裝配式住宅灌漿施工方法

王 聰，王軍恒,燕雪騁，胡香港（中建八局浙江建設有限公司，杭州 311200)

民樂大型居住社區(qū) B 10-08 地塊裝配式項目位于上海市浦東新區(qū)惠南鎮(zhèn)，規(guī)劃用地面積16 750.3 m2，總建筑面積44 503.97 m2，其中地上住宅建筑面積為 38 198.37 m2，地下車庫面積為 3 485 m2。包含 4 幢裝配整體剪力墻結構住宅及 1 幢單建式地下車庫。這是中建八局第一個獨立開發(fā)施工生產(chǎn)的裝配式住宅項目。

1 技術原理及產(chǎn)品特性

1.1 灌漿套筒

鋼筋套筒灌漿連接按照結構形式分為半灌漿連接和全灌漿連接。

半灌漿連接通常是上端鋼筋采用直螺紋、下端鋼筋通過灌漿料與灌漿套筒進行連接。一般用于預制剪力墻、框架柱主筋連接，所用套筒為 GT/CT 系列灌漿直螺紋連接套筒，簡稱灌漿套筒。

半灌漿連接的性能及適用范圍：套筒設計符合 JG/T 398—2012 《鋼筋連接用灌漿套筒》要求，接頭性能達到JGJ 107—2016 《鋼筋機械連接技術規(guī)程》規(guī)定最高級 Ⅰ級要求。

半灌漿連接目前可連接 HRB 335 和 HRB 400 帶肋鋼筋，連接鋼筋直徑范圍為φ12 ～40 mm。

全灌漿連接的性能及適用范圍:全灌漿連接是兩端鋼筋均通過灌漿料與套筒進行的連接。一般用于預制框架梁主筋的連接。

所用套筒為 CTH 系列灌漿連接套筒，簡稱灌漿套筒。

JM-CTH 系列套筒優(yōu)點：

（1）采用優(yōu)質碳素結構鋼加工制造，比鑄造材料材質更穩(wěn)定可靠、性能更好（特別是延性），機械加工比鑄造工藝更容易控制尺寸。

（2）內部溝槽采用發(fā)明專利技術正反向斜坡設計，受力更合理科學。

（3）外徑全世界最小，質量穩(wěn)定可靠。

性能及適用范圍：

（1）全灌漿連接接頭性能達到 JGJ 107—2016 規(guī)定的最高級 Ⅰ 級要求。

（2）全灌漿連接目前可連接 HRB 335 和 HRB 400 帶肋鋼筋，連接鋼筋直徑范圍為φ16 ～ 40 mm。

1.2 灌漿料

JM 鋼筋套筒灌漿連接均常采用 CGMJM 系列接頭專用高強灌漿料，均滿足并部分指標優(yōu)于 JG/T 408-2013《鋼筋連接用套筒灌漿料》規(guī)定。

該系列產(chǎn)品按強度分：高強型（CGMJM-VI 型）和超高強型（CGMJM-Ⅷ型）。高強型（CGMJM- VI型）按用途又分為：通用型（也稱泵送型）和低溫型。

（1）CGMJM-VI 通用型（泵送型）灌漿料，常溫下可操作時間 60 min，適用于正常施工場合，可采用機械泵灌漿，也可手動灌漿。目前適用于直徑在 12 ～25mm鋼筋的灌漿連接。

（2）CGMJM-VI 低溫型灌漿料，主要用于溫度較低時（比如 5 ℃ 以下，甚至在 -10 ℃）還需要施工的場合。該型料在 5 ℃ 以下使用時，要與廠家溝通，制定專門的工藝。在日平均氣溫低于 0 ℃ 時，需要輔助加熱保溫措施。該型料在常溫下使用時，可操作時間較短（低于 30 min），只推薦用于小批量手動灌漿、快速搶工期的場合。

（3）CGMJM-Ⅷ 型超高強灌漿料，常溫下可操作時間60 min，主要用于大直徑鋼筋（≥28 mm）的連接，機械泵送、手動灌漿均可。

2 施工流程及注意事項

施工流程：連接部位清理潤濕→漿料分倉→構件吊裝固定→接縫不嚴處塞實→攪拌漿料→灌漿料現(xiàn)場試驗→注漿→養(yǎng)護 24 h（溫度較低時養(yǎng)護時間適當增加）。

測量并計算需灌注的腔體積，計算灌漿料的總用量，總用量為聯(lián)通腔加上套筒腔用量，加水量為干料質量的20%，拌和水必須稱量后加入，精確至 0.1 kg。拌和用水應采用飲用水，使用其他水源時，應符合 JGJ 63—2006 《混凝土拌和用水標準》的規(guī)定。攪拌機、灌漿泵就位后，將灌漿料倒入攪拌機內，邊攪拌邊加水，加至 80% 水量，攪拌3～4 min 后再加所剩的 20% 水。一般情況攪拌約 5 min，攪拌均勻后，靜置約 2 min 排氣，然后灌入灌漿槍或灌漿泵中進行灌漿作業(yè)。灌漿時，套筒的排漿孔溢出砂漿即應立即封堵灌漿和排漿孔。多個接頭連通灌漿時，依接頭灌漿或排漿孔溢出砂漿的順序，依次將溢出砂漿的排漿孔用專用堵塞塞住，待所有套筒排漿孔均有砂漿溢出時，停止灌漿。按施工工藝要求批次與數(shù)量制做現(xiàn)場試塊，置于與結構件臨近的環(huán)境下。灌漿完畢，立即用水清洗攪拌機、灌漿泵和灌漿泵管等器具。

CGMJM-Ⅵ 灌漿料可在 5～40 ℃ 下使用。攪拌完的砂漿隨停放時間延長，其流動性降低。自加水算起應在 30 min內灌完（鑒于每批灌漿料的經(jīng)時性有所不同，為保證灌漿順利完成，建議施工前，按照加水比例預攪 2～3 kg 接頭灌漿料，放置同條件施工現(xiàn)場 30 min 觀察其凝固速度，作為實際施工時的參照）。剛攪拌完的拌合物表面上如果有浮水，表明水量過多，應再加一些灌漿料干料，適當攪拌將浮水“吃”光，有浮水會降低膨脹效果。聯(lián)通腔灌漿時，單個構件的灌漿長度超過 2m時，宜采用分段灌漿，以保證施工質量，否則會因攪拌、灌注時間過長，漿體流動度下降造成灌漿失敗。灌漿料中嚴禁加入任何外加劑或外摻劑。

灌漿構件同期養(yǎng)護的試塊強度達到 20 MPa 時，可以拆模。模板拆除后，灑水養(yǎng)護至 7 d，一般為 2～3 h 灑水一次。灌漿后 4 h 內，構件不可受到振動。

3 現(xiàn)場灌漿施工質量檢驗項目及要求

3.1 灌漿料復試

灌漿料使用前，必須委托具備資質的檢查單位進行進場復試，復試合格方可進行現(xiàn)場施工。復試檢測項目及性能指標檢驗結果符合 JG/T 408—2013 有關規(guī)定。

檢查數(shù)量：同一批號的灌漿料，檢驗批量≤50 t。

檢驗方法：每批按 JG/T 408—2013 的有關規(guī)定隨機抽取灌漿料制作試件并進行檢驗。

3.2 灌漿接頭試驗

3.2.1 灌漿接頭工藝試驗

灌漿施工前，應對不同鋼筋生產(chǎn)企業(yè)的進場鋼筋進行接頭工藝檢驗；施工過程中，如更換鋼筋生產(chǎn)企業(yè)、或同生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)的鋼筋外形尺寸與已完成工藝檢驗的鋼筋有較大差異時，應補充工藝檢驗。

(1）工藝檢驗一般應在預制構件生產(chǎn)前進行。如現(xiàn)場灌漿施工單位與工藝檢驗時的灌漿單位不同，灌漿前應再次進行工藝檢驗。

(2）工藝檢驗應模擬施工條件制作接頭試件，并按接頭提供單位提供的施工操作要求進行。

(3）每種規(guī)格鋼筋應制作 3 個對中套筒灌漿連接接頭，并檢查灌漿質量。

(4）每個接頭試件的抗拉強度和 3 個接頭試件殘余變形的平均值應符合 JGJ 107—2016 中對Ⅰ級接頭的相關規(guī)定。

(5） 第一次工藝檢驗中 1 個試件抗拉強度或 3 個試件的殘余變形平均值不合格時，可再抽 3 個試件進行復檢，復檢仍不合格判為工藝檢驗不合格。

3.2.2 灌漿接頭抗拉強度檢驗

如果在構件廠檢驗灌漿套筒抗拉強度時，采用的灌漿料與現(xiàn)場所用一樣，試件制作也是模擬施工條件，那么，該項試驗就不需要再做。否則就要重做，做法如下：

（1）檢查數(shù)量：同一批號、同一類型、同一規(guī)格的灌漿套筒，檢驗批量≤1 000 個，每批隨機抽取 3 個灌漿套筒制作對中接頭。

（2）檢驗方法：有資質的實驗室進行拉伸試驗。

為縮短試驗周期，在 28 d 內，只要同步灌漿料試塊強度達到 85 MPa 就可送檢。檢驗結果應符合 JGJ 107—2016中對 Ⅰ 級接頭抗拉強度的要求。

3.3 灌漿料流動度試驗

現(xiàn)場灌漿施工前，每臺班每次拌和灌漿料需進行流動度試驗，初始流動度＞ 300mm方可進行現(xiàn)場灌漿。具體試驗方法及規(guī)定如下：

（1）流動度試驗應符合下列規(guī)定：①應符合 JC/T 681—2005 《行星式水泥膠砂攪拌機》要求的攪拌機拌合灌漿料；②截錐圓模尺寸應符合 GB 2419—2005《水泥膠砂流動度測定方法》的規(guī)定，尺寸為下口內徑（100±0.5）mm，上口內徑 （70±0.5）mm，高（60±0.5）mm；②玻璃板尺寸 500 mm×500 mm，并應水平放置。

（2）流動度試驗應按下列步驟進行：①稱取 1 800 g灌漿干粉料，精確到 5 g；按照產(chǎn)品設計（說明書）要求的用水量稱量好拌合用水，精確至 1 g。②濕潤攪拌鍋和攪拌葉，但不得有明水。將灌漿料倒入攪拌鍋中，開啟攪拌機，同時加入拌和水，應在 10 s 內完成。③加入約 70% 的灌漿干粉料，攪拌至大致均勻（1～ 2 min），最后將剩余干料全部加入，再攪拌 3～ 4 min 至漿體均勻。攪拌均勻后，靜置 2～ 3 min 排氣。④濕潤玻璃板和截錐圓模內，但不得有明水；將截錐圓模放置在玻璃板中間位置。⑤將拌和好的灌漿料倒入截錐圓模內，直至漿體與截錐圓模上口平；徐徐提起截錐圓模，讓漿體在無擾動條件下自由流動直至停止。⑥測量漿體最大擴散直徑及其垂直方向的直徑，計算平均值，精確到 1 mm。作為流動度初始值，應在 6 min 內完成上述攪拌和測量過程。⑦將玻璃板上的漿體裝入攪拌鍋內，并采取防止?jié){體水分蒸發(fā)的措施。直加水拌合起 30 min時，將拌和鍋內漿體按上面③～⑥步驟試驗，測定結果作為流動度30 min 保留值。

3.4 灌漿料試塊抗壓強度試驗

灌漿施工中，需要檢驗灌漿料的 28 d 抗壓強度。用于檢驗抗壓強度的灌漿料試件應在施工現(xiàn)場制作、實驗室條件下標準養(yǎng)護[溫度 （20±1）℃，相對濕度≥95%]。

（1）抗壓強度試驗檢查數(shù)量：每工作班取樣≥1 次，每樓層取樣≥3 次。每次抽取 1 組 40 mm×40 mm×160mm的三聯(lián)試件，標準養(yǎng)護 28 d 后進行抗壓強度試驗。

（2）抗壓強度試驗步驟：①稱取 1 800 g 灌漿干粉料，精確到 5 g；按照產(chǎn)品設計（說明書）要求的用水量稱量好拌合用水，精確至 1 g。②濕潤攪拌鍋和攪拌葉，但不得有明水。將灌漿料倒入攪拌鍋中，開啟攪拌機，同時加入拌和水，應在10 s 內完成。③加入約 70% 的灌漿干粉料，攪拌至大致均勻（1～ 2 min），最后將剩余干料全部加入，再攪拌 3～ 4 min 至漿體均勻。攪拌均勻后，靜置 2～3 min 排氣。④將漿體灌入試模，至漿體與試模的上邊緣平齊，成型過程中不應振動試模。應在 6 min 內完成攪拌和成型過程。⑤試塊拆模后，移入實驗室內進行標準養(yǎng)護。⑥試塊齡期達到 28 d 后，委托實驗室進行抗壓強度試驗。

4 使用前注意事項

灌漿料應儲存于通風、干燥、陰涼處，應注意避免陽光長時間照射。氣溫高于 30 ℃，制漿拌和水應避免陽光長時間照射，水溫應盡量控制在 25 ℃ 以下；攪拌設備和灌漿泵（槍）等器具也要在使用前用水潤濕、降溫；漿料攪拌時也應避免陽光直射。對灌漿構件表面，也應預先潤濕降溫。手動灌漿槍為針管狀，靠人力將漿料壓入接頭套筒內，適用于單個或少數(shù)接頭逐一灌漿；電動灌漿泵適用于采用聯(lián)通腔方式對同一倉體的多個接頭進行灌漿(見分倉要求)。使用電動灌漿泵灌漿時，需要有停電應急措施，以防灌漿過程中突然停電造成構件灌漿連接中途停止。雨雪天氣，不宜進行灌漿施工。

對多個連通接頭灌漿時，禁止從兩個灌漿口同時灌漿，以防窩氣而造成連通腔不能充滿。 在灌漿過程中，如發(fā)現(xiàn)漿料灌注阻力較大，確認無法繼續(xù)灌漿時，應立即停止作業(yè)，記錄情況，分析原因，根據(jù)具體情況采取措施。灌漿完成后，根據(jù)現(xiàn)場同條件灌漿料試塊強度和施工方案要求，確定拆除構件固定支撐時間?，F(xiàn)場灌漿料檢驗試塊應采用同現(xiàn)場攪拌工藝拌制的漿料制作。施工驗收用試塊，在漿料凝固后放在標準室進行標準養(yǎng)護；用于指導施工用試塊（比如確定拆除支撐時間）應密封或水養(yǎng)在與構件相同的溫度環(huán)境下。灌漿完畢，立即用水清洗攪拌機、灌漿泵、灌漿槍等器具，禁止干固后的漿料再混入新拌制的漿料中。

CGMJM 系列灌漿料規(guī)定了有效期，超出有效期的產(chǎn)品不得使用?，F(xiàn)場灌漿施工人員須經(jīng)本公司技術培訓，考試合格并取得《JM 水泥灌漿鋼筋連接技術操作上崗證》后，方可持證進行灌漿施工作業(yè)。

安全事項：每個工藝環(huán)節(jié)操作時一定要保證安全，凡帶電設備，嚴格按電器通用要求和設備使用說明要求操作、管理。操作人員要接受安全培訓并接受工廠和現(xiàn)場的安全監(jiān)督管理。

環(huán)保事項：使用操作本產(chǎn)品時產(chǎn)生的廢棄物要按要求處理回收?，F(xiàn)場剩余、遺撒和泄露的干料或漿料要隨時收集處理。

5 結 語

對于裝配式結構而言，關鍵技術就是節(jié)點的連接。節(jié)點是裝配式結構體系的傳力樞紐，也是最為薄弱的環(huán)節(jié)。灌漿料的高強性能和微膨脹性能，保證了套筒灌漿后填充密實，使節(jié)點連接緊密。這一技術保證了裝配式結構的順利推行。由于灌漿料穩(wěn)定性好、無毒、無臭，不污染環(huán)境，固化后不收縮，材料來源豐富，配置方便，操作簡單，所以對建筑的發(fā)展有著深遠的影響和不可忽視的意義。