【摘要】結(jié)合某市裝配疊合整體式地下車站足尺試拼裝施工項目，文章分析了新型型鋼溢漿套筒連接施工及精度控制重難點并提出了應(yīng)對措施。文中通過對裝配疊合整體式地下車站預(yù)制側(cè)墻新型型鋼溢漿套筒連接的重難點進行分析，從灌漿料、座漿料流動性及時間控制、構(gòu)件安裝精度控制、臨時固定方式等多個方面提出質(zhì)量控制措施，再通過現(xiàn)場具體實施，完成實踐驗證。針對首創(chuàng)型鋼溢漿套筒連接的新型節(jié)點，研究通過灌漿料、座漿料流動性及時間控制、座漿料層增設(shè)構(gòu)件調(diào)節(jié)墊片、可調(diào)節(jié)支撐桿等施工過程控制，實現(xiàn)型鋼溢漿套筒的高質(zhì)量連接，推動裝配式地下車站發(fā)展與落地。

【關(guān)鍵詞】型鋼溢漿套筒連接；灌漿料；座漿料；調(diào)節(jié)墊片；可調(diào)節(jié)支撐桿

【中圖分類號】TU758 【文獻標志碼】A 【文章編號】1673-6028（2024）11-0133-03

0 引言

近年來，裝配式結(jié)構(gòu)在我國建筑領(lǐng)域快速普及，在房建、地鐵車站等多個領(lǐng)域得到充分應(yīng)用，型鋼溢漿套筒連接作為一種新型構(gòu)件連接節(jié)點，通過采用灌漿料將構(gòu)件鋼立柱與車站底板進行連接的方式，具有施工效率高、無濕節(jié)點等優(yōu)點。本文為驗證型鋼溢漿套筒連接在裝配式地鐵車站領(lǐng)域的實用性和可操作性，通過裝配式試拼裝足尺試驗的方式對連接節(jié)點進行工況模擬，探索型鋼溢漿套筒連接施工質(zhì)量控制要點并提出有效的控制措施。

1 工程概況

5號線某車站為裝配疊合整體式地下車站試點車站，車站外包長度為211.85 m，其中中部150 m標段為裝配整體式結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆段位于車站兩端。

裝配段每個結(jié)構(gòu)斷面由11個預(yù)制塊拼裝而成，其中預(yù)制塊A、預(yù)制塊B分別為位于車站側(cè)墻負二層、負一層，預(yù)制塊C為車站左右中板，預(yù)制塊E為左右頂板塊，D為車站立柱，F(xiàn)與G分別為預(yù)制頂/中縱梁，F(xiàn)、G兩側(cè)均設(shè)置牛腿，用于搭設(shè)頂板、中板[1]。車站斷面結(jié)構(gòu)如圖1所示。

其中車站負二層預(yù)制側(cè)墻（構(gòu)件A）與底板、負一層側(cè)墻（構(gòu)件B）與負二層側(cè)墻采用新型型鋼溢漿套筒連接，通過C85高強度無收縮灌漿料將預(yù)制側(cè)墻底部鋼立柱與下部結(jié)構(gòu)進行連接固定，同時在現(xiàn)澆混凝土與預(yù)制構(gòu)件的接觸面采用C40座漿料進行連接固定，實現(xiàn)裝配式結(jié)構(gòu)的安裝。型鋼溢漿套筒連接方式見圖2。

2 施工質(zhì)量控制重難點

2.1 灌漿料初凝時間與構(gòu)件安裝匹配性

與常規(guī)灌漿套筒連接不同，型鋼溢漿套筒連接為先灌漿后插入的連接方式，且預(yù)制側(cè)墻具有重量大、吊裝難度大、精調(diào)難度高等特點，安裝完成時間受現(xiàn)場實際工況、工人水平影響較大。而灌漿料拌制完成后在45 min內(nèi)使用，且24 h內(nèi)灌漿結(jié)構(gòu)不得存在擾動，灌漿料使用與現(xiàn)場預(yù)制側(cè)墻安裝時間上的匹配性是型鋼溢漿套筒連接的難點之一。

2.2 預(yù)制側(cè)墻在座漿層上安裝精度

預(yù)制側(cè)墻底部混凝土與底板混凝土接觸面通過座漿料連接，但座漿料性質(zhì)如同砂漿，在凝固前不具備剛性，而設(shè)計要求預(yù)制側(cè)墻安裝位置允許偏差為±5 mm，預(yù)制側(cè)墻安裝高度允許偏差為0～5 mm。如何在座漿層上完成預(yù)制側(cè)墻精度調(diào)節(jié)是型鋼溢漿套筒連接的難點之一。

2.3 預(yù)制側(cè)墻連接完成后臨時固定

預(yù)制側(cè)墻底部混凝土與底板混凝土接觸面通過座漿料連接，底部型鋼與底板預(yù)埋型鋼套筒通過灌漿料連接，在灌漿完成后、灌漿料初凝前易受外界因素出現(xiàn)擾動，導致灌漿料密實度不足、內(nèi)部撕裂等缺陷，故灌漿料施工后預(yù)制側(cè)墻的臨時固定是型鋼溢漿套筒連接的重點。

3 施工質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)

3.1 測定灌漿料凝固時間，做好安裝時間的匹配

在灌漿材料使用前，在現(xiàn)場對灌漿材料的流動性能進行測試，并采用截錐圓模測量水泥基層的流動度。將填充水泥基材的圓錐體在玻璃板上緩慢抬起，等待水泥基材穩(wěn)定擴散，測量水泥基漿料的最大擴散直徑和垂直直徑。兩個直徑的平均值即為流量值。

根據(jù)現(xiàn)場實測及廠家提供參考，無擾動周期為45 min，在45～60 min灌漿料會逐步反應(yīng)凝固，此周期內(nèi)不能移動預(yù)制構(gòu)件，否則會在灌漿料結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)撕扯裂縫等質(zhì)量缺陷，影響節(jié)點強度。故現(xiàn)場計劃在灌漿料拌制完成30 min內(nèi)完成預(yù)制構(gòu)件安裝、精調(diào)及固定，保證灌漿料凝固過程中預(yù)制側(cè)墻無擾動。預(yù)制側(cè)墻安裝及灌漿料拌制時間匹配主要控制如下。

1）預(yù)制側(cè)墻安裝過程周期存在不可控的現(xiàn)象，為明確灌漿料拌制時間，需先完成預(yù)制側(cè)墻安裝及精調(diào)，在預(yù)制側(cè)墻安裝完成后再將預(yù)制側(cè)墻二次起吊，向型鋼套筒內(nèi)注入灌漿料，進行二次下放及精準微調(diào)，在30 min內(nèi)完成預(yù)制側(cè)墻下放及微調(diào)，并采取臨時支撐桿進行臨時固定。

2）明確灌漿料配比，現(xiàn)場拌制精準把控，灌漿料及需添加的水全部采用稱取計量的方式進行取用，保證拌制的灌漿料性能與試驗一致，避免灌漿料出現(xiàn)提前凝固的現(xiàn)象。

3）提前做好施工籌劃，灌漿料拌制及構(gòu)件安裝分別設(shè)置作業(yè)人員，兩者平行作業(yè)，避免作業(yè)人員的作業(yè)內(nèi)容相互交叉，影響施工效率，導致預(yù)制構(gòu)件無法在設(shè)定時間內(nèi)完成固定。

3.2 明確灌漿料、座漿料拌制工藝

3.2.1 灌漿料施工工藝

1）基層處理。用空壓機將型鋼套筒內(nèi)表面的粉塵、垃圾清掃干凈，不得有碎石、浮漿、浮灰、油污等，灌漿前先灑水使表面充分濕潤，灌漿時清理積水。

2）計量攪拌。根據(jù)設(shè)計的材料受力特點選用灌漿料，在施工現(xiàn)場采用自動攪拌器進行攪拌，攪拌水采用生活用水，灌漿料水灰比配置為0.16：1，即4 kg水配合25 kg灌漿料進行攪拌，現(xiàn)場拌制過程中先將水與一半灌漿料進行攪拌拌制，待拌制完成后再加入另一半灌漿料，配比完成的灌漿料須進行持續(xù)2 min的不間斷、高頻次攪拌。攪拌時宜采用定制灌漿料拌制設(shè)備，可對灌漿料全方面進行攪拌，同時避免空氣灌入漿液中，影響漿液拌制質(zhì)量。

3）灌漿。漿料應(yīng)從型鋼套筒頂部灌入，直至液面到型鋼套筒的80%，以確保型鋼插入時灌漿料溢出，使灌漿充實。必要時可用竹板條等進行拉動導流，不能從套筒周邊多部位同時進行灌漿，防止形成窩空而產(chǎn)生空洞。

3.2.2 座漿料施工工藝

座漿料為灌漿料的封堵材料，以水泥為膠結(jié)材料，配以復(fù)合外加劑和高強骨料，現(xiàn)場加水攪拌后即可使用，具有無收縮、高強、易施工等特性，適用于各種結(jié)構(gòu)墊板座漿[2-3]。

1）基面處理。座漿料施工前需對基面進行處理，試拼裝座漿料適用范圍為底板小矮墻背土側(cè)20 cm寬“臺階”區(qū)域，在使用前對該區(qū)域進行鑿毛處理，凹凸表面高差應(yīng)控制在2 cm以上。表面應(yīng)處理干凈，不應(yīng)有油污、浮灰和松動的混凝土等，座漿前1 h應(yīng)澆水濕潤基礎(chǔ)表面，座漿開始時應(yīng)清除表面積水。

2）座漿料拌制及安裝。漿料拌和采用人工或機械攪拌，必須均勻，當攪拌好的漿料能捏成團狀時即可使用。將攪拌好的座漿料注入已就位的模體內(nèi)，澆筑時應(yīng)分層搗固，每層厚度宜控制在50 mm左右，本工程座漿料高度為2 cm，可不采取分層搗固的方法。漿料表層形狀應(yīng)是中間高四周低的弧形，利于在放置墊板時排除空氣。

3.2.3 灌漿料、座漿料施工質(zhì)量保證措施

1）設(shè)計合理的灌漿料、座漿料與拌和水的施工配合比。現(xiàn)場使用的拌和漿材料配合比通過室內(nèi)試驗確定，除了滿足強度和耐久性的要求，還應(yīng)具有施工所需的和易性，使施工正常進行，并達到設(shè)計和驗收標準[4-5]。

2）嚴格按照驗證配合比施工。拌制過程中嚴禁貪圖拌制便捷私自添加水，每次灌漿需向試驗室提供樣品存樣，試驗人員需將樣品進行復(fù)檢，如果出現(xiàn)灌漿料與樣品不一致的情況，需及時上報，在保證質(zhì)量及安全的情況下更換配合比[6]。

3）加強灌漿料生產(chǎn)原材料的管控。灌漿料生產(chǎn)材料的變化會對灌漿的強度及質(zhì)量產(chǎn)生巨大的影響，因此，須定期派專人到灌漿料生產(chǎn)廠家進行查驗巡檢，保證同一批灌漿料采用同批次的水泥、沙子等原材料進行生產(chǎn)。

4）灌漿材料強度按28 d強度確定。為簡便施工和保證質(zhì)量，一般采用7 d試塊，盡可能按齡期確定漿液材料的強度，明確其質(zhì)量。

3.3 預(yù)制側(cè)墻精度調(diào)節(jié)及臨時固定

工藝流程為基層處理→測量→預(yù)制墻體地面翻身→預(yù)制墻體起吊→下層鋼立柱對位→預(yù)制墻體就位→臨時固定裝置穩(wěn)定→預(yù)制墻體校正→預(yù)制墻上、下部灌漿料/座漿料連接→臨時固定。

1）基層處理。預(yù)制側(cè)墻安裝前需對型鋼套筒內(nèi)部、小矮墻頂部、構(gòu)件底部施工縫進行清理，基面不得存在混凝土渣、灰塵、積水等，與現(xiàn)澆混凝土結(jié)合面均需鑿毛處理，止水鋼板在構(gòu)件安裝前需擦拭干凈。

2）測量。在吊裝前須完成側(cè)墻防水卷材的鋪設(shè)及預(yù)先在墻板底部設(shè)置抄平鋼板，該處無須鑿毛，保證鋼板水平穩(wěn)定。在構(gòu)件安裝過程中，放置的定位線、磁力線垂應(yīng)結(jié)合側(cè)墻預(yù)制構(gòu)件安裝精度。

3）預(yù)制墻體空中回直。通過多功能龍門吊雙小車的形式，四點吊裝，分別吊裝預(yù)制側(cè)墻頂部吊點和底部吊點，在基坑內(nèi)時副鉤下放，完成預(yù)制側(cè)墻空中回直。

4）構(gòu)件型鋼對位。通過多功能龍門吊對預(yù)制側(cè)墻進行下放精調(diào)，使預(yù)制側(cè)墻底部型鋼對準底板預(yù)埋型鋼套筒。

5）預(yù)制墻體就位、校正。將預(yù)制側(cè)墻插入型鋼溢漿套筒內(nèi)部，對預(yù)制側(cè)墻標高、垂直度、安裝精度等進行調(diào)節(jié)。

6）二次起吊。預(yù)制側(cè)墻安裝無誤后對墻體進行二次起吊，對其底部型鋼節(jié)點灌漿料、座漿料進行施作。

7）灌漿料、座漿料施工。將拌制完成的灌漿料注入型鋼套筒內(nèi)部，達到套筒高度的80%，同步鋪設(shè)座漿料，施作座漿料內(nèi)部遇水膨脹止水條等措施。

8）二次下放及精調(diào)。將預(yù)制側(cè)墻型鋼插入灌漿料內(nèi)部，同時在灌漿料具有流動性的周期內(nèi)對預(yù)制側(cè)墻進行精調(diào)，之后使用臨時拉桿對預(yù)制側(cè)墻進行固定。

4 施工總結(jié)

針對新型型鋼溢漿套筒連接節(jié)點，通過足尺試拼裝試驗，對構(gòu)件安裝與灌漿施工協(xié)調(diào)作業(yè)、灌漿料制備、預(yù)制側(cè)墻安裝施工工藝及臨時固定等進行系統(tǒng)性研究，明確了裝配式地下車站型鋼溢漿套筒連接節(jié)點的主要控制方法如下。

1）時間匹配性控制。為保障預(yù)制構(gòu)件裝配施工的效率及施工質(zhì)量，在預(yù)制側(cè)墻灌漿施工中需提前做好施工策劃。構(gòu)件安裝人員、灌漿施工人員應(yīng)統(tǒng)一指揮、相互配合、做好接力，保障灌漿料施工的時效性。

2）預(yù)制側(cè)墻安裝精度控制。灌漿料施工為不可逆施工，灌漿后務(wù)必保障預(yù)制側(cè)墻安裝精度。通過預(yù)制側(cè)墻調(diào)節(jié)墊片、磁力線錘垂直度控制、臨時固定支撐桿精度調(diào)節(jié)等方式快速完成預(yù)制側(cè)墻的精度調(diào)節(jié)以保障施工精度。

5 結(jié)語

與傳統(tǒng)的混凝土施工相比，型鋼溢漿套筒連接具有強度高、施工方便等優(yōu)點。型鋼溢漿套筒連接在裝配式地下車站領(lǐng)域的成功應(yīng)用，為裝配式建筑的發(fā)展提供了一種新型的連接節(jié)點和思路。但是，現(xiàn)有的相關(guān)檢測技術(shù)在該項目中（型鋼溢漿套筒連接）存在一定的局限性。為保證型鋼溢漿套筒連接的施工質(zhì)量，還需要技術(shù)研究人員不斷創(chuàng)新，使其質(zhì)量更加可靠。對于該型鋼溢漿套筒連接，有以下建議。

1）從質(zhì)量管理全過程入手，實現(xiàn)事前、事中、事后檢測的全面質(zhì)量控制，尤其要加強過程質(zhì)量控制，充分保證套筒灌漿質(zhì)量。

2）從現(xiàn)有的檢測技術(shù)出發(fā)，結(jié)合工程實際需求開發(fā)研究檢測技術(shù)，特別是無損檢測技術(shù)，以解決當前的檢測困境。

3）監(jiān)管部門應(yīng)完善質(zhì)量管理體系，出臺強制性政策文件，加大灌漿的質(zhì)量控制。

參考文獻

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