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摘要:装配式混凝土结构中钢筋套筒灌浆连接是涉及结构安全的关键环节,其连接质量的好坏至关重要。目前国内尚无有效的过程管控措施保障套筒灌浆质量,部分工程项目更是暴露出套筒灌浆不饱满等质量事故,对建筑物造成严重安全隐患,引起业界广泛关注。基于此,本文对装配式高层建筑套筒灌浆施工技术进行简要阐述。
关键词:装配式;高层建筑;套筒灌浆;施工技术
1 套筒灌浆连接技术
1.1 套筒灌浆连接技术特征
灌浆套筒技术是指在带肋钢筋插入套筒之后,利用灌浆料灌入套筒以及钢筋的间隙之中,在灌浆料硬化完成后,带肋钢筋将会与套筒内壁形成极为紧密的啮合,确保钢筋与套筒之间的有效传力达到Ⅰ级接头性能需求。套筒灌浆技术作为预制装配式建筑施工中常用的钢筋连接施工手段,套筒灌浆连接技术中的连接部位可形成刚性节点,在节点构造部位具备与现浇节点相近受力性能时,可将其应用于大直径的钢筋连接之中。套筒灌浆连接工艺技术的施工流程较为复杂,施工难度相对较高,再加上应用的套筒以及灌浆材料成本相对较高,给套筒灌浆技术的应用带来一定的阻碍。此外套筒灌浆连接技术下的质量检测难度系数相对较高,因此需要保证套筒灌浆的施工质量,确保应用预制构件的生产质量,同时加大对于建筑工程施工管理力度,继而保证灌浆套筒连接的技术施工质量。
1.2 套筒灌浆连接技术原理
套筒灌浆连接技术主要是由带肋钢筋、灌浆料以及套筒这三部分构成。技术应用原理为在铸造完成的中空型套筒中,将钢筋从套筒两端的开口处插入套筒内部,在钢筋以及套筒之间灌注填充具备微膨胀结构的高强度灌浆材料,利用专用灌浆材料的微膨胀特性加强钢筋与套筒内侧之间正向作用力,强化正向作用力与粗糙表面的摩擦力。根据钢筋与套筒连接形式的不同可分为全灌浆连接技术以及半灌浆连接技术,半灌浆连接技术作为新型的施工技术,其应用潜力极大。半灌浆连接应用技术主要是将钢筋的一端采用灌浆连接手段进行连接,另一端则应用机械连接手段进行连接。
2 套筒灌浆连接质量控制要点
2.1工厂生产质量控制要点
1)套筒进厂应严格检验厂家出具的合格证、材质证明书、型式检验报告;同时,应严格检查套筒外观质量、标识和尺寸偏差,确保套筒原材料进厂质量安全。
2)灌浆套筒预埋的位置应严格按设计规定及规范要求执行,灌浆套筒应固定在模具上,灌浆套筒与模具面应垂直、牢固,应采用专用固定件固定灌浆套筒,避免混凝土浇筑、振捣时钢筋灌浆套筒移位。
3)确保灌、排浆导管安装牢固,不出现弯折、挤压、变形、破损等现象。
4)灌、排浆导管应采取防止向灌浆套筒内漏浆的封堵措施,可使用胶带、PE棒、专用封堵件等封堵方式。
5)预制柱的灌、排浆管应采用硬质的PVC管,避免由于灌、排浆管过长,造成导管变形、弯折或混凝土挤压变形破坏,同时应有保护措施与就近钢筋进行绑扎固定,确保混凝土浇筑时不会破坏PVC管。
6)预制柱构件应设置排气孔,当无设计要求时,构件生产应加设排气孔,孔径≥30mm,排气孔位置高于排浆口≥300mm,排气孔宜设置在手工操作面或建筑物室内侧。
7)浇筑混凝土前应对灌浆套筒部位重点检查,包括灌浆套筒的型号、数量、位置及灌浆孔、排浆孔、排气孔的位置;灌、排浆导管是否保持通畅、弯折与否,并应拍照留档,与隐蔽影像资料一起留存。
8)混凝土浇筑及振捣时应采取可靠措施避免连接钢筋、灌浆套筒发生错动或偏移,并保持外露钢筋清洁;套筒灌浆管、排浆管及排气管处,混凝土振捣时应避免直接振捣,以免管道封堵或挤压。
9)预制构件出厂前应对灌浆套筒的灌浆孔和排浆孔进行通畅性检查,并清理灌浆套筒、灌排浆管内的杂物,可使用气泵或钢棒对灌、排浆导管及套筒的畅通性进行检查,辅助手电筒等工具进行内视检查,避免造成施工时无法灌浆或影响灌浆质量。
2.2 现场施工质量控制要点
1)进场检验:预制构件进场应严格检验构件产品合格证、有效型式检验报告、接头工艺检验报告、抗拉强度批检报告。检查套筒是否存在堵塞等情况,确保构件进场质量安全。
2)灌浆准备:①结合项目实际情况编制专项灌浆施工方案,对灌浆人员进行专项培训及实际操作交底,灌浆人员应持证上岗;②确定套筒、灌浆料应符合接头形式检验确定的相匹配的灌浆套筒及灌浆料;③预制构件封缝完成后应对封缝料进行养护,封缝料抗压强度达到30MPa后,应能承受灌浆压力,方可进行灌浆施工;④准备灌浆相应的设备机具;⑤对于首次施工,宜选择有代表性的单元或部位进行试制作、试安装、试灌浆。
3)拌制灌浆料:①灌浆料拌合物的温度宜为10~30℃,当环境温度<5℃或>35℃ 时,应采取有效措施调节水温(使用冰水或加热等措施);②搅拌灌浆料应使用搅拌专用设备,并严格按厂家当期提供配合比调配灌浆料,灌浆料搅拌时间为3~5min,搅拌好的灌浆料应静置2min,确保气泡泛出,搅拌完成后,不得再次加水,灌浆料拌合物应在制备后30min 内用完。
4)浆料检测及试块制作、灌浆前应使用截锥圆模检查拌合后的浆液流动度,保证流动度≥300mm,同时制作灌浆料强度试块。
5)压力注浆:灌浆机使用前应先用清水湿润设备管道,将拌合好的浆液倒入灌浆泵斗,启动灌浆泵,待灌浆泵嘴流出浆料呈圆柱状时,将灌浆嘴插入套筒灌浆孔开始注浆,每根柱只能选择1个灌浆孔进行灌浆作业,并应连续灌浆,中途不得停顿。
6)封堵灌排浆孔:当套筒灌排孔逐个露出浆液,且浆液呈圆柱状流出时,立即塞入胶塞堵住孔口,当所有灌浆排浆管塞满后,排气孔流出浆液时则立刻使用胶塞塞住排气孔。然后持压30s后,抽出注浆管的灌浆嘴,同时快速用胶塞堵住下孔。
3 控制套筒灌浆连接施工技术的有效措施
3.1 对影响套筒灌浆性能因素进行分析
套筒灌浆连接点作为预制装配式建筑竖向结构的重要受力节点,施工人员需要对于影响套筒灌浆连接质量的影响因素进行细致分析,确保灌浆材料质量不会受到外界因素的影响。施工人员需要检查封浆层、出浆口以及灌浆口的密封程度,避免由于套筒内部出现空气夹层进而导致套筒顶部区域或是中部区域发生灌浆空洞问题。此外需要对预制构件的设计尺寸进行检验,避免由于预制构件与套筒发生不吻合问题导致浆料的流动性被大大降低。
3.2 对套筒灌浆连接作业质量进行控制
1)施工前利用透光检查手段检测预制柱套筒的内部,借助高压空气清理对套筒内部造物进行清理,切忌不能利用水对套筒内部进行清理,保证灌浆套筒内部的干燥性以及洁净性。
2)施工中需要确保灌浆材料的加水量在13%左右,保证灌浆材料不泌水即可。灌浆料加入的水需要在称量后加入专用灌浆材料之中,并对其进行均匀性搅拌,确保搅拌完成后灌浆料的流动度高于270mm。此外需要将灌浆料的浆体温度保持在 5℃-28℃之间,搅拌好的灌浆料需要在半小时内使用完毕。
结语:总而言之,套筒灌浆连接施工技术应用于预制装配式建筑施工时,需要施工人员严格按照工艺流程,对影响施工技术的影响因素进行分析,确保灌浆料注入密实性,保证预制装配式建筑工程的施工质量,推动建筑施工产业的绿色可持续发展。
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