山东建筑大学 土木工程学院 山东济南 250101
摘要:近年来,随着我国住宅产业化进程的快速发展,装配式建筑作为一种国家和地方政府大力推广的结构形式,逐渐成为建设工程领域的研究热点。钢筋灌浆套筒连接技术是预制装配式结构构件连接的关键技术之一,也是预制装配式建筑使用和推广过程中要解决的主要问题。文中主要针对灌浆套筒连接的施工工艺、灌浆作业、灌浆口封堵和饱和度检验等进行了详细说明,希望给施工技术人员提供一定帮助。
关键词:装配式建筑;套筒灌浆;施工工艺;灌浆连接
近年来,装配式建筑以其生产效率高、环境污染小、现场作业少等优势,在国内外建筑领域中日益被重视。在装配式建筑中,构件间的节点连接是反映建筑物合理与否的重要指标之一[1]。由于预制构件内钢筋已经固定,无法对其进行调整,故传统的连接方式不再适用于预制构件。钢筋套筒灌浆连接方式应运而生,并不断地完善和发展成为装配式建筑受力筋的主流连接方式。
一、套筒灌浆连接
套筒灌浆连接技术是指将预制件用以连接的外伸带肋钢筋插入到套筒空腔内一定长度,然后向套筒内注入专用的灌浆料,以使预制部件连接成整体,实现装配[2]。灌浆料的膨胀特性使得套筒内壁受到较大压应力,与钢筋肋纹以及套筒内壁设置的凹槽、剪力键配合产生足够的机械咬合力,从而保证了钢筋力的传递。基于施工工艺套筒灌浆连接方法,可以分为连通腔灌浆法和坐浆逐一灌浆法[3]。连通腔灌浆法工作原理是接缝处分仓形成的空腔区域作为灌浆料的主流,然后如同支流般地逐个灌入套筒;坐浆逐一灌浆法则是将坐浆料平铺于水平接缝上,将每个套筒下部开口进行封堵使得各套筒相互独立,然后依次对各套筒进行灌浆。
二、灌浆施工工艺
(一)灌浆前准备
灌浆前处理主要包括以下几点:
(1)预制构件施工前处理。对预制件装配的定位应进行精
确计算,确保预留钢筋能够全部插入套筒。预制件外伸钢筋长度应根据套筒长度和其他相关构造要求进行调整,当过长或过短可对其分别进行切割或焊接处理;
(2)将预制构件连接接触面进行粗糙处理,以增大与浆料的接触面积,提高粘结力。对接触面冲水湿润并确保接触面上无油污,碎屑等杂物;
(3)灌浆、出浆口的检查。为了保证灌浆料顺利流入各个套筒,应在灌浆前检查灌浆口和出浆口内是否有阻挡浆料流通的异物以及预留钢筋的位置是否会阻挡浆料的流通。
(二)分仓、接缝
分仓的作用在于将一些较大的预制件连接面划分为较小区间以保证灌浆的密实性,通常采用垫块进行分隔。前期预制构件的定位可能会破坏满铺于接缝面的坐浆料,在必要时应对坐浆料进行二次补浆,以确保封缝密实。在封缝过程中可采用内衬条的方式封缝[4]。另外,应对接缝处封浆料进行倒角处理。以增加封浆料与预制件的接触面积,使连接更加可靠。封浆完成后应进行至少 24h 养护硬化,待其强度达到30MPa时,方可进行灌浆作业。
(三)灌浆料拌制
搅拌前应对灌浆料的质量进行初步检查,确定无异常后用电子称称取所需量的灌浆料放置备用。将称取好的水放入搅拌筒中,采取逐步加料搅拌的方式,先掺入70% 的灌浆料搅拌1min,再加入剩余的灌浆料连续搅拌至均匀。刚拌制好的灌浆料不能立即使用,浆料中存有的空气会影响灌浆的密实度,需静置一段时间排出空气。浆料的起始流动度应不低于30cm。
(四)灌浆
采用压力泵送的方式,控制泵送的速度和压力,使浆料由灌浆口自下而上逐步填满套筒内部,保证了灌浆的密实性。灌浆作业应持续连贯。出浆口喷出充实无气泡浆料可作为灌浆是否完成的标志。当温度较低时,灌浆料硬化不够充分,并影响其强度和流动性,此时需要对套筒和浆料进行升温处理,例如采取棉被保暖或者电加热等方式进行加热[5]。当灌浆过程中出现漏浆时,应立刻中止灌浆并进行堵浆补浆处理,但二次补浆压力应稍低于注浆压力[6]。若漏浆情况依然无法制止则应用高压水枪将对应预制件冲洗干净然后返厂修理。
三、灌浆口封堵和施工检测
(一)封堵灌浆口及出浆口
灌浆完毕后,应按照先封堵出浆口,再封堵灌浆口的顺序进行规范封堵操作。若采用连通腔灌浆法,则应按照排浆的先后顺序对出浆口进行封堵。在封堵出浆口期间,灌浆机持续施压,直到所有的出浆口封堵完毕后,迅速抽出灌浆机并进行灌浆口的封堵,防止灌浆料倒流从而降低灌浆料的密实性,并在出浆口外接一个透明管,以观察灌浆料回流的情况。由于逐一灌浆法的灌浆口数目较多,使得封者流程更加复杂,且封堵过程中更容易出现浆料回流。此时,可将排气保压堵头和止回堵头于灌浆前分别塞入出浆口和灌浆口[7]。灌浆口、出浆口堵塞完毕后若还出现了浆体泄漏的情况则应立刻采取补浆措施,例如可以扩大出浆端口口径使得补浆流程更加高效迅捷。
(二)灌浆料饱和度检验
在封堵完成后静置一段时间,待套筒内浆体基本不产生流动时,逐个取下出浆口塞子,观察孔内灌浆料液面高度。灌浆料上表面应高于孔下缘 5mm 以上
[8]。未达到该要求要立刻在出浆口进行补浆处理。当满足要求后重新堵塞出浆口,已进入养护硬化阶段。养护硬化期间禁止扰动预制构件,防止对连接产生破坏。
四、结语
在装配式建筑中,套筒灌浆连接工艺逐步走向成熟,使得各连接节点更加可靠。然而,当前对于套筒灌浆连接技术工序仍较为繁琐,对于现场施工人员的技术要求较高。基于本文所阐述的施工工艺流程等,将有助于施工技术人员熟悉掌握套筒灌浆连接和检测等步骤,并保证连接处的施工质量。
参考文献
[1]徐其功.装配式混凝土结构设计[M].中国:中国建筑工业出版社,2017.
[2]钢筋套筒灌浆连接应用技术规程,JGJ355-2015[S].北京:中国建筑工业出版社,2015.
[3]钢筋套筒灌浆连接技术规程,DB11/T1470-2018[S].北京:中国建筑工业出版社,2018.
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[8]吴俊峰.装配式建筑钢筋套筒灌浆连接施工技术的研究[J].科技创新与应用,2020(24):95-96.