摘要:近些年,随着国家大力提倡发展装配式建筑,全国各地的装配式预制构件生产和施工如雨后春笋般兴起,拿上海举例,目前新建住宅项目基本皆为装配式结构。在装配式结构施工过程中,往往大家会着重关注在预制构件厂内的生产、加工以及现场吊装、安装的质量把控上,从而轻视另外两个重要环节:灌浆质量和灌浆后板与板之间接缝的防水。
关键词:装配式建筑;灌浆;接缝防水;质量隐患;检测
引言
装配式建筑施工的关键点除了控制其标高、垂直度、平整度以确保外观质量的良好外,就是要确保钢筋的锚固质量、灌浆作业的质量和后期接缝处的防水效果,本文重点讨探与分析在事前、事中、事后如何把控灌浆作业的质量以及接缝防水质量的控制。
1、灌浆施工的基本原则和要求
灌浆料拌合物的流动度指标随时间会逐渐下降,为保证灌浆施工,灌浆料宜在加水后30min内用完。灌浆料拌合物不得再次添加灌浆料、水后混合使用,超过规定时间后的灌浆料及使用剩余的灌浆料只能丢弃。
当在灌浆施工时的气温较低时,也可采取加热保温措施,使结构构件灌浆套筒内的温度达到产品使用书要求,此时可按此温度确定“环境温度”。
当环境温度过高时,会造成灌浆料拌合物流动度降低并加快凝结硬化,可采用降低水温甚至加冰块搅拌等措施。
2、事前控制灌浆质量
事前控制体现在对图纸的阅读及理解上。在仔细审图的过程中,发现带有外页板的墙体(图1,其中外页板厚9CM,6CM保护层+3CM保温层),在内页板墙体(20CM实体墙)宽度范围内的灌浆得到宽度上的保证(设计未明确说明),未被PE棒占用空间(封仓部位使用高强灌浆料,强度等同于实际灌浆料)。而对于不带外页板的墙体(实体墙,图2所示),设计图纸上画出了PE棒和打胶进行防水处理(外侧),而PE棒占用了灌浆料的空间,对强度造成了影响,故笔者向设计方提出疑议,设计方对该节点进行了修改(图3所示),将PE棒+打胶的做法修改为高强灌浆料封仓+防水雨布的做法。这样既确保了结构体的强度、稳定,还使防水效力进一步提升,外立面涂料施工也更为便捷。
图1:带外页板的墙体
图2:实体墙(修改前)
图3:实体墙(修改前)
仔细审图理解设计用意后,对施工方提出的技术核定单进行分析和审核,施工方提出为了施工操作方便、统一,拟将外页板处的胶条改为PE棒。初看尺寸一样,合情合理,但实际情况并非如此,在受到墙板的竖向荷载压力后,PE棒在水平方向上的形变远大于胶条,过大的形变量导致今后水平向的灌浆宽度无法保证,间接影响到结构的连接强度。为此笔者及时向参建各方提出了以上观点,最终否决了该技术核定单。
3、事中、事后控制灌浆质量
在施工过程中,尤其注重分仓的设置,严格按照设计要求,大于1.5米灌浆长度的墙板,必须分仓,否则会对灌浆带来负面影响(就目前而言,负面不利影响严重到何种程度尚未有相关检测研究或定论)。故在墙板吊装前和施工方明确交底内容、在吊装过程中着重观察和提醒,验收时尤其关注此问题,做到全数检查,对遗漏的部位及时进行补放。
灌浆施工质量是钢筋套筒灌浆连接施工的决定性因素,它直接影响到套筒灌浆连接接头的受力。因此作为灌浆质量证明文件的灌浆影像视频和照片就显得尤为关键,按行业内规范要求,劳务分包要100%拍摄视频,总包拍摄比例为50%,监理方抽查20%。故过程中,参建各方互相提醒和督促对方履行自身职责。
灌浆应饱满、密实,因此,套筒灌浆质量可用饱满性和密实性来表征,饱满性主要是指套筒出浆口处是否完全灌满,密实性主要是指套筒内部是否存在孔洞或夹杂灌浆。在现场,不可避免遇到的一个问题就是灌浆孔或出浆孔堵塞。针对灌浆孔堵塞的墙板,分为轻微堵塞和严重堵塞,轻微的堵塞在灌浆作业过程中通过一定手段措施可予以基本解决,例如用特制的工具去疏通,将颗粒物或块状物排出。严重堵塞的情况则须打凿、清理、用水浇湿润,甚至进一步打凿,待接近通畅方可灌浆,此现象是现场施工最难以消化的,为此就要求PC构件生产厂,在构件外运之前,其相关质检部门认真做好灌浆孔和出浆孔的透光性试验、并清理灌浆套筒内的杂物,形成书面验收记录,以确保内部空间、孔道通畅。但即便如此控制,百密也难免一疏,待构件运至现场后总有漏网之鱼。有时迫于工期压力,有时灌浆操作者责任心不够强,没有及时处理,就会导致灌浆饱满度(套筒或孔道内水泥基灌浆料液面到达出浆口的程度)不符合设计要求,灌浆工序结束后会以肉眼可见的形式反映出来:出浆口表面无法见到有浆液流淌下挂状,一旦无法见到下挂状态,则有一定可能为灌浆内部存在堵塞(不能直接证明)。因此,灌浆完成后,现场参建方联合检查小组将对所有墙板的全部灌浆孔洞进行全数排摸,针对未见挂浆的洞口用细棍状钢筋或其他物件试探伸入,如无法伸入,则认为其满足要求。如能伸入,则判定灌浆不饱满,从而进行补灌处理。补灌优先从原连通腔灌浆孔补灌;从原连通腔灌浆孔补灌效果不佳时,可从不饱满套筒的灌浆孔进行补灌。如补灌仍无法实施,说明原灌浆过程存在堵塞,须后续进一步检测并制作相应整改专项方案。
4、后期检测方法和手段
截止目前,装配整体式混凝土建筑的检测方法尚未形成固定标准。故针对如何进行有效检测,笔者做了一定的研究,并和市、区质监站及专业检测单位的相关人员进行过深入的探讨,得出以下一些认知。
一、X射线法:基于X射线探伤原理,用X射线透照预制构件,从荧光屏或所得底片上显示灌浆套筒或灌浆孔道内部的灌浆缺陷的方法。
X射线法能够观测到套筒内部全貌,但现有条件下检测得到的图像清晰度不高,因此该方法的适用范围有限,必要时需要和局部破损法相结合以对检测结果做出判别。
X射线法检测的关键是设置好管电压、管电流、曝光时间、射线源到胶片的距离等参数,需要事先通过试验确定,有时需根据现场实际情况进行调整。目前便携式X射线探伤仪最大工作管电压为300kV,在此电压下X射线法仅适用于厚度不大于200mm、套筒单排(灌浆孔道单排)或“梅花形”布置的预制剪力墙;厚度大于200mm的墙体,则须使用国外进口仪器,相应费用也更加昂贵。同时,X射线法检测时有辐射,人员需远离30m以外。
二、超声法:预制剪力墙底部接缝灌浆质量宜采用超声法检测,该部位检测主要是指灌浆不密实区域的检测。预制剪力墙底部接缝是结构的关键受力部位。底部接缝的构造具有以下特点:①、底部接缝长度一般以一块预制剪力墙长度为单元,宽度等于预制剪力墙厚度,高度一般为20mm;②、预制剪力墙大多采用连通腔灌浆,底部接缝中充填的灌浆料强度可高达100MPa,属超高强无收缩水泥基材料;③、底部接缝灌浆料中除有钢筋穿过外,经常有机电管线穿过,同时还分布一定数量的用于定位底部接缝高度的垫块,周边则一般用高强砂浆(本项目所用材料即高强度灌浆料)封堵。分析以上底部接缝在几何空间、材料组成等方面的特点,用普通超声法检测底部接缝灌浆质量存在一定困难,因此建议采用小直径、高频率换能器,是一种改进的超声法,能较好地适应预制剪力墙底部接缝的构造特点。该方法主要适用于预制剪力墙底部接缝灌浆质量的检测,一般在灌浆7d后实施检测,而对于预制夹心保温剪力墙底部接缝的检测不适应(本工程有部分外墙为夹心保温剪力墙,故该部分墙体不适用)。
三、检测单位自行开发或引进的检测方法,但其须满足下列条件:①、该方法应通过技术鉴定;②、该方法应已与成熟的方法进行比对试验;③、检测单位应有相应的检测细则,并应提供测试误差或测试结果的的不确定度;④、在检测方案中应予以说明并经委托方同意。
正式检测规程虽然尚未出台,但以上几种检测方法基本能涵盖和满足目前施工现状的基本需求,其检测结果也能从一定程度上证明装配式工程中灌浆情况的质量。
5、PC墙体之间接缝防水质量的控制
本工程PC外墙水平接缝、竖向接缝由两个节点组成,分别是PE棒+打胶形式(有外页板的墙体在外页板企口处的节点做法),以及高强灌浆料+防水雨布(无外页板的实体墙,上文已有提到)。第二种节点做法,由于防水雨布和高强灌浆料的防水性能都较好,故渗漏隐患较小。而第一种做法纯粹靠企口和胶体来防水,故对打胶的质量提出了很高的要求,由于再无其他防水节点做法,因此简而言之,打胶质量的把控对本工程PC外墙接缝处的防渗漏起关键性作用。
根据大量研究和工程应用实践得出的结论,装配整体式混凝土建筑外墙接缝宜选择改性硅烷密封胶。因为常见的硅酮密封胶虽然具有非常优异的耐候性能,但同时存在一些应用缺陷,比如对混凝土的粘结效果差、抗污性差以及表面不可涂饰等,不利于它在混凝土基材上的粘接应用;而聚氨酯密封胶也是常见的装配式建筑用密封胶,其对混凝土基材的粘结效果较好同时表面可涂饰性优异,但耐候性性能相对较差。而改性硅烷密封胶结合了硅酮密封胶与聚氨酯密封胶的优异性能。实践证明,改性硅烷密封胶具有较好的混凝土基材粘接性、表面涂饰性能以及耐候性能等。现场密封胶施工时的注胶厚度应在胶宽的一半到胶宽之间,且厚度不小于8mm。
装配整体式混凝土建筑外墙板接缝施工质量是保证外墙防水性能的关键,应按设计要求进行选材和施工,并采取严格的检验验证措施。外墙须做淋水试验,可对单位工程的外墙划分为多个测区,若在某测区淋水试验结束后,背水面存在渗漏现象,则应对该测区所在检验批的全部外墙板接缝进行淋水试验,并对所有渗漏点进行整改处理,并在整改完成后重新对渗漏的部位进行淋水试验,直至不再出现渗漏点为止。
6、结语
综上所述,对于灌浆过程和后期接缝防水的质量控制,关系到整个装配式建筑施工的整体安全稳定以及未来使用年限中的防渗漏,值得我们进一步深思,并在未来的施工道路中继续求索,使我国的装配式建筑在健康的道路上飞速发展。
论文作者:周依杰
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第5期
论文发表时间:2018/6/11
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