宜采用整体连续灌浆作业方式) ;多层剪力墙结构体系中可采用底部坐浆, 套筒内内逐个灌浆的作业方式。同时JGJ 355—2015《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》规定竖向构件宜采用连通腔灌浆 (即整体连续灌浆作业方式) , 并应合理划分连通灌浆区域;每个区域除预留灌浆孔、出浆孔与排气孔外, 应形成密闭空腔, 不应漏浆;常规尺寸的预制柱多分为一个联通灌浆区域, 而预制墙一般按1.5 m范围划分连通灌浆区域。当竖向预制构件不采用连通腔灌浆方式时, 构件就位前应设置坐浆层。

由于框架柱四周边封堵内部形成一个独立的连通腔, 且在预制柱生产时底部留有凹槽, 从柱底留设导气孔直接外延到柱表面。在进行压力灌浆的过程中, 极易发现浆料外漏能及时采取措施封堵, 从而能够保证套筒内浆料的饱满度和密实性。

称水、称料用地秤 (电子) 、量杯, 温度计, 冲击钻式砂浆搅拌机, 灌浆泵 (或灌浆枪) , 水桶, 浆料搅拌桶, 灌浆料流动度检测仪, 试块试模等。

装配式建筑有别于传统建筑, 施工精度要求高, 剪力墙安装前, 应保证外露钢筋的位置、长度和顺直度满足施工要求。转换层连接部位现浇混凝土施工过程中, 应采取设置定位架等措施保证外露钢筋的位置、长度和顺直度, 并应避免污染钢筋。钢筋中心位置允许偏差为+3 mm, 外露长度、顶点标高+15 mm^[2]。超过允许偏差的应予以处理。外露连接钢筋的表面不应粘连混凝土、砂浆, 不应发生锈蚀。当外露连接钢筋倾斜时, 应进行校正。

构件与板顶接触的表面应凿毛 (凹凸不小于4 mm) 、清理干净, 不得有油污、粘贴物、浮灰等;将连接接合面洒水润湿且不得有积水。放置垫块, 垫块距墙体两端300~500 mm对称布置并测量垫块顶标高确保符合设计要求。

在预制外墙保温顶部采用不吸水密封带进行封堵, 密封带厚度大于20 mm。固定在外墙保温层顶端, 用以阻止坐浆料 (或灌浆料) 进入外叶墙板。

在吊装预制墙板前, 逐个检查预埋灌浆套筒是否通透, 应保证每个套筒通透。

吊装前, 按图纸, 在顶板弹出相应控制线。吊装过程按照位置控制线就位安装, 有偏差时, 使用工具及时微调。同时控制墙面平整度及缝隙偏差。

按照灌浆料使用说明书的拌制灌浆料, 采用电动设备搅拌充分、均匀, 并宜静置2 min排除气泡后使用;搅拌完成的灌浆料宜在30 min内使用完毕。

由于该种灌浆模式压力较小可以采用胶枪进行手动灌浆, 同时在吊装墙板前已在钢筋端部放置橡塑性垫片, 保证套筒内部与底部20 mm的缝隙隔绝, 不会出现漏浆现象, 因此只要在灌浆过程中灌满, 封堵出浆口后不会出现回流现象。

为进行装配式建筑相关课题的研究曾联合山东省建筑科学研究院对实体采用底部坐浆套筒内逐个灌浆的工艺模式随机进行实体钻心取样。从抽检的样品来判断套筒内部灌浆料的饱满度及密实度是能保证的。

为进行装配式建筑相关课题的研究曾联合青岛理工大学, 对一栋装配整体式剪力墙结构体系进行了动力力学性能检测。

该项目共分为地下2层, 地上18层, 建筑面积约为7 532.39 m², 地下及地上1~2层采用传统现浇结构施工, 2层以上为装配整体式剪力墙结构。采用预制夹心保温外墙板、叠合楼板、轻质内隔墙、预制楼梯、预制阳台等预制构件。预制剪力墙的竖向连接采用钢筋灌浆套筒连接, 且采用底部坐浆套筒内逐个灌浆的施工工艺。将测试结果与理论结果进行比较, 发现以上结构的实测频率均高于理论值, 说明实际结构刚度较大, 现浇混凝土结构约为理论值的1.5倍, 装配式建筑约为2倍左右。

该种灌浆方式不在坐浆, 灌浆前进行分仓、封堵处理, 对于剪力墙体系每仓长度不大于1.5 m连通腔的长度越小, 灌浆阻力越小, 灌浆压力越小, 越容易实现封堵密实, 从而使得套筒内的灌浆料饱满、密实。连通腔灌浆需要采用灌浆泵等机械灌浆。同时需要注意对连通灌浆区域进行分仓封堵时, 封堵材料不应减小接合面的设计面积, 即不应采取PC棒、岩棉等柔软性材料进行分仓、封堵。通常采用坐浆料进行分仓封堵。其余过程大致同底部坐浆, 套筒内逐个灌浆的施工工艺。

早在2014年就预制剪力墙的竖向连, 有人提出采用倒插法套筒连接。遗憾的是我并未在项目上实施过。把套筒预埋在构件的上部, 插筋预留在构件的下部, 构件吊装时将插筋对准下层构件露明的套筒插入如图1所示。

(1) 浇筑楼面混凝土后, 套筒会高出楼地面10~20 mm (在套筒上做标高标志, 也有利于楼面混凝土厚度的控制) , 放线、测标高、放置调整墙体标高的垫块, 固定墙体点位装置。

(2) 取开临封时堵套筒的塑料盖, 向套筒内注入足量的浆料。

(3) 墙体吊装到位顺着定位装置缓慢放下, 下部钢筋插入套筒, 少量浆料溢出, 此时墙体重量由标高垫块承受, 用斜支撑加固墙体并及时调整墙体垂直度, 固定牢靠后吊车脱钩。

(4) 墙板底部20 mm的缝隙在采用压力灌浆法。实际倒插法这种施工工艺也是套筒内逐个灌浆, 套筒内逐个灌浆才可以确保套筒内部的饱满度及密实度。

装配式建筑现阶段发展的首要任务是提升质量, 而钢筋套筒灌浆连接作为装配式建筑连接节点通常选用的的节点形式, 其质量成为装配式建筑质量把控的关键。钢筋套筒灌浆连接不仅解决了装配整体式框架结构体系中梁的水平连接及柱的竖向连接而且还解决了剪力墙结构体系中剪力墙的竖向连接。通过本文对多种施工工艺的表述, 不难得出套筒内逐个灌浆是能确保, 接头灌浆套筒内部的饱满度及密实性。并且逐个灌浆施工工艺简单且连接质量可控。对于本文所述施工工艺, 如有意见或建议, 请及时批评指正。