摘要：随着经济与社会的快速发展，近年来我国建筑领域实现了较为长足的进步，各类新型建筑施工技术的涌现便能够较好证明这一认知，基于此，本文简单介绍了钢筋套筒灌浆连接施工技术，并结合实例就钢筋套筒灌浆连接施工技术的具体应用进行了详细论述。
关键词：装配式；高层建筑；钢筋套筒灌浆连接施工技术
引言
伴随建筑业的飞速发展，近年来装配式建筑作为新型建筑产业迅速兴起，在装配式建筑中预制构件的连接是很重要的内容。在装配式建筑施工过程中，以往的绑扎搭接和焊接连接等技术已经不能使用，故钢筋套筒灌浆连接技术作为装配式建筑特有的连接方式得到了广泛的应用。钢筋套筒灌浆连接技术可以在对钢筋二次应力问题和变形现象进行有效控制的基础上，促进装配式建筑施工质量的提升。但由于装配式建筑较为符合绿色建筑、绿色施工要求，近年来业界对装配式建筑的重视程度正不断提升，而为了较好保证装配式建筑预制构件竖向连接质量，也是笔者探究装配式高层建筑套筒灌浆施工技术的目的。
1 预制装配式住宅的特点
预制装配式住宅就是通过工业化生产方式完成对房屋的建设，住宅建设过程中，在工厂对住宅建设过程中需要应用的各种构件进行全部或部分生产，然后将构件运输到工程建设现场，采用可靠的方式对运到现场的各个构建进行连接，从而组装成建筑住宅。
预制装配式住宅在具体建设过程中，只是对住宅中的部分零件进行预制，在施工现场中涉及到的施工内容与传统建筑一样，要展开相应浇筑作业，并非如同“搭积木”一样，因此，预制装配式住宅与传统住宅在外观上并没有明显差别。预制装配式住宅的优点主要体现在以下几方面。
（1）住宅的建设速度更快，可缩短工期，据相关统计结果显示，预制装配式住宅与传统住宅相比，进度可加快约30%。
（2）住宅的安全性更高，预制的外墙、楼体等结构运输到施工现场后，并非对结构进行简单连接，而是通过钢筋混凝土完成相应的搭接。在楼板内要搭接时都贯穿钢筋，房屋结构本身十分结实，住宅的质量满足使用需求。
（3）构件精准度要比传统建筑更高，能够最大程度改善住宅在建设过程中出现的渗漏、墙体开裂等各种质量问题，并且使住宅的整体安全等级可以得到进一步提升。并且，在具体建设时可以采用轻质隔墙体系，这样业主在入住后，可以依据自身的具体需求，对房屋进行装修。
（4）通过工程对住宅建筑施工中使用的各项构件进行生产，同时在采取用装配施工，通过该施工该方式，可以大幅降低建筑施工过程中，建筑垃圾和建筑污水的产生，并可减少噪声污染，具有不错的环境效益。
（5）节约施工成本，具有不错的经济收益。
2 钢筋套筒灌浆连接施工技术
2.1 技术概述
不同于搭接连接、焊接连接、机械连接等传统钢筋连接方式，钢筋套筒灌浆连接施工技术主要使用无收缩水泥砂浆、橄榄型套筒（内壁带有灌浆孔、出浆孔、螺纹）完成钢筋连接，该技术的基本连接方法为：“在混凝土构件预留钢筋上预制套筒，在相应套筒内插入预连接构件上的钢筋，灌满无收缩水泥砂浆”，在灌浆料硬化后即可完成钢筋连接，这一过程需保证钢筋与连接套筒之间不留间隙。在笔者的实际调研中发现，装配式建筑的传统钢筋连接方式存在抗震性能差、造价高等不足，但钢筋套筒灌浆连接施工技术却具备连接作业方便、成本低廉、各类指标优秀、构件截面尺寸较小等优势，这使得近年来钢筋套筒灌浆连接施工技术在装配式建筑施工中的应用日渐广泛。
2.2 技术细分
钢筋套筒灌浆连接施工技术可细分为半套筒连接和全套筒连接，半套筒连接一般采用直螺纹方式在预制构件端接头连接钢筋，并使用灌浆方式进行现场装配端连接，全套筒连接需要在工厂预制套筒一端钢筋，然后在工程施工的时候在进行灌浆来连接钢筋的另一端。总的来说，半套筒连接的成本较高但质量更为有效且接头尺寸较小。
3 灌浆套筒施工与技术标准
灌浆套筒技术的适用与成熟已毋庸置疑，对施工现场的质量控制才是最主要的任务。管理人员及操作人员专业能力的缺失，直接影响了工程的施工质量和相关的技术应用，从而危及结构安全。所以，明确各项技术标准与规程是重点，提高管理、操作人员的专业素养与责任意识，保证施工质量是重中之重。
3.1 各类预制构件套筒灌浆示例
目前装配式建筑主要采用的灌浆套管连接形式按照连接部位的不同主要有三种：墙套筒连接、柱套管连接及梁套筒连接。
3.2 转换层预埋钢筋精度控制
转换层钢筋预埋精度不够，那么预留钢筋则无法顺利插入套筒内，是影响吊装作业施工质量的主要因素。故在楼板灌浆前，钢筋精度的管控非常重要，施工人员需控制好每个步骤与最终的精度，并做好相应的记录。
转换层施工时，应在水平模板铺设完成后进行测量放线工作，将所有预制构件的边线全部弹出，随后根据墙体边线预埋插筋，并使用具有一定刚度的钢板固定，防止钢筋在混凝土浇筑振捣时偏位。现浇转换层施工后外露连接钢筋的位置、尺寸允许偏差，应满足钢筋套筒灌浆连接技术相关的规范标准要求，超过偏差的应予以处理。当预留钢筋不准确，竖向构件无法正常落位安装时，严禁切除钢筋、打弯或烧弯，正确的做法是，将偏位钢筋底部的混凝土剔凿5cm，再将钢筋进行弯曲调整，弯曲斜度小于1∶6，调整完成后，采用可靠措施固定伸出钢筋位置。当现浇钢筋伸出长度不足，钢筋偏移时，将伸出钢筋截断，保留长度不少于50mm，不大于65mm，采用同规格钢筋制作短帮条，采用合适长度的同规格钢筋制作锚固钢筋，保证锚固钢筋深入钢筋套筒的长度不小于8d（d 为钢筋直径）。通过双面帮条焊连接锚固钢筋和预制剪力墙伸出钢筋。帮条焊接头的焊缝长度不少于5 倍主筋直径，不大于100mm，焊缝厚度不应小于主筋直径的0.3 倍；焊缝宽度不应小于主筋直径的0.8 倍，帮条焊接时，两主筋端面的间隙应为2～5mm。
3.3 灌浆套筒与灌浆料的质量控制
为确保灌浆套筒与灌浆料的质量合格，所使用的套筒与灌浆料必须满足《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》（JGJ 355- 2015）和《钢筋连接用灌浆套筒》（JG/T 398- 2012）的要求，并具有合格证明。每批套筒和灌浆料进场后，须依据规定抽样复检，复试合格后方可使用。
4 钢筋套筒灌浆连接施工技术的实际应用
4.1 工程概况
为提升研究的实践价值，本文选择了某地高层装配式住宅楼作为研究对象，该住宅楼采用了钢筋套筒灌浆连接施工技术进行竖向接缝施工，在楼板顶标高处设置接缝，使用灌浆料填实。采用一级机械连接接头用于预制剪力墙墙板纵向钢筋连接，接头使用专用灌浆料和水泥灌浆直螺纹套筒。
4.2 准备工作
为保证钢筋套筒灌浆连接施工技术应用质量，施工单位开展了如下准备：
（1）技术准备。
结合构件预拼装、工艺试验，明确钢筋套筒灌浆连接施工技术的参数、可行性以及施工效果。同时做好施工规范、设计图纸的交底工作，并明确工程合格标准、质量控制要点，书面交底记录的保存需要得到重视。此外，施工单位还在准备阶段开展了操作人员的专项培训、考核，钢筋套筒灌浆连接施工的应用基础由此得以夯实。
（2）材料准备。
材料准备围绕灌浆套筒、预制构件、灌浆材料、封缝材料展开，灌浆套筒的准备需围绕其排气孔、灌浆孔、出浆孔进行检查，检查项目主要包括位置、数量、型号，这一过程需同时开展透光检查并清理杂物；预制构件的准备需围绕钢筋连接接头抗拉强度、工艺的检验展开，且需要同时开展灌浆套筒的复检；灌浆材料需适用于12~25mm 钢筋灌浆连接，且需要与灌浆套筒匹配；封缝材料需要具备规定的抗剪切伸缩变形能力以及耐候、防霉、防火、防水等性能，同时需要与混凝土具有相容性。此外，材料准备环节还需要保证用砂粒径≤0.35mm、应用饮用自来水并做好材料的取样试验。
（3）设备、器具准备。
需结合施工部署、施工计划保证建筑配备一套专用的注浆设备及器具，以此满足主体预制构件拼装施工需要。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
（4）构件连接部位的安装处理措施
装配式建筑的钢筋套筒灌浆连接施工技术要求相关的施工人员要有很高的专业技术和施工管理的经验，在吊装配件前，作业人员要对钢筋的规格、长度、施工现场状况等认真的检查，并且要清理套筒灌浆腔、灌浆孔道和排浆孔道中的杂物，对比较干燥的混凝土做湿润处理。施工人员依据施工的实际情况在构件的下面安装比较后的支撑板，一般支撑板厚度在10毫米到20毫米间。
（5）灌浆部位的预处理与密封质量控制
工程施工人员在预制剪力墙、柱施工过程中对灌浆部位预处理和密封质量管理时，要使用密封性强的灌浆料或者其他的密封材料对构件拼缝连接面进行密封 的处理，根据现场施工情况，也可以在密封材料中防止木料或者型钢等材料，在填封密封材料的时候，要注意不能堵塞套筒下面的进浆口，在墙体连接面的尺寸过大的时候要用密封砂浆进行分仓隔断处理。
（6）人员培训及灌浆记录
所有灌浆的专业工人首次进入施工现场作业前需进行一次培训与考核，三层施工后应进行第二次培训与考核，合格后进入现场继续施工。每一预制构件灌浆完成，待每一个出浆孔都有浆料溢流出灌浆料后，应留下影像资料，随隐蔽验收的检验批上报主管部门。灌浆过程中应配置专人进行记录，填写灌浆质量控制记录表。
4.3 工艺流程
钢筋套筒灌浆连接施工技术应用的工艺流程为：“①灌浆施工前准备：基层处理、清除杂物、座浆分仓、分区处理→②按配合比拌制浆料→③灌浆料检测：流动度与泌水度检测、试件制作→④灌浆机压力注浆→⑤排浆孔封堵→⑥填写灌浆施工记录、监理签字→⑦资料整理汇总”，其中②~⑥环节需要全程监理且全程拍摄影像资料。具体内容如下：
4.3.1 清理接触面
灌浆前应当清理预制构件与浆料的表层，不得有杂物，保证接缝面干净；查看连接钢筋的位置和长度是否合格，在温度较高的干燥气候里要湿润构件和灌浆料接触的表面。使用座浆料封堵水平灌浆缝，座浆料确认干硬无缝后方可灌浆。
4.3.2灌浆钢筋连接方法
墙板的预留钢筋连接采用钢筋灌浆直螺纹连接接头，套筒及一侧钢筋直螺纹连接预埋在预制墙板底部，另一侧的钢筋预埋在下层预制板的顶部，墙板安装时，墙板顶部钢筋插入上层墙底部的套筒内，然后连接套筒通过灌浆处理，完成上下墙板内钢筋的连接。
4.3.3 抄平，放置垫块
构件吊装前，应使用水准仪抄平，明确垫块的高度，并放置到准确位置。
4.3.4 吊装构件
在吊装预制构件前，提前用手电筒或高压水枪或压缩空气逐个检查预埋灌浆套筒，保证各个套筒通透，预留孔洞满足设计要求，孔内没有异物。
4.3.5 精调构件位置并固定
构件吊装就位后采用斜支撑调节构件的垂直度与平整度，误差确保在规定的范围之内。
4.3.6 灌浆料流动性检测
套筒灌浆料在进入施工现场前，应该检查材料的合格证和相关的检测报告，并对其拌和物30min 流动度、泌水率及1d 强度、28d 强度、3h 竖向膨胀率进行复试检验。同时在施工现场做试搅拌、试灌浆，对初始流动度、30min 流动度及灌浆在一定时间内进行测验。
4.3.7拌制灌浆料
先向桶内加入拌和用水量80%的水，然后逐渐向桶内加入灌浆料，开动搅拌机搅拌3~4min，至浆料粘稠无颗粒。加入剩余20%的水搅拌1min，搅拌完成后应静置1~2min，待气泡排除后进行浆料流动度测试、浆料温度测试并做记录。要求注浆料流动度大于300mm，0.5h 流动度大于260mm 为合格。灌浆料的存放温度介于5~30℃，在该温度范围内，浆料的存放时间为30min，这个时间内保证搅拌过的浆料全部使用掉。
4.4 具体施工
4.4.1 封仓操作
该环节的施工流程可概括为：“接缝内清理→接触面及构件冲水湿润→封仓座浆料搅拌→基于根接缝尺寸放置PVC管或蛇皮软管→塞实接缝→预制墙板底部抹压封仓料成一个倒角→缓慢抽出PVC 管或蛇皮软管→养护24h”，这一施工用的材料需选择专用封堵的高强封仓料，PVC 管或蛇皮软管抽出后留下的洞口需使用少量座浆料封堵。
4.4.2 灌浆料制备
结合产品说明书、产品提供的检测报告以及相应试验，确定灌浆料的配合比，该配合比需遵循相关的规范要求。为保证灌浆料搅拌质量，灌浆料用量的确定需计算灌浆空间体积和需灌注接头数量，且需要将混合物的温度控制在10~30℃区间，如超出该区间，使用冷热水渗入的方式来调节水温。在灌浆泵、搅拌机就位后，即可使用搅浆桶进行水和灌浆料的搅拌，在加入80%水量且搅拌3~4min 后，方可再加入剩余的20%水。完成搅拌后需要静置2min，在完成灌浆料的排气后，方可将其注入灌浆泵，钢筋套筒灌浆连接施工技术的应用质量也才能够得到保障。
4.4.3 灌浆操作
作为钢筋套筒灌浆连接施工技术的应用要点，灌浆操作环节的施工必须得到重视，该环节的施工要点如下：
（1）施工操作
需结合灌浆分区确定灌浆孔，其余下排灌浆孔使用软木塞或橡胶塞堵塞，搅拌好的灌浆料需倒入灌浆泵，由于工程采用了螺杆式灌浆泵，施工过程需保证灌浆泵压力控制在1MPa，灌浆料流速则需要同时控制在0.8~1.2L/min 区间。为更好保证灌浆操作质量，且两侧以上同时灌浆可能形成的空气夹层必须得到重视，因此必须重点关注空气的排除，并采用从一侧灌浆的施工方式。如施工过程出现对应的上部排浆孔冒出灌浆料的情况，则代表该灌浆套筒已经全部灌满，因此施工单位在堵塞封实灌浆孔和排浆控的时候可以用软木或者橡胶塞密封。为进一步提高灌浆操作质量，一般情况下需保证灌浆料加水搅拌后的30min 内用完，并不得使用散落的灌浆料拌合物、剩余的拌合物。值得注意的是，如施工过程出现出浆孔浆料不密实情况，施工单位必须结合实际进行补灌处理。
（2）优化工艺
结合工程实际，施工单位采用了增加一个波纹管作为排气孔的优化工艺，这一波纹管设置于预制构件灌浆区内任意位置，且需要高出灌浆套筒排浆孔5cm，由此该波纹管便能够较好服务于排气孔处浆料沉降情况的检查。如发现灌浆操作完成的5~10min 后波纹管排气孔位置出现浆料液面大幅度沉降情况，施工单位便需要重点开展漏浆、爆仓情况的检查，并在完成相关问题的处理后及时进行补灌处理。
4.5 注意事项
为保证钢筋套筒灌浆连接施工技术更好服务于工程建设，如下注意事项也得到重点关注：
（1）浆料存放。灌浆料需存放于通风、干燥处，并避免阳光长时间照射。
（2）手动灌浆枪使用。特殊情况下的施工需使用手动灌浆枪，如电动灌浆泵故障或损坏，由此即可避免构件灌浆连接中途停止。
（3）灌浆完毕后处理。完成灌浆后，需避免浆料在干固后混入新拌制的浆料。
结束语
综上所述，钢筋套筒灌浆连接施工技术可较好服务于装配式高层建筑施工，在此基础上，本文涉及的封仓操作、灌浆料制备、灌浆操作等内容，则提供了可行性较高的钢筋套筒灌浆连接施工技术应用路径，而为了更好发挥该技术的优势，钢筋套筒的尺寸误差控制、工具式外挂架的应用同样需要得到重视。
参考文献：
[1]张银.装配式混凝土结构设计关键连接技术研究[J].建材与装饰，2018（43）：95~96.
[2]孙栋良，夏康，胡翔，薛伟辰.带暗柱预制混凝土梁-墙平面外节点受力性能分析[J].施工技术，2018，47（12）：39~43.
论文作者:李四林,李春林
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/25
标签：套筒论文; 钢筋论文; 浆料论文; 构件论文; 施工技术论文; 预制构件论文; 建筑论文; 《基层建设》2019年第7期论文;