中铁六局集团建筑安装工程有限公司 北京市昌平区 102200
前言
装配式建筑是指用工厂中预制好的构件在施工现场经装配、连接以及部分现浇而成的混凝土建筑。它可实现批量生产，建筑速度快，施工简易化、减少劳动力，环境污染小并可提高建筑质量。在建造装配式建筑时，为保障建筑整体稳定性及抗震性，需通过建筑构件的连接。装配式建筑构件的连接方式主要包括浆锚连接、间接连接、套筒灌浆连接，目前套筒灌浆连接的市场占有率达到80%以上。对于套筒结构的性能强弱除了套筒的数量、布置、套筒本身的性能外，最主要的是套筒内灌浆料的性能。
由我公司承建的北京海淀区永靓家园保障房项目墙体采用装配整体式剪力墙结构，采用灌浆套筒连接。按照建设单位要求的进度目标，2018-2019年冬期施工期间，我项目主要进行6005地块5#楼及6006地块5#楼装配式构件的施工。施工过程中的混凝土施工、灌浆施工等受冬施影响较大，需做好冬施技术准备及物资筹备等工作，确保冬施阶段施工顺利进行。通过工程实践并不断总结完善，形成了一套完整的装配式建筑墙板套筒连接灌浆施工工艺。
1.工艺特点
(1)适用范围广。适用于所有装配式建筑冬期灌浆料施工。
(2)可操作性强，施工简便。
(3)施工质量容易控制。
(4)受天气影响范围小。
2.适用范围
本工法适用于装配式建筑墙板套筒连接冬季灌浆施工工艺。
3.工艺原理及关键技术
工艺原理为：套筒灌浆作为预制装配建筑施工的关键工艺，用于竖向构件（如剪力墙和框架柱）及水平构件（如框架梁）的连接：套筒灌浆是将带肋钢筋插入内腔带沟槽的钢筋套筒，然后灌入专用高强、无收缩灌浆料，达到高于钢筋母材强度连接效果。冬期施工为形成封闭的保温体系，以利于保温施工，确保冬期灌浆施工质量，采用后灌浆工艺，灌浆时间安排在顶板叠合板浇筑完成后，楼座自身形成密封区域，只需对窗洞口和阳台口做简单封堵，再采取区域保温措施，即可满足低温灌浆料施工要求。
关键技术为：采用低温高强度灌浆料后灌浆施工工艺。本工程中套筒灌浆料使用的是中建材中岩科技有限公司生产的ZY-SGM系列套筒灌浆料。ZY-SGM灌浆料具有初始流动度大、30min流动性保持好、早强高强、微膨胀无收缩等特点。ZY-SGM套筒灌浆料技术指标不仅满足JG/J408-2013要求高于5℃的灌浆施工，通过调整材料配比及辅助施工手段，ZY-SGM灌浆料（低温型）适用于高于-5℃的环境中套筒灌浆。冬季施工中，由于环境温度低，施工过程中将全封闭的灌浆作业区加热保温，通过提前预埋的测温导线，使套筒内灌浆料温度稳定高于5℃，促使低温灌浆料强度快速达到35MPa，并进行24小时保温成品保护，完成灌浆工作。
4.工艺流程及操作要点
（1）工艺流程
①灌浆施工流程： 施工准备—灌浆区保温—灌浆浆体制作—套筒灌浆—测温—拆除保温。
操作要点
①施工准备
顶板叠合板浇筑完成，墙体构件位置、垂直度检查合格，顶板位置标高检查无误，经监理工程师验收合格后，即可满足低温灌浆料施工要求。
②灌浆区保温
根据住宅主体预留的门窗洞口和阳台口尺寸，采用岩棉被或防火布进行封闭。混凝土顶板浇筑完毕立即用塑料布及保温被覆盖，整个灌浆施工区域通过预制外墙自带保温板、门窗洞口封闭、顶部保温被覆盖形成封闭的保温空间。
③灌浆浆体制作
在灌浆料配置前，对浆料温度进行温度试配，灌浆料入套筒的温度宜大于5度，不得高于15度，搅拌好的浆体温度控制在5℃以上。严格按照规定温度、配合比及拌合工艺拌制灌浆材料。目前使用灌浆材料的用水量为：干料质量*0.12=50kg*0.12=6kg，即：2袋灌浆料加入6kg水。 自加水开始计时，搅拌时间10分钟。浆体须静置消泡后方可使用，静置时间2分钟。 浆体随用随搅拌，搅拌完成的浆体必须在30分钟内用完。
④套筒灌浆
首先采用保温毡对灌浆区（包括灌浆套筒高度墙板区域）保温，补偿热量损失。
其次灌浆前先进行坐浆砂浆勾缝。然后采用可调机械压力灌浆工艺，通过控制机械电机速度来控制灌浆过程浆体流速，控制依据为灌浆过程中本灌浆腔内已经封堵的灌浆孔或排浆孔的橡胶塞能耐住低压灌浆压力不脱落为宜，如果出现脱落则立即塞堵并调节压力。
所有灌浆套筒的排浆孔均排出浆体并封堵后，调低灌浆设备的压力，开始保压，保压1分钟。
经保压后可拔除灌浆管，封堵必须及时，避免灌浆腔内经过保压的浆体溢出灌浆腔，造成灌浆不实。拔除灌浆管到封堵橡胶塞时间间隔不得超过1s。若出现漏浆现象则停止灌浆并处理漏浆部位。
搅拌制浆完毕后，应尽快进行灌注施工。灌注完成后，浆体温度应高于-5℃，低于15℃，同条件养护试件抗压强度大于35MPa可停止养护。
⑤测温
灌浆浆体搅拌完成后（搅拌机内）和浆体注浆前（灌浆罐内），每2h测温一次。
灌浆施工前，在灌浆测温平面布置图的测温点中任意选取一点，对该部位灌浆区的连通腔、前排套筒和后排套筒各选取一点进行测温，确认灌浆区域满足灌浆的温度要求。每2h测温一次。为保证灌浆区的温度，该测温方式在灌浆施工前一天16点时测温一次。
灌浆施工完成后，根据灌浆测温平面布置图的测温点，对灌浆区的连通腔进行测温监测，每2小时测温一次，灌浆12小时后可4小时测量一次。
灌注完成后，浆体温度应高于-5℃，低于15℃，同条件养护试件抗压强度大于35MPa后可停止测温。
因特殊因素影响，养护温度低于-5 ℃时，采用取暖器在内墙两侧、外墙的内页板一侧热敷加热。数量根据现场升温时间确定，原则上每50平米布置一台热风机（2000W），使得灌浆作业面内每面墙体内套筒温度在-5℃-10℃之间。
⑥拆除保温
根据《建设工程冬期施工规程》（JGJ/T 104-2011）要求，参考冬期混凝土临界强度规定，强度等级等于或高于C50的材料，不宜小于设计强度等级的30%，同条件试块强度达到35MPa后，可停止保温措施，并随同窗口、阳台口等封闭材料和灌浆区保温材料转移至上层结构（具体拆除时间根据冬施方案混凝土强度情况决定）。
5.质量控制措施
（1）原材进场复试
灌浆料进场时进行进场复试，在15天内生产的同配方、同批号的灌浆料每50吨作为一个检验批，不足50吨也应作为一个检验批，随机抽取不低于30Kg。试验项目为流动性（30min）、泌水率、抗压强度（3d、28d）、竖向膨胀率（3h、24h与3h差值）。
（2）接头工艺检验
灌浆施工前，应对不同钢筋生产企业的进场钢筋进行接头工艺检验，每种规格钢筋应制作3个对中套筒灌浆连接接头并在-5。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆C条件下养护7天，标准养护条件下养护28天后进行工艺检验，灌浆接头工艺检验试验方法应依据《钢筋机械连接技术规程》（JGJ107）进行抗拉强度和残余变形试验，试验结果应符合 I 级接头要求；
（3）对中连接试件
灌浆施工时，应抽取灌浆套筒并采用与之匹配的灌浆料制作对中连接接头试件，并进行抗拉强度检验，同一规格、同一类型、同一批号的灌浆套筒不超过1000个为一批，每批随机抽取3个灌浆套筒制作对中连接接头试件并在-5。C条件下养护7天，标准养护条件下养护28天后进行工艺检验，灌浆接头工艺检验试验方法应依据《钢筋机械连接技术规程》（JGJ107）进行抗拉强度和残余变形试验，试验结果应符合 I 级接头要求；
（4）现场灌浆料抗压试块试验
每工作班组取样不得少于1次，每楼层取样不得少于4次，灌浆施工现场制作40mm×40mm×160mm的试块4组，同条件养护2组标养2组，测试同条件1d及28天标养抗压强度，确定撤除综合蓄热保温时间。
（5）灌浆施工控制要点首先需要灌浆腔拍摄照片留存，照片须包含灌浆腔编号和有效封堵图片；灌浆施工过程中，留存灌浆施工全过程视频；在灌浆施工须有旁站监理在场时方可进行；必须总包方及监理方签字填写《灌浆作业施工质量检查记录表》
为了加强施工全过程的质量预控，密切配合好建设单位、监理和总包三方人员的检查和验收，及时做好相关操作记录；所有施工人员均须持有上岗许可证。
（6）施工监测
工长、材料、质检员等加强保温材料进场检查和巡查工作，包括纤维保温毡等材料性能是否满足计划申请时材料标准要求。工长、安全员应实时巡查保温安装时和安装后的封闭和保温情况，发现安装有误、安装后漏风、部分保温措施拆除等，及时指出并予以改正处理，同时向主管经理汇报。试验员做好室内温度监测，按要求的频次及温度要求，及时记录，并做好分析工作，发现温度变化超出预警值（低于-5度），立即向主管及技术负责人汇报，并通知工长，根据应急措施，启动升温措施。
（7）灌浆监测
①根据试验确定的水温、灌浆料（干粉）温度及调整后的配比，配置浆料，且在规定的时间内使用完成。
②灌浆必须执行验收程序，浆料温度要满足要求，验收合格，方可执行灌浆作业。要求灌浆时，搅拌好的浆体温度控制在5℃以上。
③对于灌浆后的测温工作，为重点控制监测项目，工长、试验员要求做到全过程参与和执行，做好监测记录，并留置影像资料。
6.安全保证措施
（1）冬期施工安全措施
现场建立安全管理小组，由安全总监组织安全活动，配备专职安全员，严格安全值班制度。
（2）对在施人员和民工进行冬期期间的安全教育。
（3）工人必须穿防滑鞋，戴好安全帽，高空作业将安全带系在牢固处。
（4）及时发放劳保用品。
（5）下雪后应对施工现场尤其是作业面和道路及时进行积雪清扫，以防结冰。
（6）办公区冬季生活取暖，采用集中供暖，各科室保证用电安全，并设置宣传标志，加强防火意识。
（7）结构施工中，设置消防泵房，冬施中沿消防水管外层包裹保温层，保证消防安全。
（8）各种吊装机械及机械车辆要有专人负责安全及指挥，遵守操作规程、安全规程，做到安全礼让，严禁酒后开车、非司机开车和疲劳驾驶。
（9）严格保证机械设备用电安全，并及时发现问题。
（10）现场电气线路由专职电工负责安全、维护和管理用电设备，严禁非电工操作。施工现场严禁有裸线。
（11）场内各种材料堆放及临时上下水、电线等设置明显标志。
（12）现场各种材料堆放符合安全要求，并加强管理。
（13）暖风机、电加热带等取暖设备配备专人看护。
（14）采用保温措施时，作业面应设置灭火器。
（15）无关人员严禁私自进入已进行保温的封闭作业面。
（16）有限空间（保温封闭空间）作业前，必须严格执行“先检测，后作业”的原则，根据施工现场有限空间作业实际情况，对有限空间内部可能存在的危害因素进行检测。在作业环境条件可能发生变化时，施工单位应对作业场所中危害因素进行持续或定时检测并执行审批制度。
7.环境保护措施
（1）雪天过后及时清扫路面，避免脏水横流。
（2）钢筋进场卸运时要采取有效措施防止噪声，并按照总平面图堆放在指定位置，钢筋要堆放整齐。
（3）施工垃圾集中堆放，严禁由高处下抛。
（4）对施工人员加强文明施工教育，操作中注意轻拿轻放。
（5）在施工过程中禁止野蛮施工，尽量减少噪音污染。
（6）生活区施工队食堂下水设置隔油池，污水经隔油处理后才可排至市政排水管网，隔油池定期清陶污渣。
（7）现场内临时设施按平面图搭设，场内保持清洁，工作面活完脚下清，砂浆、混凝土做到不洒、不漏、不倒、不剩。
（8）场内严禁吸烟、严禁随地大小便。
（9）工人不许酗酒，赌博，谩骂，打架斗殴，不准到施工现场外寻衅滋事。
（10）机械设备定期保养，清洁完好。
8.效益分析
（1）装配式建筑要求设计必须精细化、协同化。装配式建筑施工前需要进行深化设计，由此会提高设计质量和建筑品质。
（2）装配式建筑可以提高建筑精度。现浇混凝土结构的施工误差往往以厘米计，而预制构件的误差以毫米计，误差大了就无法装配。预制混凝土构件在工厂模台上和精致的模具中生产，实现和控制品质比现场容易。预制构件的高精度会带动现场后浇混凝土部分精度的提高。
（3）装配式混凝土建筑可以提高混凝土浇筑、振捣和养护环节的质量。浇筑、振捣和养护是保证混凝土密实和水化反应充分、进而保证混凝土强度和耐久性的非常重要的环节。现场浇筑混凝土，模具组装不易做到严丝合缝，容易漏浆；墙、柱等立式构件不易做到很好地振捣；现场也很难做到符合要求的养护。工厂制作构件，模具组对可以严丝合缝，混凝土不会漏浆；墙、柱等立式构件大都“躺着”浇筑，振捣方便，板式构件在振捣台上振捣，效果更好； 预制工厂一般采用蒸汽养护方式，养护的升温速度、恒温保持和降温速度用计算机控制，养护湿度也能够得到充分保证，养护质量大大提高。
（4）装配式建筑外墙保温可采用夹心保温方式，即“三明治板”，保温层外有超过50mm厚的钢筋混凝土外叶板，比常规的粘贴保温板铺网刮薄浆料的工艺安全性可靠性大大提高，保温层不会脱落，防火性能得到保证。
（5）装配式建筑实行建筑、结构、装饰的集成化、一体化，会大量减少质量隐患。
（6）构件制作可以实现机械化、自动化和智能化，大幅度提高生产效率。现场安装所需劳务人员远远少于传统的现浇结构施工中钢筋工、木工、混凝土工等各工种的人数。同时也可以减少外墙保温的施工。
（7）装配式建筑减少材料消耗，特别是减少木材消耗。节约模具材料达50%以上。节约混凝土材料5%，减少脚手架材料消耗达70%以上。减少施工人员消耗达60%。装配式建筑精细化和集成化会降低各个环节如围护、保温、装饰等环节的材料与能源消耗。
论文作者:石林
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/29
标签：套筒论文; 测温论文; 建筑论文; 混凝土论文; 作业论文; 构件论文; 钢筋论文; 《防护工程》2019年第2期论文;