论装配式剪力墙结构转换层灌浆套筒钢筋定位的施工现场管理

刘彦

（山西二建集团有限公司，山西太原 030002）

0 引言

随着我国社会的进步与发展，装配式建筑构件的生产工厂对于剪力墙的生产质量规范逐渐严格，检测体系也随之建立，为使用单位提供保障。但是，在装配式建设工程现场施工的过程中，大量支模板绑钢筋下的埋件工作已经在工厂中完成。因此，关键套筒技术主要在现场完成，以确保现场实际的建筑质量。本文从多个方面出发，尽可能在保证材料的同时，提升施工人员专业素质，提升建筑剪力墙结构的稳定性。装配式建筑结构的质量关键，就在于组装环节的技术层面，关键套筒定位技术在此中发挥了重要价值，因此在保证技术的同时，工程效率随之提升且施工成本也能获得相应的控制。

1 装配式剪力墙结构钢筋套筒灌浆连接技术

1.1 钢筋套筒灌浆连接的可行性

套筒灌浆连接是一种机械连接技术，设计人员在设计时，进行预制件的确认，由施工人员将这些预制件结构露出的钢筋插入套筒中，接着采用注浆孔注入套筒，使钢筋与套筒紧密连接[1]。目前，世界上的装配式建筑施工中，该项技术的使用较为普遍，我国的规范中也逐渐普及对该项技术的使用，对套筒灌浆连接检验进行系统化的规范，可以保证装配式建筑剪力墙在实际施工中的应用。

1.2 套筒灌浆接头的分类与构造

通常情况下，套筒灌浆接头形状为圆柱体或是枣核体。其一般为竹节形式，主要被用来增加套筒内壁与灌浆料、钢筋之间劲结作用力，套筒材质通常情况下会采用球墨铸铁或是优质碳素结构钢，接着采用铸造工艺推进制作[2]。套筒配料实际使用中，具有多重特点，如需水量少、流动性强、具有自密性、早期强度高，且会出现膨胀现象。实际施工中，水泥是其主要的材料，在此基础上加入膨胀剂、减水剂、早强剂、优质石英砂等。

按照套筒结构来说，套筒灌浆接头使用较为广泛，总体上被分成双头灌浆与单头管将接头。双头灌浆接头两端均为圆筒形式，两头钢筋需要利用灌浆技术加以固定，此种技术适用于范围普及性高[3]。单头套筒灌浆结构中，此类型接头内部可采用直螺纹机机械与钢筋连接装配式施工现场实际施工中，采用的灌浆方式在将其连接。机械连接端的长度相较于连接时钢筋锚固的长度不同，但材料的强度需要保证，由于制作精度与灌浆端相比较高，且各种套筒只能对应唯一直径的钢筋。因此，难以控制实际的施工成本。表1 为钢筋接头产品参数比较，设计人员计时工团队可通过比较选择最佳的产品，以将装配式建筑产品制定控制在规定范围内。

表1 钢筋套筒灌浆接头产品参数比较

钢筋套筒接头的外形参数包含多方面内容：套筒长度、套筒的壁厚、预制端套筒内径、装配式端套筒内径[4]。套筒建设中，下端设有灌浆孔与排气孔，为减少套筒出现的漏浆情况，橡胶垫的设置是重点，但是在实际的钢筋套筒选择中，不同厂家生产的材质规格等都不一样，施工方可根据自身需求采购，或是通过测试后选择，各厂家生产的钢筋套筒接头产品不可混用，以免影响装配式剪力墙的建设质量。

2 工程概况

本项目共建设4 栋住宅单体楼及地下车库，住宅单体采用整体式剪力墙结构体系，总建筑面积为110722.75m2，车库面积为18084.52m2。1~4 层采用水平叠合板构件，5 层以上选择竖向预制构件和水平叠合板构件。

3 施工特点

现浇剪力墙与预制剪力墙通过现浇节点连接为整体，本项目预制剪力墙的竖向钢筋连接采用半灌浆套筒连接技术，预制剪力墙钢筋采用钢筋等截面代换的原理，采用单排梅花状布置[5]。本工程转换层钢筋绑扎完成后，为保证预制墙体预留灌浆套筒定位钢筋位置，采用梯子筋和钢筋定位钢板双重定位措施。使用材料和机具简便，定位钢板可重复利用。施工简便可靠，施工完毕后灌浆定位钢筋偏差均满足规范要求。

4 工艺原理

装配式剪力墙结构转换层灌浆套筒钢筋定位采用梯子筋和定位钢板双重固定措施，梯子筋和灌浆套筒定位钢筋用绑丝绑扎到一起，梯子筋通过外伸钢筋和叠合板桁架钢筋焊接到一起。为保证灌浆套筒定位钢筋锚固长度足够，需多预留10cm，灌浆套筒定位钢筋施工完毕后，通过测量再切割灌浆套筒定位钢筋。

（1）装配式建筑构件制作中，需要确保套筒位置的固定质量，控制构件中纵向钢筋的类别、长度、分布等与设计要求相符。混凝土浇筑过程中，控制套筒、钢筋位移以及套筒内及模板漏浆，可以采用构件底模加上定位螺栓，将套筒与橡胶止水套固定在此之上[6]。

（2）灌浆之前，套筒需要保持清洁度，可采用压缩空气达成清洁目标，完成该环节工作后，方可将模板封闭。测试与实际建设中，需要保证其无漏浆现象，灌浆材料必须按照使用说明书或技术文件进行搅拌，其各项指标需满足灌浆要求[7]。灌浆中，专业技术人员需要从下往上灌入，直至各排浆孔完成封堵。完成此环节之后，成品需要加强保护，以免受到外部压力或碰撞后，灌浆套筒钢筋出现变形导致密封性受到影响。待施工完成后，辅助固定的支撑物方可拆除。

5 施工工艺流程及操作要点

5.1 施工工艺流程

施工准备→测量放线→预埋插筋→钢筋焊接→钢筋微调→安装定位钢板→调整钢筋

5.2 施工方法

5.2.1 施工准备

在叠合板安装之前，根据深化详图，制作好与预制墙体灌浆套筒连接钢筋排布一致的定位钢板和梯子钢筋；根据设计图纸下料完毕预埋插位钢筋。为避免施工过程中混凝土振动产生的误差，预埋插位钢筋下料长度多10cm。

5.2.2 测量放线

在叠合板安装细调完毕后，根据楼层预留放线孔，用全站仪将控制线投测到楼层板面上。每栋单体工程的每个单元各设四个放线孔，用垂准仪和经纬仪配合进行控制线投测。根据控制轴线依次放出预制墙体的纵横轴线，依据轴线放出本层构件的细部位置线和构件定位控制线。要求轴线放线偏差不得超过2mm，且应避免累计连续偏差，要求每个平面必须有双向交叉各两条控制线。

5.2.3 预埋插筋

根据预制构件深化详图，转换层灌浆套筒定位钢筋为预埋插筋，将提前下料完毕的预埋插位钢筋和梯子筋吊运至楼层施工面（梯子筋上贴上预制构件编号），将梯子筋和预埋插筋绑扎到一块。为保证灌浆套筒定位钢筋锚固长度（8d）适合，预埋插筋下料长度比设计下料长度多10cm（在混凝土浇筑完毕后，根据抄设标高确定剪切长度），然后将预埋插筋安放到构件相应位置。

5.2.4 钢筋焊接

电焊工与电焊机在预埋插筋施工前准备到位，由项目部统一安排电焊工和电焊机将梯子筋与叠合板预埋桁架钢筋焊接到一块，焊接应轻点轻焊。

（1）钢筋焊接施工之前，施工人员需要将钢筋、钢板焊接部位以及钢筋与电极连接处的各种腐蚀物、杂物等清除。

（2）焊接剂在使用前，使用人员需要对其加以检查，如果出现受潮现象可用烘焙法保证焊剂的干燥性，焊剂脱湿时间可控制在120min 左右，温度在200~400℃。脱湿后的焊剂经过过筛工艺取出其中杂质，可与新焊剂混合应用。

（3）点焊技艺使用中过程，电压电波情况是电焊技术人员需要不断加强重视的部分，当电源电压急剧下降时，焊接工作需要立即停止，如可以控制电压波动范围在相应的范围之内，可采用提高焊接变压器级数保持焊接环境。

（4）焊接中，由于大部分焊剂技术使用环境为户外，施工人员需要加强对户外环境的观察与了解。如果户外温度较低、潮湿度高或是存在大风等天气状况，不宜进行装配式建筑建设点焊工艺的应用[9]。

5.2.5 钢筋微调

定位钢筋安装完毕后，根据控制线和深化详图，用卷尺测量钢筋具体位置，并进行微调整。实际的钢筋调整中，钢筋间距的测量、钢筋位置的测量等，部分施工单位主要通过施工人员确定或是由施工人员逐条比对。此种技术方法应用中，施工技术人员的工作量不断增多，且光靠人眼测量是不可取的，这大大增加了施工人力和时间的消耗，人眼观察的精准度有限，可能导致装配式建筑建设效率降低，对整个工程进度和钢筋混凝土质量均造成不良影响。因此，可采用微调卡控器进行调整，提升施工效率的同时，保证装配式建筑建设各方面数据的精准度。

5.2.6 安装定位钢板

根据深化详图，提前制作好5mm 厚定位钢板，定位钢板预留孔与预制墙体定位钢筋排布一致。为保证预埋钢筋位置，需将定位钢板放置到预留插筋位置。定位钢板安装完毕后，进行钢板位置调整，然后根据控制线，用卷尺测量定位钢筋位置，调整钢筋位置。由于运输堆放及吊装变形过程中受凉侧向弯曲是无法规避的，焊接前需要制作专用的夹具，通过夹具保证钢板之间的距离，拉设导链，使钢板垂直度与标准垂直度保持一致。

5.3 质量控制要点

施工质量控制要点内容研究中，技术人员与施工人员研究后发现具体可以从三个方面出发。

（1）在叠合板安装细调完毕后，在叠合板上，均应测量放线相应的每个预制外墙位置，放出预制构件侧边线和控制线。

（2）定位钢板安装后，每根灌浆套筒定位钢筋都应复核其位置及长度。

（3）加强对灌注桩技术在装配式剪力墙结构完成后的检测，达成质量控制的目标。具体的检测方法可从多个方面展开，如超声波检测法、X 设想检测法等[10]。但是受技术水平影响，上述的汇总检测方法都需要在人员以及设备生投入大量成本，进而获得相应的结论。除此之外，在结合我国当前先进检测技术的基础上，为保证灌注桩施工技术水平，可进行技术上的拓展，其中包含有预埋传感器检测法、X 射线工业CT 法、冲击回波法等。上述检测方法面对灌注桩现场施工都具有一定的针对性，可满足施工设计上的各项需求。为使上述技术普及，可通过政府的调控，成本降低的情况下引入各项技术，促进装配式建筑行业不断向前发展，尽可能规避技术、成本等方面的问题。

5.4 材料与设备

5.4.1 主要材料

（1）钢筋定位钢板。

根据每块预制墙板的套筒位置，设计配套的钢筋定位钢板，方便预埋钢筋的定位及保持整体一致性。

（2）预埋插筋。

预埋插筋前准备到位，根据预制墙板工艺图计算出预埋插筋的数量，交由项目部，安排加工预埋插筋，为保证插筋定位准确[11]。

5.4.2 主要机具设备

表2 为装配式剪力墙灌浆套筒钢筋固定材料及设备。

表2 装配式剪力墙灌浆套筒钢筋固定材料及设备

5.5 质量控制措施

常见的质量问题必须采用事前预控的理念，施工过程中上道工序不合格不得进行下道工序施工，以保证施工质量。

5.5.1 转换层放线

（1）预埋插筋质量控制关键之一就是放线定位要准确，如何做好预制墙板预留插筋定位尤为关键，直接影响预制墙板的吊装质量。

（2）为方便快捷加固定位，必须在预制叠合板吊装完成后，梁板钢筋绑扎前进行预埋定位钢板控制线的测放。对于临近墙柱和梁模的预制构件可以直接以模板边为参考。

5.5.2 梯子筋焊接

经过反复的测量和校核后，对梯子筋进行焊接加固，电焊到桁架钢筋上，梯子筋通过绑丝绑扎到预制叠合板端部预留钢筋上，确保定位钢板不晃动不下沉。焊接结束后要进行定位钢板位置的复查，确保每块定位钢板和定位钢筋的定位质量。

5.6 安全措施

5.6.1 施工人员专业要求

（1）进行现场管理和操作的人员必须经过三级教育和项目部的安全培训后，方可上岗作业。

（2）作业人员在现场必须戴安全帽，系安全带，穿防滑鞋。

（3）不得饮酒后作业，不得在施工现场抽烟，动火。

5.6.2 现场施工注意事项

（1）临边作业时，应检查周边环境是否安全，注意垂直作业，高空掉落。

（2）焊接作业时，应仔细检查线头和插座是否破损。配电箱应有防触电保护装置，操作人员须戴绝缘手套。电焊工、氩气乙炔气割人员操作时应开具“二级动火证”并配备防火措施和专人看守监护。

（3）材料用到塔吊转运时必须遵循“十不吊”准则。

（4）作业结束后必须工完场清。

5.7 环保措施

（1）严格按照现场、环保、交通、居住和商业应用等有关规定的要组织施工建设。服从建设单位和监理单位的统一管理。

（2）对文明施工管理做到统一布置，统一安排。做好对施工人员文明施工的宣传教育，定期检查，严格限制灰尘、噪声、空气污染。

（3）搞好施工现场的场容场貌。现场材料集中存放，标识清晰，码放整齐，规范处理用料包装、废旧材料，及时清理出场，不污染环境，不影响使用功能及景观。

6 结语

综上所述，装配式剪力墙结构转换层灌浆套筒钢筋定位施工关键技术采用梯子筋和钢筋定位钢板双重定位措施，有效保证预制墙体预留灌浆套筒定位钢筋位置。施工使用的材料和机具、定位钢板可重复利用，施工完毕后灌浆定位钢筋偏差均满足规范要求。施工简便可靠，具有广阔的应用前景。