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装配式住宅灌浆施工方法

2018-02-15王军恒燕雪骋胡香港中建八局浙江建设有限公司杭州311200

建筑科技 2018年3期
关键词:浆体试块浆料

王 聪,王军恒,燕雪骋,胡香港(中建八局浙江建设有限公司,杭州 311200)

民乐大型居住社区 B 10-08 地块装配式项目位于上海市浦东新区惠南镇,规划用地面积16 750.3 m2,总建筑面积44 503.97 m2,其中地上住宅建筑面积为 38 198.37 m2,地下车库面积为 3 485 m2。包含 4 幢装配整体剪力墙结构住宅及 1 幢单建式地下车库。这是中建八局第一个独立开发施工生产的装配式住宅项目。

1 技术原理及产品特性

1.1 灌浆套筒

钢筋套筒灌浆连接按照结构形式分为半灌浆连接和全灌浆连接。

半灌浆连接通常是上端钢筋采用直螺纹、下端钢筋通过灌浆料与灌浆套筒进行连接。一般用于预制剪力墙、框架柱主筋连接,所用套筒为 GT/CT 系列灌浆直螺纹连接套筒,简称灌浆套筒。

半灌浆连接的性能及适用范围:套筒设计符合 JG/T 398—2012 《钢筋连接用灌浆套筒》要求,接头性能达到JGJ 107—2016 《钢筋机械连接技术规程》规定最高级 Ⅰ级要求。

半灌浆连接目前可连接 HRB 335 和 HRB 400 带肋钢筋,连接钢筋直径范围为φ12 ~40 mm。

全灌浆连接的性能及适用范围:全灌浆连接是两端钢筋均通过灌浆料与套筒进行的连接。一般用于预制框架梁主筋的连接。

所用套筒为 CTH 系列灌浆连接套筒,简称灌浆套筒。

JM-CTH 系列套筒优点:

(1)采用优质碳素结构钢加工制造,比铸造材料材质更稳定可靠、性能更好(特别是延性),机械加工比铸造工艺更容易控制尺寸。

(2)内部沟槽采用发明专利技术正反向斜坡设计,受力更合理科学。

(3)外径全世界最小,质量稳定可靠。

性能及适用范围:

(1)全灌浆连接接头性能达到 JGJ 107—2016 规定的最高级 Ⅰ 级要求。

(2)全灌浆连接目前可连接 HRB 335 和 HRB 400 带肋钢筋,连接钢筋直径范围为φ16 ~ 40 mm。

1.2 灌浆料

JM 钢筋套筒灌浆连接均常采用 CGMJM 系列接头专用高强灌浆料,均满足并部分指标优于 JG/T 408-2013《钢筋连接用套筒灌浆料》规定。

该系列产品按强度分:高强型(CGMJM-VI 型)和超高强型(CGMJM-Ⅷ型)。高强型(CGMJM- VI型)按用途又分为:通用型(也称泵送型)和低温型。

(1)CGMJM-VI 通用型(泵送型)灌浆料,常温下可操作时间 60 min,适用于正常施工场合,可采用机械泵灌浆,也可手动灌浆。目前适用于直径在 12 ~25mm钢筋的灌浆连接。

(2)CGMJM-VI 低温型灌浆料,主要用于温度较低时(比如 5 ℃ 以下,甚至在 -10 ℃)还需要施工的场合。该型料在 5 ℃ 以下使用时,要与厂家沟通,制定专门的工艺。在日平均气温低于 0 ℃ 时,需要辅助加热保温措施。该型料在常温下使用时,可操作时间较短(低于 30 min),只推荐用于小批量手动灌浆、快速抢工期的场合。

(3)CGMJM-Ⅷ 型超高强灌浆料,常温下可操作时间60 min,主要用于大直径钢筋(≥28 mm)的连接,机械泵送、手动灌浆均可。

2 施工流程及注意事项

施工流程:连接部位清理润湿→浆料分仓→构件吊装固定→接缝不严处塞实→搅拌浆料→灌浆料现场试验→注浆→养护 24 h(温度较低时养护时间适当增加)。

测量并计算需灌注的腔体积,计算灌浆料的总用量,总用量为联通腔加上套筒腔用量,加水量为干料质量的20%,拌和水必须称量后加入,精确至 0.1 kg。拌和用水应采用饮用水,使用其他水源时,应符合 JGJ 63—2006 《混凝土拌和用水标准》的规定。搅拌机、灌浆泵就位后,将灌浆料倒入搅拌机内,边搅拌边加水,加至 80% 水量,搅拌3~4 min 后再加所剩的 20% 水。一般情况搅拌约 5 min,搅拌均匀后,静置约 2 min 排气,然后灌入灌浆枪或灌浆泵中进行灌浆作业。灌浆时,套筒的排浆孔溢出砂浆即应立即封堵灌浆和排浆孔。多个接头连通灌浆时,依接头灌浆或排浆孔溢出砂浆的顺序,依次将溢出砂浆的排浆孔用专用堵塞塞住,待所有套筒排浆孔均有砂浆溢出时,停止灌浆。按施工工艺要求批次与数量制做现场试块,置于与结构件临近的环境下。灌浆完毕,立即用水清洗搅拌机、灌浆泵和灌浆泵管等器具。

CGMJM-Ⅵ 灌浆料可在 5~40 ℃ 下使用。搅拌完的砂浆随停放时间延长,其流动性降低。自加水算起应在 30 min内灌完(鉴于每批灌浆料的经时性有所不同,为保证灌浆顺利完成,建议施工前,按照加水比例预搅 2~3 kg 接头灌浆料,放置同条件施工现场 30 min 观察其凝固速度,作为实际施工时的参照)。刚搅拌完的拌合物表面上如果有浮水,表明水量过多,应再加一些灌浆料干料,适当搅拌将浮水“吃”光,有浮水会降低膨胀效果。联通腔灌浆时,单个构件的灌浆长度超过 2m时,宜采用分段灌浆,以保证施工质量,否则会因搅拌、灌注时间过长,浆体流动度下降造成灌浆失败。灌浆料中严禁加入任何外加剂或外掺剂。

灌浆构件同期养护的试块强度达到 20 MPa 时,可以拆模。模板拆除后,洒水养护至 7 d,一般为 2~3 h 洒水一次。灌浆后 4 h 内,构件不可受到振动。

3 现场灌浆施工质量检验项目及要求

3.1 灌浆料复试

灌浆料使用前,必须委托具备资质的检查单位进行进场复试,复试合格方可进行现场施工。复试检测项目及性能指标检验结果符合 JG/T 408—2013 有关规定。

检查数量:同一批号的灌浆料,检验批量≤50 t。

检验方法:每批按 JG/T 408—2013 的有关规定随机抽取灌浆料制作试件并进行检验。

3.2 灌浆接头试验

3.2.1 灌浆接头工艺试验

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;施工过程中,如更换钢筋生产企业、或同生产企业生产的钢筋外形尺寸与已完成工艺检验的钢筋有较大差异时,应补充工艺检验。

(1)工艺检验一般应在预制构件生产前进行。如现场灌浆施工单位与工艺检验时的灌浆单位不同,灌浆前应再次进行工艺检验。

(2)工艺检验应模拟施工条件制作接头试件,并按接头提供单位提供的施工操作要求进行。

(3)每种规格钢筋应制作 3 个对中套筒灌浆连接接头,并检查灌浆质量。

(4)每个接头试件的抗拉强度和 3 个接头试件残余变形的平均值应符合 JGJ 107—2016 中对Ⅰ级接头的相关规定。

(5) 第一次工艺检验中 1 个试件抗拉强度或 3 个试件的残余变形平均值不合格时,可再抽 3 个试件进行复检,复检仍不合格判为工艺检验不合格。

3.2.2 灌浆接头抗拉强度检验

如果在构件厂检验灌浆套筒抗拉强度时,采用的灌浆料与现场所用一样,试件制作也是模拟施工条件,那么,该项试验就不需要再做。否则就要重做,做法如下:

(1)检查数量:同一批号、同一类型、同一规格的灌浆套筒,检验批量≤1 000 个,每批随机抽取 3 个灌浆套筒制作对中接头。

(2)检验方法:有资质的实验室进行拉伸试验。

为缩短试验周期,在 28 d 内,只要同步灌浆料试块强度达到 85 MPa 就可送检。检验结果应符合 JGJ 107—2016中对 Ⅰ 级接头抗拉强度的要求。

3.3 灌浆料流动度试验

现场灌浆施工前,每台班每次拌和灌浆料需进行流动度试验,初始流动度> 300mm方可进行现场灌浆。具体试验方法及规定如下:

(1)流动度试验应符合下列规定:①应符合 JC/T 681—2005 《行星式水泥胶砂搅拌机》要求的搅拌机拌合灌浆料;②截锥圆模尺寸应符合 GB 2419—2005《水泥胶砂流动度测定方法》的规定,尺寸为下口内径(100±0.5)mm,上口内径 (70±0.5)mm,高(60±0.5)mm;②玻璃板尺寸 500 mm×500 mm,并应水平放置。

(2)流动度试验应按下列步骤进行:①称取 1 800 g灌浆干粉料,精确到 5 g;按照产品设计(说明书)要求的用水量称量好拌合用水,精确至 1 g。②湿润搅拌锅和搅拌叶,但不得有明水。将灌浆料倒入搅拌锅中,开启搅拌机,同时加入拌和水,应在 10 s 内完成。③加入约 70% 的灌浆干粉料,搅拌至大致均匀(1~ 2 min),最后将剩余干料全部加入,再搅拌 3~ 4 min 至浆体均匀。搅拌均匀后,静置 2~ 3 min 排气。④湿润玻璃板和截锥圆模内,但不得有明水;将截锥圆模放置在玻璃板中间位置。⑤将拌和好的灌浆料倒入截锥圆模内,直至浆体与截锥圆模上口平;徐徐提起截锥圆模,让浆体在无扰动条件下自由流动直至停止。⑥测量浆体最大扩散直径及其垂直方向的直径,计算平均值,精确到 1 mm。作为流动度初始值,应在 6 min 内完成上述搅拌和测量过程。⑦将玻璃板上的浆体装入搅拌锅内,并采取防止浆体水分蒸发的措施。直加水拌合起 30 min时,将拌和锅内浆体按上面③~⑥步骤试验,测定结果作为流动度30 min 保留值。

3.4 灌浆料试块抗压强度试验

灌浆施工中,需要检验灌浆料的 28 d 抗压强度。用于检验抗压强度的灌浆料试件应在施工现场制作、实验室条件下标准养护[温度 (20±1)℃,相对湿度≥95%]。

(1)抗压强度试验检查数量:每工作班取样≥1 次,每楼层取样≥3 次。每次抽取 1 组 40 mm×40 mm×160mm的三联试件,标准养护 28 d 后进行抗压强度试验。

(2)抗压强度试验步骤:①称取 1 800 g 灌浆干粉料,精确到 5 g;按照产品设计(说明书)要求的用水量称量好拌合用水,精确至 1 g。②湿润搅拌锅和搅拌叶,但不得有明水。将灌浆料倒入搅拌锅中,开启搅拌机,同时加入拌和水,应在10 s 内完成。③加入约 70% 的灌浆干粉料,搅拌至大致均匀(1~ 2 min),最后将剩余干料全部加入,再搅拌 3~ 4 min 至浆体均匀。搅拌均匀后,静置 2~3 min 排气。④将浆体灌入试模,至浆体与试模的上边缘平齐,成型过程中不应振动试模。应在 6 min 内完成搅拌和成型过程。⑤试块拆模后,移入实验室内进行标准养护。⑥试块龄期达到 28 d 后,委托实验室进行抗压强度试验。

4 使用前注意事项

灌浆料应储存于通风、干燥、阴凉处,应注意避免阳光长时间照射。气温高于 30 ℃,制浆拌和水应避免阳光长时间照射,水温应尽量控制在 25 ℃ 以下;搅拌设备和灌浆泵(枪)等器具也要在使用前用水润湿、降温;浆料搅拌时也应避免阳光直射。对灌浆构件表面,也应预先润湿降温。手动灌浆枪为针管状,靠人力将浆料压入接头套筒内,适用于单个或少数接头逐一灌浆;电动灌浆泵适用于采用联通腔方式对同一仓体的多个接头进行灌浆(见分仓要求)。使用电动灌浆泵灌浆时,需要有停电应急措施,以防灌浆过程中突然停电造成构件灌浆连接中途停止。雨雪天气,不宜进行灌浆施工。

对多个连通接头灌浆时,禁止从两个灌浆口同时灌浆,以防窝气而造成连通腔不能充满。 在灌浆过程中,如发现浆料灌注阻力较大,确认无法继续灌浆时,应立即停止作业,记录情况,分析原因,根据具体情况采取措施。灌浆完成后,根据现场同条件灌浆料试块强度和施工方案要求,确定拆除构件固定支撑时间。现场灌浆料检验试块应采用同现场搅拌工艺拌制的浆料制作。施工验收用试块,在浆料凝固后放在标准室进行标准养护;用于指导施工用试块(比如确定拆除支撑时间)应密封或水养在与构件相同的温度环境下。灌浆完毕,立即用水清洗搅拌机、灌浆泵、灌浆枪等器具,禁止干固后的浆料再混入新拌制的浆料中。

CGMJM 系列灌浆料规定了有效期,超出有效期的产品不得使用。现场灌浆施工人员须经本公司技术培训,考试合格并取得《JM 水泥灌浆钢筋连接技术操作上岗证》后,方可持证进行灌浆施工作业。

安全事项:每个工艺环节操作时一定要保证安全,凡带电设备,严格按电器通用要求和设备使用说明要求操作、管理。操作人员要接受安全培训并接受工厂和现场的安全监督管理。

环保事项:使用操作本产品时产生的废弃物要按要求处理回收。现场剩余、遗撒和泄露的干料或浆料要随时收集处理。

5 结 语

对于装配式结构而言,关键技术就是节点的连接。节点是装配式结构体系的传力枢纽,也是最为薄弱的环节。灌浆料的高强性能和微膨胀性能,保证了套筒灌浆后填充密实,使节点连接紧密。这一技术保证了装配式结构的顺利推行。由于灌浆料稳定性好、无毒、无臭,不污染环境,固化后不收缩,材料来源丰富,配置方便,操作简单,所以对建筑的发展有着深远的影响和不可忽视的意义。

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