近年來,發展裝配式建築是建築方式的重大改革,是推進供給側結構性的改革和新型城鎮化發展的重要舉措。有利於節約資源和能源、減少施工對周邊環境和聲音的汙染,由於採用集中生產和製作,可以大幅度提高生產過程中的質量、安全和集中養護的優點。在裝配式混凝土結構預製構件中,預製構件受力鋼筋的連接方式主要有套筒灌漿連接、約束漿錨搭接連接、波紋管漿錨搭接連接。裝配式規程推薦採用套筒灌漿連接,這種連接技術在國外得到普遍採用。
目前,套筒灌漿連接方式在日本、歐美等國家已經長期、大量的實踐經驗,國內也已有充分的試驗數據和一定的應用經驗、相關的產品標準和技術規程。大部分工程項目都採用鋼筋套筒灌漿連接技術。灌漿套筒工藝流程較為複雜,套筒及灌漿料的成本較高,難以有較科學的技術手段對漿料的密實度進行檢查,套筒灌漿施工難度大,技術要求高,要嚴格控制套筒灌漿的施工過程,加強技術操作和對漿料的密實度進行有效的過程監督和現場實體的的質量監督和控制。本文主要對裝配式建築項目實施灌漿技術施工的應用進行探討 。
裝配式混凝土結構與現澆混凝土結構相比,裝配式混凝土結構用預製構件在生產方式上有以下特點。
構件生產前對施工圖紙進行深化
裝配式混凝土結構不是一次性整體澆築完成,而是通過深化圖紙中將拆分的預製構件經過節點灌漿連接而成,通過節點連接達到力傳力的作用。所以預製構件生產前的深化和拆分相當重要。將整體結構分割成小型構預製構件進行加工和吊裝安裝施工,深化圖的拆分要綜合考慮各節點的圖構造,避免出現各種遺漏。給現場安裝造成不利影響。
第一章 駐廠驗收
駐廠驗收的質量控制是細化到組成混凝土的原材料和種類上,與現澆結構相比,裝配式混凝土結構用預製構件和使用灌漿套筒等其他材料。對材料質量控制和預埋精準度的要求更高。預製構件的製作體現了更加工業化和專業化的特點,對產品指標要求更加嚴格。因此對構件的截面尺寸偏差允許值更嚴謹,預製構件的駐廠監理工作內容較多,是保證預製構件質量的關鍵之一。為保證駐廠監理工作的順利進行,監理人員駐廠前對構件廠進行監理程序的交底工作,內容包括駐廠監理的內容、要求、驗收的程序、文件的籤發、返工處理等內容,駐廠監理的職責:
覆核計量的基礎數據,審核預製構件生產和檢查驗收、結構實體檢驗和結構性能的檢驗、儲存、成品保護等方案及其原材料構配件的檢驗方案,將意見匯總報總監理工程師;
監督人員實行崗位責任制及上崗前的培訓、考核記錄。特種作業人員和主要工序操作人員必須持有相關的資格證書或培訓和考核記錄;
對預製構件生產用的原材料和構配件等設備物資進行見證取樣(水泥、砂、石、摻和料、外加劑、鋼筋、混凝土拌合物、套筒)對採購的物資進行出入庫管理、使用管理及儲存管理制度;
檢查生產的質量保證體系和設備和設施、計量器具、檢測設備等;檢查材料、構配件的質量,審核報驗資料;做好預製構件生產的數據記錄和整理工作(拆分規格、鋼筋型號、間距、套筒、砼標號、澆築日期、養護時間以及和圖紙相對應的編號和代碼)建立不合格原材料和構配件處理記錄;
根據監理工程師的安排,對預製構件生產過程進行巡視和檢查驗收,對發現的問題,及時提出整該,並向專業監理工程師進行匯報;
落實構件質量檢查驗收制度;
第二章 質量過程控制
質量控制的目標是確保預製構件生產和安裝質量達到設計和規範的要求,為此,質量控制包含了生產、運輸和安裝的全過程的質量控制。廠家應提供生產數據進行統計和分析,並提供有針對性的質量改進措施給監督人員。
預製構件的難點就在於鋼筋土預製構件的精度要求高、質量要求高、以及吊裝的孔位和安裝的螺絲孔定位要求高,若出現一點的偏差,那該構件將無法安裝,所以必須嚴格控制所有預埋的位置,確保生產構件的質量。對關鍵質量控制點、關鍵部位和特殊過程進行技術交底;對鋼筋綁紮、灌漿套筒安裝、預埋件安裝、保溫材料的鋪貼、管線的敷設、防雷鋼筋的標記、吊點吊環安裝和混凝土的澆築,拆分的規格進行進行覆核;
對拆分的梁、板、柱、牆體都有其身份的銘牌(樓層、區域位置、規格、標號、生產日期、養護齡期;
在預製構件牆體、樓板上要註明管線的走向;
確定構件進場驗收檢查的項目和檢查驗收方法。
當採用從運輸車上直接吊裝方案時,進場驗收在車上進行,由於檢查空間和角度受到限制,須設計專門的檢查驗收辦法以及準備檢查工具、無法直接觀察的部位可用探鏡檢查。
第三章 裝配式建築項目中鋼筋套筒灌漿連接原理
全灌漿鋼筋套筒灌漿連接
全套筒灌漿連接技術的原理就是利用套筒裡面的凹凸部位,和牆、板上預埋的鋼筋通過微膨脹特性專用漿料進行有效的連接,從而達到抗震要求。安裝時候被連接的牆身套筒從預埋鋼筋上部插入(先行對孔清理),安裝輔助定位後封閉底部連接位置,調整牆身的垂直度,對牆身進行45度的固定。灌漿機從下部灌漿口進行灌注,當漿料從上部漿料口溢出時候應及時採取封堵措施(持壓必須達到30s)。一端注入高強度的灌漿材料,由於灌漿料具有微膨脹的性能,所以在灌漿料硬化後,鋼筋和套筒可以緊緊結合為一個整體,正是由於灌漿料的性質,確保了套筒內部的密實性,在套筒的約束下,鋼筋也被粘接的很牢固,所以灌漿24小時內不得使構件和底部板面受動振動和物體撞擊。
半灌漿鋼筋套筒灌漿連接
半灌漿套筒連接,是鋼筋一端套絲和套筒的螺紋擰緊,利用螺紋之間的咬合來承擔所需傳遞的應力,另一端是連接鋼筋,通過澆築微膨脹的砂漿硬化之後,鋼筋與灌漿料、灌漿料與套筒之間的咬合作用而產生的三者之間的摩擦來傳遞力,是兩根鋼筋達到連接作用。總體上看,半套筒的成本更高,但是連接的效果更加理想,並且接頭的尺寸更小。
裝配式建築套筒灌漿施工工藝與質量控制措施分析
首先是技術準備措施,綜合考慮構件生產、運輸到預拼裝、明確套筒(全、半)灌漿技術參數、工藝性能及漿料測試等進行分析,做好灌漿前的技術培訓交底工作,結合相關規範和施工圖紙劃定的區域進行試灌漿。從試灌漿中找到需要改進的節點問題,來確保灌漿的飽滿度。有關質量合格標準和質量管控要點,要在技術交底明確,做書面文件記錄留底。對擬進行灌漿的人員進行學習和培訓技術考核制度,培訓考試合格後發上崗證書,培訓人員和培訓相關資料留底並保證資料的完整性。
灌漿施工前要對材料進行檢查,預製構件、灌漿套筒、封堵材料以及灌漿材料和灌漿的設備檢查。檢查預製構件套筒內潔淨情況(可採用手電筒進行照射),檢查側注漿孔是否有雜物堵塞以及套筒的位置、型號、數量是否滿足施工圖紙和相關規範的要求。檢查預留鋼筋的直徑和鋼筋的垂直度,檢查鋼筋的端部有無馬蹄形。檢查鋼筋有沒有被汙染。(整個檢查過要按區域進行劃分,做檢查資料留底)。
灌漿前要對灌漿的設備和材料進行檢查,檢查專用注漿設備及其他輔助設備,檢查灌漿材料是否滿足施工需要。
第四章 套筒灌漿施工工藝流程和管理控制
做好灌漿施工前期的準備工作,基層的處理、雜物清理、對結合部位進行淋水溼潤,但是不得有積水。灌漿分倉以及確定灌漿順序以和人員分工。
座漿密封材料宜搞高一個強度等級進行周邊的密封,密封材料需要提前24小時完成。(檢查周邊座漿是否密實)
依據配合比做漿料的試配,對試配漿料進行檢測,檢測滿足設計圖紙、專項施工方案要求後在進行試灌,(做好影像資料留底:檢查灌漿料、分倉材料、封堵材料的質量證明文件,以及灌漿操作人員的專業培訓記錄和相關培訓合格證書;檢查灌漿環境溫度設備性能參數;檢查套筒內連接長度的位置、接縫空腔邊通情況、灌漿的壓力以及接縫的封堵方式等;見證對灌漿料平行檢驗試件的製作)正式灌漿要按規範留置長方體的試壓件。
對灌漿料的密實度進行檢查,主要靠肉眼觀察上部出漿口出漿的速度和是否有斷續溢出漿體,正常漿體溢出,需要穩壓30S才可以對漿料口進行封堵措施。
每一灌漿區要按區域記錄施工技術日誌,對漿體的灌注時間,穩壓時間,封堵時間以及試壓件的留置等做詳細的記錄。
牆板結合點位置的座漿做為灌漿工藝的重要環節之一。其主要關鍵流程是對接縫處的混凝土的平整度進行檢查,檢查是否有鬆動的石子和突出的砂漿,需要對突出的小石子和鬆動的石子進行清理,對構件結合部分進行淋水溼潤,達到24h,方可進行周邊座漿處理。(座漿料要提高一個強度等級,採用微膨脹,封堵料達到一定強度後,要進行養護措施)
現場漿料的攪拌。主要依據漿料的檢測報告和產品說明書,按實驗室提供的施工配合比,現場進行試配灌漿料、現場對配置好漿料的流動性進行檢測。溫度宜探制在10-30攝氏度。
抓好灌漿操作的質量控制。灌漿環節屬於裝配式建築施工中關鍵性環節,為確保該環節施工質量,必須結合《裝配式混凝土結構技術規程》(JGJ1-2014)、《鋼筋連接用套筒灌漿料》(JG/T408-2013、《裝配式混凝土結構工程監理規程》DB4401/T87--2020等規程對灌漿料提出的技術要求。在套筒灌漿操作環節中落實:
首先對灌漿區域來進行分區域,然後確定灌漿的順序。其次是對套筒和預留孔位置、數量和深度以及鋼筋的規格、數量、位置、長度進行檢查。檢查孔內是否有雜物和注漿孔是否通暢等。
灌漿主要使用的設備有如下:滾筒式攪拌機、空氣壓縮機、電子臺稱、灌漿筒、鋼絲軟管、橡膠塞、小鐵鏟、手持式風筒。
灌漿就分倉分類,預製牆板吊裝就位後,進行牆板的安裝調試完成後。對擬進行的牆板進行分倉,分倉工作完成後,按順序對部位進行封堵、(需要注意的是全連通的灌漿料的長度不宜超過1500mm,以依據編號進行逐一進行灌漿,
灌漿料應按配比要求計算灌漿材料和水的用量,經攪拌均勻後測定其流動性,滿足設計要求後方可進行灌注,每工作班組應檢查灌漿材料攪合物初始流動度不少於1次,拌制的材料宜在30min內使用完。
嚴禁對散落的灌漿料進行二次使用,剩餘的灌漿料不得再次進行添加灌漿料和水進行混合使用。灌漿環節則需要遵循連續、緩慢、均勻原則,同時保證施工後的部件24h內不受到碰撞、振動影響。在施工中上部的排漿孔有灌漿料冒出,代表套筒內漿料已經注滿,此時持壓必須達到30s。才可以用軟木塞進行封堵。
第五章 結 論
裝配式套筒灌漿技術是裝配式結構施工中的一項新型技術,同時也是保證結構體系安全的關鍵工序。目前灌漿套筒連接的質量檢測技術比較單一,目前只有通過施工過程中的有效監督管理,結合實驗室數據進行綜合分析,對現場的實體檢測沒有科學合理的檢測手段。