装配式建筑套筒灌浆连接施工质量管控方法及其工程应用

仇蓓宇（上港集团瑞祥房地产发展有限责任公司，上海 200940）

1 项目概述

上港集团军工路地块开发建设项目为一大型综合开发项目，由上港集团瑞祥房地产发展有限责任公司开发建设。该项目宗地面积约为 11.8 万 m2的地块，建筑面积约41 万m2，分为 6 个地块，用地性质涵盖商品住宅、人才公寓、商业和办公等多种业态。该项目主体结构为钢筋混凝土结构，其中住宅和人才公寓部分采用装配整体式混凝土剪力墙结构，预制率均 ＞40%，如表 1 ，表 2 所示。商品住宅和人才公寓都是全装修交付标准。

表1 PC 结构体系

表2 PCTF 结构体系

其中，A 3-01 C、A 1 B-02、A 1 B-03 三个地块为商品住宅，地上部分结构采用 PC 实心剪力墙体系；A 1 A-02、03 两个地块的人才公寓，地上部分结构采用 PCTF 体系。

灌浆质量是装配式建筑施工质量的关键。由于目前装配式建筑施工过程中灌浆质量较难控制，而灌浆饱满性又直接影响到房屋主体结构的工程质量和安全性，而全装修项目一旦室内装修完成，灌浆质量的好坏肉眼是看不出的，如何保证灌浆质量，当时建筑市场上没有成熟的经验可借鉴。

经过多方咨询和方案比选，最终采用了上海市建筑科学研究院有限公司提出的“装配式剪力墙连接灌浆饱满度检测”方法，并同时采取全过程质量管控措施，以确保该项目的灌浆质量。

2 装配式构件连接方式

2.1 住宅外剪力墙采用灌浆套筒连接方式

套筒钢筋采用梅花形布置，同侧连接钢筋间距≤600 mm。套筒预制在预制墙板内，现浇楼板的预留钢筋准确地插入套筒内，并灌满高强度的灌浆料。

2.2 预制内墙采用螺栓连接方式

采用 M 20 钢筋螺栓连接，间距 ≤400 mm。墙板底部预留钢筋及 150 mm×150 mm×150 mm 操作手孔，底部设置 250 mm 高暗梁作为底部加强。待钢筋采用螺栓紧固后，进行灌浆密实。最后采用提高一个等级标号的混凝土封堵操作手孔。

3 灌浆饱满度质量控制

3.1 检测原理

该项目采用预埋传感器法对灌浆饱满度进行检测。如图 1 所示，预埋传感器法是基于阻尼振动幅值衰减原理，通过检测灌浆前后传感器在应力作用下振动幅值的衰减变化情况，确定套筒或孔道内部灌浆的饱满程度。ZBL-1000 灌浆饱满度检测仪，由传感器和振动信号采集仪组成。

图1 基于预埋传感器法的灌浆饱满度检测技术

施工现场灌浆前，在套筒或孔道的出浆孔插入传感器，并测试传感器的振动信号是否正常，然后采用灌浆设备从注浆孔注入灌浆料，5 min 后，观察传感器振动信号幅值的变化情况，判断套筒内部的灌浆饱满程度。该方法适用于各种布置形式的套筒或孔道，出浆孔外接直管即可，检测结果易于判别，发现问题可及时补灌，可实现施工过程控制。

该项目灌浆质量控制主要通过三个阶段来实现，即模拟准备阶段、现场质量控制阶段和同步检测阶段。

3.2 模拟准备阶段

3.2.1 编制模拟试验方案

针对灌浆施工编制了专项施工方案，对灌浆施工设备、材料存放、灌浆料进场检验、施工节点安排、 灌浆工艺、灌浆质量控制措施及灌浆异常情况处理方法等均作出了明确规定。

3.2.2 宣贯及培训

首先组织建科院的专家对施工人员、监理人员、管理人员进行了政策宣传，做到思想上对灌浆工作的重视；其次对工作人员进行了灌浆套筒理论知识培训，并进行了书面测试，合格后方可上岗。

3.2.3 模拟灌浆试验平台

该项目于 2018 年 11 月 29 日、12 月 21 以及 2019 年 1月 17 日分三次联合建科院的 PC 专家进行现场实操模拟，在正式灌浆前进行小试件模拟灌浆并检测。模拟灌浆出现了工程中常见的连通腔失效、出浆孔不出浆、出浆孔 浆体回流、连通腔灌浆不饱满等问题，共制作了 6 组模拟试件，通过对模拟灌浆结果的分析，制定了有针对性的质量控制措施，确保正式灌浆施工时避免出现类似情况，为正式施工积累宝贵经验。

通过模拟试件进一步优化灌浆方案和检测方案，总结了几种饱满度检测方法的优缺点，最终确定了预埋传感器过程检测法。

3.3 现场质量控制

在灌浆工作实施之前，结合模拟灌浆实践经验，编制切合实际的灌浆专项施工方案，并进行技术交底。

3.3.1 灌浆套筒现场施工

（1）灌浆料制备，同时试块制作，测量扩展度。

（2）通过水平缝连通腔一次向多个套筒灌注（大于1.5 m间距要分仓）。待上方出浆孔浆液成线状流出时，立即塞入专用橡皮塞堵住孔口，持压 30 S 后抽出下方灌浆孔里的喷管，同时快速用专用橡皮塞堵住注浆孔。

3.3.2 螺栓连接现场施工

（1）在进行下一层混凝土浇筑前，完成本层预制墙板的竖向钢筋定位及校核。

（2）构件吊装之前，在该楼层弹水平控制线

（3）下端 M 20 螺母采用 1 个 8.8 级螺栓对应螺母，上端M 20 螺母可采用普通螺母，M 20 螺栓终拧扭矩 ≥220 N·m。

每次检测均出具当日灌浆检测日报，及时向建设方、施工方和监理方反馈检测结果。

3.4 质量保证措施

该项目业主方对灌浆工作十分重视，除委托上海建科院进行专项检测外，在整个灌浆过程中，要求各单位严格执行相关规范及上海市建设工程安全质量监督总站《关于进一步加强本市装配整体式混凝土结构工程钢筋套筒灌浆连接施工质量管理的通知》沪建安质监 [2018]47 号文的要求，做好灌浆令、灌浆施工记录表和旁站记录表等文件的签发和记录，以及灌浆过程中的视频拍摄等工作。还创新提出了装配式混凝土结构预制构件“一件一档”全过程信息管理登记表，对预制混凝土构件从生产、出厂、进场、吊装、灌浆及检测等各个环节进行全面记录，包括编号、数据、照片等信息，使得每一个预制构件都有清晰、全面的记录档案。

施工现场严格执行“十大”质量管控措施，以确保灌浆质量合格，具体为：

（1）实行驻场监理制度；

（2）实施首件、首段验收制度；

（3）执行进场构件验收制度；

（4）实施“两令”制度；

（5）“一件一档”管理制度；

（6）灌浆人员培训与实操模拟；

（7）BIM 信息化建造管理；

（8）成立灌浆管理小组；

（9）实施灌浆饱满度检测；

（10）实施立功竞赛活动。

3.5 同步检测

灌浆工作开始前，制定严密的灌浆施工计划，并提前一天通知检测单位，在现场施工、监理、检测人员都准备就绪的前提下方可开始灌浆作业。

灌浆过程中，如出现检测不合格情况，检测单位专业人员立即向业主方质量部相关技术人员进行汇报，同时在现场配合业主、施工及监理方共同提出整改办法，待整改后再进行复测。

灌浆施工期间，检测单位每日对检测情况进行汇报，并对灌浆过程中出现的问题及整改措施进行总结，为后续灌浆施工提供改进意见。

4 检测情况

项目根据国家 GB 50300—2013《建筑工程施工质量统一验收标准》、GB50784—2013《混凝土结构现场检测技术标准》，依据划分的检验批确定抽样数量，以每个单元为一检验批，抽样位置涵盖每层，并尽量分散，首层增加抽样数量；每一构件上的测点布置在距灌浆孔较远的位置。按上述抽样原则确定的连接检测数量约占总数量的 20%。

4.1 抽样原则

参考现行国家标准 GB/T50784—2013《混凝土结构现场检测技术标准》，依据划分的检测批确定抽样数量，抽样原则如下。

（1）以每幢楼每个单元为一个检测批，检测类别按现行国家标准 GB/T 50784—2013 中表 3.4.4 规定的 C 类执行。

（2）抽样位置涵盖每层，并尽量分散，首层增加抽样数量；每一构件上的测点布置在距灌浆孔较远的位置。

（3）在该建设项目中，测点覆盖了绝大部分构件；对于不在抽样范围内的构件，检测小组也全程监督灌浆并协助施工方进行影像拍摄。

4.2 现场灌浆施工及检测流程

现场灌浆施工及检测流程如图 2 所示。

图2 现场灌浆施工及检测流程

4.3 复核检测

施工过程中对 A 3-01 C 、A 1 B-02、A 1 B-03、A 1 A-02、A 1 A-03 等 5 个地块的各幢房屋采用预埋传感器法检测套筒/螺栓/孔道灌浆饱满度，采用超声法检测预制构件底部接缝灌浆饱满度，灌浆施工完成后，采用 X 射线法和钻孔内窥镜法对灌浆饱满度进行抽样复核检测，检测结果均合格，如表 3 所示。

表3 检测情况

综上所述，上港集团军工路地块开发建设项目一标段A 3-01 C 地块各幢房屋装配式剪力墙抽样检测连接灌浆饱满度满足要求 。该项目也荣获了 2019 年度“上海市装配式建筑示范项目”荣誉称号。

5 结 语

通过上港军工路项目实践可知，采取全过程（事前、事中及事后）严格质量管控措施与精确检测技术相结合的方法，可有效保证装配式建筑套筒灌浆的施工质量，从而进一步确保装配式建筑的安全与质量，具有良好的推广价值。