上枧安置房装配整体式剪力墙结构灌浆技术研究

潘祖光PAN Zu-guang；刘成钢LIU Cheng-gang；董云DONG Yun

（①贵阳市城市建设投资集团有限公司，贵阳 550000；②贵州省绿筑科建住宅产业化发展有限公司，贵阳 550000；③贵阳市建筑设计院有限公司，贵阳 550000）

0 引言

上枧安置房位于贵阳市观山湖区金清线北侧上枧村，共12 栋安置住宅楼采用装配式建造。本工程深化设计PC外墙体系构成包括预制剪力墙（承重墙）、预制外墙（非承重墙）、楼梯间剪力墙、核心筒电梯井剪力墙、暗柱及转角部位剪力墙采用现浇、水平接缝现浇以及设水平现浇带和圈梁。工程PC 外墙设计关键技术其一是受力钢筋的连接和构造技术，就是预制构件的受力钢筋如何连接。其二是预制和现浇相结合的技术。

基于新的接缝和连接的技术和构造的装配式建筑，可以认为预制装配式结构中的预制承重构件之间的节点、拼缝连接均按照等同现浇结构要求进行设计和施工。该结构体系具有和现浇结构等同的性能，结构的适用高度、抗震等级与设计方法与现浇结构基本相同。本工程采用的钢筋套筒灌浆连接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效果。

1 工艺特点

1.1 高强套筒连接，质量可靠

预制外墙吊装时，将预制外墙下端预埋的半灌浆套筒（如图1）与预留钢筋对孔插入套筒内，从灌浆口注入高强度、高流动性的灌浆料，填充套筒腔体，待灌浆料凝固后，套筒与预留钢筋连成一个整体，确保装配式建筑主体结构安全。

图1 半灌浆套筒示意图

1.2 预埋沉降观察孔，提高灌浆密实度

预制剪力墙通过在墙体内预埋联通墙体下部灌浆腔体的沉降观察孔（观察孔直径50mm，孔口标高500mm），可以在灌浆过程中有效排出腔体内气体的同时，通过孔内灌浆液面的沉降判定灌浆密实度。

1.3 优化灌浆仓室封闭，避免出现灌浆空腔

通过对预制剪力墙灌浆节点深化设计，在预制墙体下部与水平现浇带之间留设安装缝，通过PVC 管作为内膜支撑，采用高强座浆料进行封堵，形成密闭灌浆仓室；同时采用高强座浆料对灌浆腔体进行隔断分仓，并在分仓位置的两侧，沿垂直墙体方向预埋灌浆仓室排气PVC 管，有效确保灌浆施工过程中，腔体内的气体有效排出，避免出现灌浆空腔。

2 工艺原理

装配式建筑预制构件拆分设计时，在上下预制外墙之间预留20mm 的安装缝，再使用高强座浆料将预制外墙一圈的安装缝进行封堵，在上下预制外墙之间形成密闭仓室，利用灌浆料的高流动性以及灌浆机的压力，通过安装缝位置的密闭仓室将灌浆料送入每一个灌浆套筒内。详见图2。

图2 预制外墙安装缝做法示意

根据“连通器”的原理，探索并优化了套筒灌浆施工技术：

①预制剪力墙构件吊装完成后，采用高强座浆料对下部缝隙进行封堵，封堵过程中，采用PVC 管作为内侧模板以控制封堵宽度，避免座浆料流入套筒内影响灌浆质量，或者座浆料的厚度过大而削弱预制构件的有效截面宽度。

②预制剪力墙灌浆区域长度超过1.5m，需采用座浆料进行分仓处理，以保证灌浆区域的密实度。

③在分仓缝位置的两侧或者构件一端下部预埋PVC管，灌浆施工时，下部灌浆区的气体可以在浆料的挤压作用下，通过PVC 管排除，待排气管留出合格浆料后方可封堵排气管，以确保下部灌浆区的气体全部排除，避免灌浆后出现空腔现象。

④预制构件生产时，在每个灌浆区剪力墙内均预埋直径50mm 的波纹管作为沉降观察排气孔（排除腔体内气体的同时兼做沉降观察孔），波纹管下部与灌浆区相通，上口标高500mm，并与构件表面相平，灌浆施工过程中，需在波纹管上部出浆口流出灌浆料后，并稳压3~5 秒后，方可停止灌浆。根据液面压力平衡的原理，如沉降观测排浆孔液面位置只有轻微沉降，则可以判断灌浆套筒处浆料密实；因此灌浆完成5~10min 后，需通过沉降观察孔检查浆料的沉降情况，如果沉降量超过20mm，应立即检查坐浆层腔体密封情况，有无漏浆、爆仓情况发生，立即处理并及时补灌，需在原注浆孔位置补浆处理。图3 为灌浆观察孔示意图。

图3 灌浆观察孔示意图

3 施工工艺流程

灌浆技术施工工艺流程见图4。

图4 灌浆技术施工工艺流程图

4 灌浆施工技术

4.1 灌浆施工准备

①预制外墙构件深化设计时，为检测灌浆密实情况，在预制外墙增设沉降观察孔，便于检查灌浆质量。

②预制外墙进场后，必须检查灌浆套筒、灌浆孔、出浆孔、灌浆观察孔通透性，预埋定位准确性，不得有套筒堵塞及偏位情况出现。

③施工前必须做好工艺试验，灌浆施工中，需要检验灌浆料的28d 抗压强度并应符合JG/T 408 有关规定。

4.2 分仓及封堵

在预制构件吊装前，按照连通腔长度不大于1.5m 的原则，用座浆料对超长空腔进行隔断分区，以保证灌浆区域的密实度，分仓位置需避开套筒；在分仓缝位置的两侧或者构件一端下部预埋直径20mm 的PVC 管，灌浆施工时，下部灌浆区的气体可以在浆料的挤压作用下，通过PVC 管排除，待排气管留出合格浆料后方可封堵排气管，以确保下部灌浆区的气体全部排除，避免灌浆后出现空腔现象。具体如图5 和图6 所示。

图5 预制剪力墙大样

图6 分仓、封仓示意图

4.3 施工流程

安装缝内清理干净→冲水湿润接触面及构件→搅拌封仓座浆料→放置与安装缝高度一致的PVC 管→封堵缝隙→预制墙板底部抹压封仓料成倒角→缓慢抽出PVC管→养护24 小时（温度较低时养护时间适当增加）。

①冲水湿润：在封仓前数小时内冲水，采用带压力水管将接缝内冲水湿润（不应存在明水），并保证接缝内无油污、浮渣等。

②搅拌座浆料：按说明书比例添加水，采用机械搅拌3~6min 直至均匀（手握成团）为止。

③分仓：对于长度大于1.5m 的墙体应进行分仓操作，根据现场经验分仓距离宜为1.2~1.5m，过小易造成灌浆时密封舱内压力过大将座浆料胀裂或挤出，分仓距离过大可能会造成密封舱内浆料不密实，在分仓线两侧设置PVC管，便于灌浆时空气从灌浆仓室内排出，保证灌浆密实。

④封仓、封堵：用PVC 管作为封仓料封堵内模塞入构件与楼地面的水平缝隙中，作为内模板；用专用抹具将座浆料填入缝隙中，需保证接缝填塞密实；然后抽出PVC管，尽量不要扰动已经填充完成的封仓料。

⑤座浆料宜抹压成倒角，可增加与楼地面的摩擦力，保证灌浆时不会因灌浆压力大造成座浆料整体被挤出的情况。

4.4 灌浆

①灌浆流程：灌浆料制备→流动度检测→灌浆→堵孔→灌浆密实度检查→补灌。

②灌浆料的配比必须严格按照灌浆料厂家提供的说明书、或随产品提供的检测报告的要求配置，水量与干料必须称量后加入，重量精确值0.01kg。

③灌浆料混合物的温度宜为10～30℃，当施工环境温度低于5℃或高于30℃时，可采用热水或冷水掺入，调节水温。

④将水和灌浆料缓慢倒入搅浆桶内进行搅拌，边倒入边搅拌，搅拌均匀后静置2min 以有效排除灌浆料内的气体。

⑤灌浆料搅拌完成后，必须检查每次新配置的灌浆料流动性，灌浆料流动性在30~35cm 之间的灌浆料才可用于灌浆，否则易造成灌浆不密实或强度不足；由于灌浆料凝固较快，配置好的灌浆料必须在30min 内使用完，不得将配置时间超过30min 的灌浆料用于灌浆。

⑥根据灌浆分区，选择灌浆套筒下部灌浆孔进行灌浆。待灌浆孔有呈柱状的灌浆料流出时，使用软木塞对流出灌浆料的灌浆孔进行封堵；对灌浆套筒上部出浆孔的的封堵要求同下部灌浆孔封堵要求。待全部灌浆孔、出浆孔以及分仓线两边排气管全部出浆，并封堵完成后，继续灌浆至预制外墙上部50mm 沉降观察孔流出灌浆料后，使用专门的塞子堵塞沉降观察孔，稳压3~5s 后，停止灌浆，以保证灌浆密实性。撤走灌浆机，封堵灌浆孔，进行下一区域灌浆。

⑦对已经灌浆完成的预制外墙，要在灌浆完成5~10min 内检查沉降观察孔内灌浆料的沉降情况，若沉降观察孔内灌浆料沉降深度超过2cm，需检查预制外墙四周是否存在爆仓现象，存在爆仓的，将爆仓位置封堵好；不论是否爆仓，拔出灌浆孔木塞，重新灌浆至沉降观察孔流出灌浆料；若沉降观察孔内灌浆料沉降深度在2cm 以内，只需从沉降观察孔将灌浆料补足就行。图7 为预制墙板灌浆套筒灌浆示意图。

图7 预制墙板灌浆套筒灌浆示意图

⑧灌浆过程中，若发现个别灌浆套筒出浆孔不出浆时或灌浆不饱满密实的，首选在灌浆孔补灌，当灌浆料拌合物已无法流动时，可从出浆孔补灌，并采用手动设备结合细管压力灌浆。

⑨灌浆完成后的预制外墙24h 不得扰动。

⑩气温低于-5℃时，不得进行灌浆施工；气温低于5℃时，对灌浆完成的预制外墙套筒区需采取必要的保温措施。

5 总结

钢筋套筒灌浆连接是装配式竖向构件连接的一项重要技术，通过对本项目装配整体式剪力墙结构钢筋套筒灌浆连接的工作机理、连接接头构造、施工工艺、质量控制进行总结归纳，形成对装配式套筒灌浆进行全过程施工措施，保证了工程进度和质量，为高层剪力墙结构装配式建筑施工及设计提供了经验。