浅析预制装配式结构灌浆施工质量控制

李航

（北京建工四建工程建设有限公司，北京 100024）

0 引言

装配式结构构件的连接质量和施工是否符合设计规范，是影响其后期结构安全的重要因素，也是其薄弱环节。加强对钢筋混凝土结构的联接过程的监控与管理，使其在工地上的施工作业得到规范，已成为控制装配式建筑结构安全的首要任务。为此，本文主要探讨了垂直组合件套管灌浆的施工工艺。

1 套筒灌浆连接技术的有关内容

1.1 套管灌浆接头工艺简述

套筒灌浆技术是将钢筋与套筒连接起来，将钢筋与套筒连接起来，将钢筋与套筒连接起来，再将钢筋与套筒进行连接，将钢筋与套筒的连接方式分成两种，不同的是，半压浆法只需要将50%的材料注入到混凝土中，而50%的混凝土则可以连接到机器上。所以，目前国内大部分的建筑都是采用套管式灌浆技术，使结构成为一个整体，能够更好地抵抗外力。而且，现在用套管灌浆技术施工的项目，还不能保证质量，只能按照工艺的各个环节来保证施工的质量[1]。

1.2 装配式预制施工中套管灌浆施工工艺与要点

在预制装配式建筑中，套管灌浆连接技术是必不可少的，在梁柱节点的位置，其工作流程包括：前期布置→封闭灌浆开口→灌浆准备→进行灌浆→封堵排浆孔→检查。

施工要点如下。①前期布置：在施工前，要将地基清洗干净，然后冲刷数个小时，在封胶前，最好是用高压水管冲洗，这样才能保证对接缝不会出现灰渣、油污和积水。②封闭灌浆开口：采用特殊的高强度封堵剂，在部件的底部形成一个狭小的封闭空间，并保证与下方的孔道、孔洞相通。③灌浆施工准备：根据施工条件，在施工前加入适量的清水并进行搅拌，并测定出符合要求的灌浆材料，再放置2~3min，等待泡沫自然排出。④进行灌浆：将灌浆料倒入灌浆机上反复多次。为防止灌浆设备发生堵塞，必须先用过滤网将混合好的浆液倒入灌浆机上。灌浆时，从灌浆套管的灌浆口以0.8~1.2L/min的速度注入灌浆器[2]。

1.3 后验套管充填充填技术

（1）在许多专家和学者的试验基础上，根据实际情况，提出了一种在国内普遍采用的套管灌浆取心采样技术。但采心取样仅代表了钻孔区域内的一小部分混凝土质量，会造成错误判断和疏忽。可用于不压实套管灌浆等工程质量等级的修复或替换。

（2）郑周莲等应用工业CT技术对套管灌浆进行了测试，结果表明，利用CT技术对装配车间套管灌浆充填缺陷进行检测是可行的。CT能准确地定位灌浆料中缺陷的部位，定量地分析缺陷的大小、面积、体积分布，并判定其密度，并判定其位移。提出了在试验样品按照同样的施工方法和材料进行固化后，采用CT技术对其进行检验。

（3）高润东等人介绍了一种预埋式金属丝拉伸和预埋式传感技术。预埋式钢丝拉拔技术是用钢丝拉拔的方式，观察其受力情况，然后在套管的出口处安装一种振动传感器，通过测量套管的振动，来判断套管内的振动。

（4）李辉等人将微型感应器预先置于灌浆管中，只要将感应器的振动幅度与灌浆体的衰减程度相比较，即可判断出管腔的充填情况。通过这种方式，可以观察到灌浆的全过程，确定灌浆的时间，当灌浆不够充分的时候，就可以进行灌浆。

（5）郭正星等人建议，在管内设置观察管和灌浆管，观察管内的液面，进而对灌浆质量进行监测。灌浆质量检验方法是否方便、有效，是目前我国工程建设中亟待解决的问题。

2 预制装配式灌浆技术的控制措施

2.1 灌浆套管性能影响因素的分析

在装配式建筑中，垂直结构的主要受力节点是灌浆套管接头，因此必须确保灌浆质量[3]。套管灌浆接头的强度与工程材料（钢筋、套管、灌浆材料）以及整个施工工艺的运行息息相关。比如，在施工的时候，如果没有把排浆口弄好，就会有大量的空气进入，从而造成内部的粘结性和孔洞，从而导致成品的质量下降；如果两个衬套的大小不一样，则会造成材料的重量不均匀，从而造成灌浆材料的不均匀。这些因素对灌浆套管的性能有很大的影响，因此，必须对施工工艺进行严格的工艺控制，以确保其质量。

2.2 必须经过测试的物料套

为了保证最终的成品质量，套筒和灌浆的材质必须通过检验，以保证最终的成品质量。

2.3 灌浆孔的封口质量控制

将所需的套管放置在适当的位置（根据要求：水平和竖直方向），用各种预设好的设备将基础表面连接起来，然后将灌浆料注满，并用密封胶或者高强度的水泥基浆将灌浆孔封闭起来，这样可以避免任何物质在灌浆前渗入空腔，在灌浆期间不会有浆液外泄。其中，密封性的要求是后续工程实施的先决条件。

2.4 灌浆施工的质量管理

在灌浆之前，对预制柱的套管进行透光性检查。用高压空气替代水冲洗柱套中的杂质，以确保灌浆套管的通畅。灌浆施工中，必须在施工场地进行灌浆，灌浆材料的用量一般为12.5%~13.5%，不允许排水，且流动性不低于270mm。水要称重，加水，搅拌均匀。浆液的温度为5~30℃。搅拌后的灌浆时间为30min。为防止气孔的形成，可采用单一灌浆孔进行灌浆，而不能采用多孔同时灌浆。

2.5 施工干扰的控制方

在灌浆套管接头处的应力达到设计要求之后，就可以将其卸下，然后继续进行上一层的施工，这样就可以保证以后的工程不会出现承重不足的问题，从而保证工程的顺利进行。

3 工程概况

3.1 建设概况

房山区阎村镇LX14-0602等地块R2二类居住用地、S4社会停车场用地、A33基础教育用地项目，位于房山区阎村镇，苏庄地铁站南1km处，房山超级蜂巢项目东侧。主要建设内容：13栋预制装配式住宅、地下停车场及相关配套设备。

3.2 装配式灌浆概况

预制的剪力墙采用螺栓固定，螺栓之间的间隔为350~400mm，预埋件采用波形盲孔，盲孔之间的距离为800~1000mm。

3.3 重难点分析

关于预应力混凝土灌浆技术的应用标准及其他有关技术规范尚未形成系统，没有统一的规范，施工过程中不易控制，容易发生渗漏，尤其是非常规灌浆技术。预应力混凝土壁板垂直联结形式。这种新型的灌浆法与传统的套管灌浆工艺有很大的不同，迫切需要在不同的领域探索出相应的控制标准，规范的进行质量控制。

3.4 灌浆工艺总流程

构件的吊装、安装、校正、墙接缝的清理、验收、墙缝衬垫的密封、墙板螺栓的终拧、复核（波纹孔的连接没有这一项）、灌浆前的准备工作、灌浆孔的湿润、验收、灌浆料的称量、灌浆料的搅拌、灌浆（监督下发的灌浆）、溢浆孔的溢浆、补浆、灌浆孔的封闭灌浆。

4 灌浆质量控制要点及措施

4.1 选材

灌浆所用的浆料必须符合《水泥基灌浆材料应用技术规范》（GBT50448—2015），并对进入现场的物料进行现场取样、检验，以达到设计和技术规范的要求。

4.2 施工前的控制

4.2.1 部件的数量

在浇注之前，每个构件应由左至右依次编号，由左至右，由施工监督人员核实后，才能继续进行，并将其编入数据中。

4.2.2 接头的密封

接头密封的质量对接头的灌浆质量有很大的影响，必须严格按设计要求及密封衬垫材料的使用说明对其进行密封。

（1）按照每一种原料的规格，按照不同的原料配方，搅拌时间为3~5min，从加入水的那一刻开始，40min之内即可完成。

（2）灌浆期。浇筑完该层混凝土，形成完整的受力系统后，就可以在墙底2cm高的预留缝外进行封堵。

（3）封浆作业。外层封浆采用防渗橡塑胶条作为支撑，然后用剪子或灌缝枪沿着墙外下端的空隙由左至右的拼缝将高强度的封浆剂压入，然后用刮板将该衬垫平整，然后用圆形橡胶条或圆形钢筋在衬垫外侧形成一个圆弧形状，然后再进行下一次防水密封。灌浆完毕后，浆液不能小于1cm，达到“橡胶胶条+高强度砂浆”的双重密封。由于内侧没有防渗胶橡胶条，所以只在墙内边缘1cm处用2cm厚的高强度砂浆封住，然后用一块薄的角钢作为挡板，沿着墙的长度方向移动到封堵结束，然后在内层的水泥砂浆上铺上1cm厚的防水水泥砂浆。④在封口后，在夏季12h，冬季24h进行钢筋接头灌浆。

4.3 施工过程控制

4.3.1 墙板螺栓终拧、复核（螺栓连接）

在灌浆之前，应检查各部件的螺钉紧固力矩，最后拧紧螺栓，最后拧紧的扭矩不得低于220N，用扭力扳手检验。

4.3.2 灌浆前湿润

在灌浆之前，可以用水或喷雾湿润灌浆孔，提高与基底的直接粘附力和流动性，降低由于吸水性而造成的灌浆强度不能满足要求。重点检查灌浆孔周围的湿度。

4.3.3 搅拌灌浆料

在进行灌浆搅拌之前，应熟悉灌浆料的混合工艺及比例，并严格按物料使用说明进行调配。

（1）灌浆料水灰比例。按物料牌号及设计要求进行水灰比例的控制（“利物宝”灌浆料水灰比为1:0.135～0.145，冬天为基准，夏天为上值），可按施工需要，按施工需要，按施工工艺要求，不泌水，流量不小于270mm（非振动自流条件）。

（2）使用手持搅拌器进行灌浆剂的混合，使用卡表进行控制，持续4～5min。搅拌挖出的泥浆应在2～5min内停止，等泡沫消除后再进行施工。

（3）搅拌后的混合料，随着停留时间的延长，其流动性会下降。从加入水开始，30～40min之内用光。灌浆料不能及时用完，必须扔掉，不要再搅拌。不得在灌浆中添加其他添加剂和添加剂。

4.3.4 灌浆施工

在此一层现浇混凝土浇筑完成，灌浆结束后，可进行灌浆，通常为N-3。灌浆时，按已编好的零件编号，按顺序灌浆。灌浆施工的关键控制点是：灌浆料的流速为4～5L/min，如有需要，可采用钢索进行引导，第一次灌浆时，将浆料管置于浆料仓内，连续2～3min，直至灌浆液从压力软管中流出，再将其插入灌浆口。选择在墙面板中部的灌浆孔作为主要灌浆孔，从两边流过，以排除气体，防止产生气孔和气泡，当浆口和溢浆孔均出浆并封闭时，说明浆液已密实。如果有流浆沟槽因预留的线盒而断裂，则以该壁板的断裂部位为边界，将其分成两个部分，各部分选择在该段中部的灌浆孔作为灌浆孔。如果断裂段没有灌浆，则在断裂部位的墙体下封闭缝上留一个20mm×20mm的流浆口，以便观察其灌浆状况。如果在两边有单独的喷浆口或溢浆口没有出浆，说明这里已经堵死了，在这里，当可排浆的溢浆口都出浆并封闭后，再在溢浆口进行补水。在灌浆液从溢浆口溢出时，用橡胶塞子或木塞将溢浆口堵塞，直到灌浆全部注满为止。灌浆结束后30s内，如果出现灌浆料混合料下落，应检查灌浆口是否有充填或灌浆料放空，并及时进行注水。螺栓连接应以溢浆孔溢出和螺栓顶端冒浆为标准，以溢浆孔喷浆堵塞、停止压力30s为标准。在灌浆时，不得采用振动器进行振荡，以保证浆液均匀。在灌浆后，应持续进行，不得中断，并尽量减少灌注时间。在灌浆期间，若发现灌浆中存在浮水，应立即用更浓的搅拌剂，让它吸走漂浮的水分。在配制后30min内必须使用灌浆料拌合剂，未用完的作为废品。在夏天，水泥砂浆的温度不宜超过30℃，而在冬天不宜超过+5℃。在环境温度高于35℃的情况下，必须在晚上进行。在5℃以下，不能进行灌浆。

4.4 灌浆质量检测

灌浆试验是检验灌浆质量的一种有效方法。①预埋式钢丝拉拔法：在3d内，在灌浆完毕后，测量拔出的钢丝孔的拉伸强度。拉伸强度大于2.0kN为优良；1.0～2.0kN为合格。②预埋式传感技术：灌浆结束后，采用传感器对灌浆质量进行测量。无因次数值小于150，呈绿色，则为好；无因次数值＞150，则为绿色。

5 效益分析

该项目采用了一种新型的垂直联结方式，使灌浆材料的强度从C85降到C60，可节省1000元，节省材料350t，减少成本350000元。同时，通过对这些关键和措施的控制，以及对灌浆的检验，使灌浆施工的质量得到了极大的改善，并能有效地防止灌浆不充分和漏水点的发生，得到了社会和人民的广泛认同。

6 结语

在装配式建筑越来越普遍的今天，灌浆质量的控制越来越受到人们的重视，它可以降低人们对预制装配式结构垂直连接的可靠性问题。根据该项目的实际情况，建立了一套较为有效的水泥砂浆质量管理标准，对现行的水泥砂浆应用标准和规范的不成熟的缺陷进行了改进，取得了较好的效果，既确保了整体的施工质量，又实现了节约能源和降低成本的目标。