中建八局第二建设有限公司上海公司 上海 202003
摘要:建筑施工经过多年的发展,装配式建筑的优势特点已经经过了无数工程实践的验证,取得了行业内的认可。通过实地调研,总结了装配整体式混凝土结构中套筒灌浆存在的突出问题,包括灌浆料质量不符合标准要求、钢筋割断或锚固强度不足、套筒出浆口不出浆、套筒出浆口浆体回流等,分析了发生的原因,提出了针对性的解决策略,有利于促进装配整体式混凝土建筑的健康发展。
关键词:装配式建筑;钢筋套筒灌浆;解决策略
一、工程概况
宁波北仑cx09-01a地块二标段项目为住宅项目,高层为21层,其住宅为钢筋剪力墙结构,外墙局部为装配式墙板,为保证施工进度及施工安全项目部决定采取“一层一灌浆”。
二、技术内容
1、钢筋割断或锚固强度不足
存在的问题:对于套筒内上、下2段对接的钢筋,根据行业标准,全灌浆套筒上、下2段钢筋在套筒内的锚固长度都不应小于各自直径的8倍。上段钢筋在构件厂施工,一般问题不大;下段钢筋需要在施工现场插入套筒内,有时由于构件生产或现场安装偏差过大导致下段钢筋无法就位,个别存在下段钢筋被割断现象。另外,还存在由于钢筋未采取保护措施,现场现浇作业时砂浆溅到钢筋上,导致有些钢筋表面包裹了1层砂浆,而工程用混凝土强度等级一般在C40及以下,强度远低于灌浆料强度,相当于在钢筋和灌浆料之间增加了1个薄弱层,会影响钢筋锚固强度。
解决策略:(1)合理使用预留钢筋定位板提高构件生产或现场安装精度,必要时采取合理的钢筋纠偏措施,严禁现场截断钢筋。
(2)为现场外露待插入套筒的钢筋设置防护措施,可采用循环使用的保护套,防止砂浆溅射到表面形成锚固薄弱层;
(3)未采取防护措施的,如有砂浆溅射到钢筋表面,在构件吊装前应采用钢丝刷对钢筋表面进行有效清理。
2、套筒出浆口不出浆
存在的问题:构件生产或安装过程中套筒内落入堵塞物或者套筒底部附近连通腔堵塞,连通腔灌浆时套筒出浆口均可能不出浆。出现这些情况一般均对不出浆套筒进行单独灌浆。如果属套筒底部附近连通腔堵塞,单独灌浆是可行的;但如属套筒中落入堵塞物,则单独灌浆时套筒出浆口仍可能不出浆,这时现场工人常从出浆口倒灌一下,由于没有排气孔倒灌效果不好,且由于出浆口处被封堵将影响后期的整治。另外,连通腔灌浆时,某一分仓尚未灌满时恰逢灌浆机料斗中浆体用完,此时如灌浆料搅拌不及时,待套筒中浆体有所凝固时再灌浆也会导致套筒出浆口不出浆,这种情况在夏季天气炎热时更易发生。
解决策略:(1)构件出厂检查和进场验收时,检查套筒内部是否有堵塞,如发现堵塞及时清除。构件吊装就位前仔细检查连通腔位置是否有杂物,连通腔周边封堵前再次检查连通腔内是否有杂物。
(2)正式灌浆前借助空压机全数通气检查(目前工程中也有采用灌水法进行检查的,对于设置坐浆层的单独套筒灌浆方式是可行的;而对于连通腔灌浆方式,灌水法会导致大量水留存在连通腔中稀释灌浆料,导致灌浆料强度下降),最后确认套筒内部是否存在堵塞,这时如堵塞特别是当堵塞物卡在钢筋和套筒内壁之间时,可伸入可弯折铁丝进行疏通,但操作难度较大。灌浆机灌浆和灌浆料搅拌应同步进行,灌浆机料斗中的灌浆料接近用完时应及时添加搅拌好的灌浆料,确保灌浆的连续性。
3、出浆口浆体回流
存在的问题:连通腔灌浆结束前,如果灌浆设备拔出前持压不充分,浆体未填充各类微小缝隙,则灌浆结束后浆体继续流动填充缝隙将导致出浆口浆体回流;各套筒出浆口回流与缝隙分布有关,具有随机性。连通腔灌浆结束,灌浆设备从灌浆口拔出,如果封堵灌浆口不及时导致漏浆较多,也会导致套筒内浆体回流,这种情况下往往是连通腔灌浆口位置的套筒回流最为严重。当套筒单独灌浆时,由于封堵灌浆口不及时造成的浆体回流现象更为普遍。
解决策略:(1)连通腔灌浆结束前,当其他所有套筒都已经出浆并封堵后再多持压至少 15s;在有条件时可采用调压灌浆设备,先进行高压灌浆再低压 持压一定时间。
(2)或者采用具有可调流量、自动保压、实时监测流量与压力等功能的新型智能灌浆设备拔出时,灌浆人员和封堵人员密切配合,努力做到灌浆设备拔出的同时进行封堵,尽量减少灌浆口漏浆。
(3)采用专用连通腔密封材料,严禁使用普通砂浆,并确保密封材料养护到合适龄期后再进行灌浆(已发现有些工程过早开始灌浆,灌浆压力作用下导致密封材料开裂、漏浆严重),现浇与预制结合处、机电管道穿过处应加强密封处理措施;为确保外墙外侧灌浆时接缝不漏浆,可将连通腔基层外侧边缘找平,吊装时将橡塑棉用水泥钉钉到基层上,并确保橡塑棉平直。
4、材料质量问题
存在问题:装配式建筑的主要核心技术就是钢筋套筒灌浆连接技术,随着装配式建筑的发展,已经逐渐的扩大发展区域,同时也推动了建筑市场的发展前景。但是由于建筑市场受到了影响,市场中的灌浆原材料的质量也出现偏差,价格上更是参差不齐,这也给建筑公司在选择原材料的时候通常会选择市场中价格最低的灌浆,这样就导致了完全没有做好对钢筋套筒灌浆的质量进行控制。
解决策略:(1)灌浆原材料在进场前期进行验收工作,主要是对质量进行验收,一方面是检测厂家材料出场是否符合要求,对包装及编码进行识别。国家标准的灌浆原材料每桶/每袋的净含量要在25kg或50kg,并且质量合格率在99%。另一方面对包装进行识别,包装上应该有净含量、产品名产、生产厂家、日期、批号、保质期、单位地址及使用说明。在夏季检查是否出现膨胀,夏季温度较高会影响灌浆的实施效果,冬季由于温度低,出现凝固的状态,由于这些外界因素的产生,在灌浆原材料的储存、使用要加强管理力度。
(2)在开工前期,需要根据现场的施工情况对灌浆原材料进行采购,要制定详细的采购计划,重点关注灌浆原材料的使用日期,避免在后续的现场中无法进行使用。采购完成后,不仅要考虑现场的空间还有考虑灌浆原材料的堆放场地及空间,确保堆放场的周围能够排水通畅。在对相关材料的合格报告检测过后,就要进一步对钢筋套筒与灌浆连接的质量进行控制。在接头的拉伸处要采用构件生产,有利于后期的接头检测,可以进行模拟实验,按照现场施工标准进行模拟,坐在钢筋的套筒内侧进行安装,当灌浆连接完成后对其进行密封,在室内温度下,无水的环境中对其进行28d的养护,完成后再对其进行拉伸。
5、灌浆料的加工质量
存在问题:灌浆施工时,灌浆料须加水班制成浆料使用。接头的三个组成部分中,灌浆料是唯一由现场操作人员加工的材料,因此其加工质量是接头质量风险最大环节之一,加工拌制时,如不按照产品规定要求操作,可能导致浆料流动度差、操作时间短、膨胀和强度性能不稳定、甚至泌水等,不合格浆料用于灌浆作业,就可能出现不流动、早凝、收缩、强度不足等问题,导致连接失败。
解决策略:进入施工现场的灌浆料应进行复核,合格后方可使用。灌浆料应妥善保管,防止受潮。每次使用前,应确认灌浆料在产品有效期内,打开包装袋后,产品外观无异常,在制作浆;制作浆料须使用干净的水、洁净的容器和准确的计量器具、符合产品加工要求的搅拌设备或机具,严格按产品使用说明书的要求机型浆料加工;灌浆料干粉、水均应称量质量,按产品规定的比例拌合;拌制浆料时须防止异物混入,及时清理搅拌器具等,禁止凝固或即将凝固的浆料混入拌制的浆料中;拌制浆料后,盛放浆料的容器应加以保护盖以防止异物落入;不同环境温度下,浆料的流动度与室温条件指标存在差异,但现场条件拌制的灌浆料的流动度必须满足灌浆作业的要求;每班生产开始时,应记录料温和水温,测试浆料的流动度,当现场环境温度变化较大时,重新测量浆料的流动度。
三、结语
(1)灌浆料、钢筋等原材料质量符合要求是评定套筒灌浆质量的先决条件,如果灌浆料强度不合格,或者钢筋被随意割断,即使灌浆饱满密实,钢筋套筒灌浆连接接头的性能也可能不满足要求。
(2)针对套筒灌浆存在的问题,应由研发、设计、构件制作、安装施工、质量检测等产业链各环节联动解决。研发和设计应从源头上简化连接构造;构件制作和安装施工应保证精度,确保操作工艺和质量控制措施有效;检测则是对研发、设计、构件制作、安装施工等各环节质量的验证。
参考文献:
[1] 吴小宝,林峰,王涛. 龄期和钢筋种类对钢筋套筒灌浆连接受力性能影响的试验研究[ J].建筑结构,2013
作者简介:
邢彬,1994年生,专业工程师。现供职于中建八局第二建设有限公司。