陳玉林 （上海建工集團投資有限公司，上海 200080）

裝配式混凝土建筑是將工廠生產的預制構件、配件、部品等建筑產品運輸到施工現場，再采用可靠的連接方式裝配而成的建筑?，F澆結構通過搭腳手架、支模板、綁鋼筋、澆混凝土流程在施工現場完成，但現澆結構效率低、現場亂、消耗大、垃圾多，對環(huán)境影響大，勞動力需求大；裝配式結構部件在工廠生產，現場裝配，具有標準化、工廠化、機械化、信息化等優(yōu)點。裝配式結構對提高工程質量、降低建造成本、促進節(jié)能減排、改善人居環(huán)境、轉變建筑業(yè)生產方式等有積極意義。

1 工程概況

本工程預制結構體系采用現澆剪力墻結構+裝配整體式框架結構，包含的預制構件有預制樓板、預制剪力墻、預制疊合板、預制樓梯、預制陽臺、預制空調板等，標準層預制構件數為79 件，最大預制構件重達6.57t，預制率達到30%。其中，預制剪力墻為豎向受力構件，每層共計8件。

預制剪力墻區(qū)域為現澆剪力墻應力較小區(qū)域，預制內剪力墻區(qū)域應力水平不高，截面抗剪、抗壓、受拉及受壓較大的邊緣構件仍采用現澆結構。預制剪力墻上下層連接方式采用套筒灌漿連接。

2 預制剪力墻構造

預制剪力墻上下層連接形式、連通腔區(qū)域、套筒分布如圖1～圖4所示。

圖1 預制剪力墻上下連接套筒詳圖

圖2 多筒聯通倉橫剖投影構造圖

圖3 預制剪力墻豎向構造圖

圖4 預制剪力墻底部套筒分布圖

3 套筒及灌漿料簡介

武漢源錦建材科技有限公司的裝配式建筑鋼筋連接用套筒灌漿料，水料比為1：0.13，灌漿料初始流動度為345mm，30min 流動度為310mm；1d 抗壓強度為42.1MPa，3d 抗壓強度為72MPa，28d 抗壓強度為96.7MPa；3h 豎向膨脹率為1.0%；各項指標均符合JG/T 408-2013 標準要求。該公司的裝配式建筑用座漿砂漿，水料比為1：0.16，該座漿料初凝時間為54min；1d抗壓強度為18.3MPa，3d抗壓強度為36.3MPa，28d抗壓強度為49.2MPa；28d拉伸粘結強度為0.8MPa；28d自由膨脹率為0.21%；各項指標均符合Q/WYJ 012-2016 標準要求。

北京思達建茂科技發(fā)展有限公司的剝肋滾軋直螺紋灌漿套筒，該套筒制作材料為45#圓鋼，灌漿套筒長度為156mm，外徑為34mm，內徑為25mm，機械連接段螺紋連接長度為20mm，螺紋公稱直徑為14.5mm，安裝扭矩≥100N·m；各項指標均符合JGJ 355-2015 標準要求。

灌漿料進場前，已進行灌漿料與灌漿套筒的匹配性試驗，各項指標符合規(guī)范要求。

4 檢測要求及檢測結果分析

4.1 檢測要求

根據GB 50300-2013《建筑工程施工質量統(tǒng)一驗收標準》第3.0.10 條規(guī)定，分項工程應按樓層結構劃分檢驗批。現場灌漿班組為同一班組，鋼筋套筒灌漿連接接頭按一個樓層劃分為一個檢驗批。

對于鋼筋套筒灌漿連接接頭的抗拉強度檢測，每個檢驗批按DGJ32/J 184-2016《裝配式結構工程施工質量驗收規(guī)程》4.1.3條規(guī)定進行取樣檢測，每樓層檢驗批取樣數量為3個。

對于鋼筋套筒灌漿連接接頭的灌漿料密實度檢測，每個檢驗批按照GB 50300-2013《建筑工程施工質量驗收統(tǒng)一標準》3.0.9條規(guī)定進行取樣檢測，每樓層檢驗批取樣數量為5 個，取樣部位應體現均勻分布、隨機原則。

4.2 檢測結果分析

抗拉強度試驗結果表明，試件破壞有鋼筋母材斷裂、鋼筋機械連接端拔出、鋼筋套筒錨固端拔出三種破壞模式。剖開套筒檢測灌漿料密實長度，發(fā)現部分試件抗拉強度很高，但灌漿料密實長度明顯低于規(guī)范要求。出現上述情形，項目判斷可能由于在對套筒進行剖切的過程中，損傷了灌漿料，導致部分灌漿料破碎，無法準確測量。

以往工程經驗也表明，取樣過程會對套筒機械連接及灌漿連接性能產生較大影響。在取樣過程中，采用電錘開鑿混凝土，較大振動、敲擊會影響機械連接及灌漿連接強度。套筒切割也會導致套筒內灌漿料的破損，從而無法得到準確的測量數據。因此，可以以抗拉強度作為判定套筒機械連接及灌漿連接是否合格的主控指標。

北京思達建茂科技發(fā)展有限公司的試驗研究結果表明，當灌漿料強度在80MPa～90MPa時，采用該公司的剝肋滾軋直螺紋灌漿套筒，鋼筋錨固長度滿足7倍鋼筋公稱直徑時，灌漿套筒接頭即發(fā)生鋼筋斷裂破壞。

國家行業(yè)標準JGJ 355-2015考慮我國鋼筋的外形尺寸及工程實際情況，提出了灌漿連接端用于鋼筋錨固深度不宜小于插入鋼筋公稱直徑的8 倍的要求。而根據實際試驗結果，對于尺寸及構造合理的灌漿套筒，當灌漿料強度滿足80MPa～95MPa 時，鋼筋錨固深度滿足6倍鋼筋公稱直徑時接頭即發(fā)生鋼筋斷裂破壞，滿足7倍鋼筋公稱直徑時接頭變形即滿足規(guī)范要求。因此，JGJ 355-2015 規(guī)定的鋼筋錨固長度有較大的安全儲備。在加強現場管理，確?，F場灌漿質量及鋼筋規(guī)定插入深度的前提下，鋼筋錨固長度可適當減小。

采用14mm 直徑HRB400 級鋼筋作為豎向連接鋼筋時，根據GB 50010-2010《混凝土結構設計規(guī)范》，HRB400 級鋼筋抗拉極限強度標準值為540MPa，屈服強度標準值為400MPa，抗拉強度設計值為360MPa。當套筒連接接頭抗拉試驗滿足540MPa時，即能滿足設計要求。

根據上述分析結果，按以下標準對灌漿套筒連接進行判定：①當抽檢套筒抗拉試驗抗拉強度實測值不小于鋼筋極限強度標準值即540MPa時，判定該套筒連接合格；②對僅做密實長度檢測的試件，當抽檢套筒密實灌漿料長度不小于7d 即98mm 時，判定該套筒連接合格；③除上述1、2條的其他情形一律判定為套筒連接不合格。

5 缺陷補強施工

對于不滿足上述判別標準的樓層，可采用人工開槽鋼筋焊接連接方式對灌漿套筒連接接頭進行處理。

5.1 定位放線和開鑿

對預制剪力墻套筒開鑿區(qū)域進行標識，定位放線；使用電鎬對預制剪力墻相應區(qū)域進行開鑿處理，開槽寬度100mm～110mm，開槽高度需滿足鋼筋焊接搭接長度，搭接長度不小于于10d；鑿除時控制好電鎬進入深度，應盡量避免破壞原有鋼筋網；對粘在鋼筋上的少量混凝土先用鐵錘原位輕擊再用鋼絲刷清理；表面鑿除平整，疏松混凝土要鑿除干凈，并用空氣壓縮機吹除表面粉塵。

5.2 鋼筋除銹處理

清除鋼筋表面銹跡及其他污物，一般采用角向磨光機配鋼絲刷除銹，打磨至露出金屬光澤為止，嚴禁使用銹蝕嚴重的鋼筋；工人除銹過程中要注意佩戴眼鏡和口罩，雨濕天氣不宜除銹；打磨除銹的鋼筋應及時安裝使用，停放時間不能過長，防止再次生銹。

5.3 鋼筋焊接

單面搭接焊焊頭外觀質量要求：①焊縫表面應飽滿平整，無虛焊夾渣等焊接缺陷；②接頭區(qū)域不得有裂紋；③HRB400-Ⅲ級鋼的單面焊搭接長度不小于10d；④鋼筋接頭的焊縫厚度h應不小于0.3d，焊縫寬度b不小于0.8d；⑤如水平分布鋼筋被截斷，水平分布筋采用同規(guī)格的鋼筋進行單面搭接焊，焊縫長度不小于10d。

單面搭接焊焊頭工藝質量要求：①HRB400-Ⅲ級鋼的單面焊搭接長度不小于10d；②搭接焊的焊縫厚度h不應小于0.3d，焊縫寬度b不小于0.8d；③搭接焊時，先在離端部20mm以上部位焊接兩個定位焊縫；④接焊時，引弧應在搭接鋼筋形成焊縫的一端開始，收弧應在搭接鋼筋的端頭上?；】討顫M，第一層焊縫應有足夠的熔深，主焊縫與定位焊縫應熔合良好，不得燒傷主筋。

鋼筋搭接焊處理措施如圖5所示。

5.4 模板工程

模板選用木模板，模板根據結構實際尺寸事先制成整體模板，整體木模板邊框采用50mm×100mm木方，邊框距木模板預留25mm寬用于模板之間的拼接，豎向背肋為50mm×100mm 的木方，釘在木模板上，間距150mm。根據預制剪力墻套筒位置及開槽位置，在墻側面模板上方預留灌漿用喇叭口，用于澆筑灌漿料。模板支設示意圖如圖6所示。

圖6 模板支設示意圖

5.5 座漿料澆筑

在座漿料制備的過程中必須嚴格根據配合比對其進行控制，在制備過程中必須要保證攪拌的均勻程度，同時，拌制過程中所使用的水源必須符合飲用水的標準。

座漿料澆筑前，將結構面提前潤濕，且保證潤濕與漿料澆筑有一定的時間間隔，防止原結構與漿料接觸面粘結不牢；在樓板澆筑施工過程中，一定要從上面施工過程中預留下的孔洞對其進行更加科學和合理的澆筑處理，適當在模板外進行振搗，。在澆筑施工徹底結束之后，還要對施工過程中預留的孔洞進行全面封堵。

5.6 座漿料養(yǎng)護

（1）常溫養(yǎng)護。座漿料澆筑前，日平均溫度不應低于5℃，澆筑完畢后裸露部分應及時噴灑養(yǎng)護劑或覆蓋塑料薄膜，加蓋濕草袋保持濕潤。采用塑料薄膜覆蓋時，座漿材料的裸露表面應覆蓋嚴密，保持塑料薄膜內有凝結水，座漿料表面不便澆水，可噴灑養(yǎng)護劑。應保持座漿材料處于濕潤狀態(tài)，養(yǎng)護時間不得少于7d。

（2）高溫養(yǎng)護。澆筑前24h 采取措施，防止?jié)仓{料部位受到陽光直射或其他熱輻射。采取適當降溫措施，與漿料接觸混凝土基礎和設備底板的溫度不大于35℃。漿體入模溫度不應大于30℃。澆筑完成后應及時采取保濕養(yǎng)護措施。

6 施工部署

對于缺陷樓層補強施工時，可自下往上施工，且兩層同步開始施工。若缺陷補強樓層只有一層時，采取同時對該層預制剪力墻單側開槽的形式進行施工，此種方式下，預制剪力墻墻受壓面積減少1/10，軸壓比滿足設計驗算要求。

若相鄰樓層均為缺陷補強層，考慮到預制剪力墻單側開槽時軸壓比滿足受力要求，兩層同步施工過程中，相鄰樓層相同編號的預制剪力墻可同時施工

7 抽檢部位修復

將套筒切斷后的鋼筋調直，包括原套筒部位的上下端連接鋼筋、墻內水平分布筋、板內鋼筋。用卷尺測量構件外露鋼筋長度。當外露鋼筋長度不滿足焊接搭接長度時，應鑿除相應部位混凝土，使外露鋼筋長度滿足焊接搭接要求。根據需要進行焊接用短筋下料，搭接長度不小于6d+20mm。將短筋與結構外露鋼筋綁扎固定后，采用E50 焊條實施單面焊接。焊縫長度不小于6d+20mm，焊縫厚度不小于0.3d，焊縫寬度不應小于0.8d；焊縫應飽滿，無虛焊夾渣等焊接缺陷。完成焊接后清除焊渣。水平分布筋采用同規(guī)格的鋼筋進行單面搭接焊，焊縫長度不小于10d。

完成鋼筋焊接、垃圾清理工作后，在該部位立模，墻面模板上部留出簸箕口，方便從墻側面澆筑混凝土。簸箕口頂面應高出修復面100mm以上。采用比原設計高一個等級的微膨脹混凝土，從墻側面澆筑，在模板外振搗。在混凝土終凝后，鑿除突出墻面的混凝土，定期澆水養(yǎng)護。

8 結語

對比粘貼鋼板補強方案，采用此種鋼筋焊接的形式對缺陷樓層進行修補，屬于隱蔽工程，不會影響觀感，且修復完成后，不會影響下道工序施工。

若采用粘貼鋼板補強施工，需準備①6mm鋼板（鋼號Q345），工廠切割成100mm×440mm 鋼條；②在上下墻板上鉆孔，孔徑D=18mm，按化學錨栓工藝要求植入錨栓；③清理混凝土表面，除浄浮塵，用丙酮擦洗二遍；④采用A級結構膠，將鋼板粘貼于混凝土表面，兩端通過螺栓固定；⑤待結構膠達到強度后，用比原設計高一個等級的微膨脹混凝土，封堵板面洞口。修補所需原材料成本較高且施工過程相較鋼筋焊接補強方案較為煩瑣。