段曦

【行业前沿】装配式建筑套筒灌浆技术案例分析-建筑产业创新发展研究
装配式建筑套筒灌浆技术案例分析
摘要：
套筒灌浆是一种能有效实现预制构件竖向钢筋连接的方式，其抗震性能与现浇结构相当。但由于我国装配式建筑还处于起步阶段，在设计、生产、施工、检测等环节经验不足，使得套筒灌浆连接技术在实际工程运用中遇到困难。本文通过工程项目实例分析，指出了套筒灌浆在剪力墙运用中存在的现状问题，论述怎样在项目中更好地运用套筒灌浆技术；探讨更多可实现预制剪力墙竖向钢筋连接的技术。
1、概述
钢筋套筒灌浆连接，是指在预制混凝土构件预埋的金属套筒中插入钢筋并灌注水泥基灌浆料而实现钢筋对接的一种连接方式，套筒灌浆在预制剪力墙和预制柱竖向连接中运用较多。
2、套筒灌浆项目设计对比分析
装配式建筑相对于现浇建筑而言，发展历程较短，魏哲鸣还没有形成完整的建筑工业技术标准。因此，在装配式建筑设计的过程中，很多设计者依据的仍然是建筑技术标准，导致设计出的构件在后期的生产、运输及施工装配的过程中出现各种各样的问题，且无法体现装配式建筑批量生产、快速装配施工等优势。
对于装配式建筑需要从设计开始全面考虑生产、施工装配问题。下文通过对套筒灌浆在不同项目中的运用进行对比分析，思考如何从设计端优化套筒灌浆技术。
项目一：
项目一抗震设防烈度为8度，结构抗震设防类别为丙类，为18层住宅，剪力墙抗震等级为二级，采用外墙预制内墙现浇的形式，据统计单个标准层建筑面积大约为730㎡左右，套筒数量高达800多个。本项目预制外墙的约束边缘构件与构造边缘构件均采用预制，约束边缘构件受力筋采用双排套筒连接，连接套筒间距为100-300㎜。构造边缘构件中的套筒连接钢筋采用双排套筒等强度等面积代换，套筒间距为800-1000㎜。套筒中心距墙边缘为55㎜，两套筒中心距90㎜。采用直径为14㎜、16㎜及18㎜的钢筋，钢筋与套筒间隙仅5㎜，灌浆料采用C85的水泥基料高德康。套筒平面布置图及节点详图见图1-3。
该项目全部预制外墙采用双排套筒连接，套筒数量过多，且剪力墙的厚度只有200㎜，只能采用小套筒。在生产和施工过程中容易产生定位误差，钢筋与套筒对孔难度较大，连接钢筋与套筒存在中心线偏差等问题聚派招聘网，以致后期灌浆不密实，影响整个节点连接强度，导致墙体抗震受力性能与现浇结构相差甚远。

图1：预制剪力墙套筒平面布置图
图2:双排套筒平面定位图
图3:连接钢筋直径及锚固长度
项目二：
项目二抗震设防烈度为6度，为18层住宅，部分剪力外墙采用预制，内部剪力墙采用现浇。一个标准层建筑面积大约为430㎡，套筒总数为134个，采用“梅花形”布置顿号怎么打，套筒间距为300㎜，套筒距离墙边缘为50㎜，连接钢筋采用等强度等面积代换采用18㎜的钢筋。套筒平面布置图及详图见图4-6。
对比项目一，该项目约束边缘构件及短肢剪力墙均采用现浇且套筒采用“梅花形”布置，减少了套筒数量，生产及施工难度有所降低。

图4：预制剪力墙套筒平面布置图

图5：套筒灌浆双排套筒连接示意图

图6：套筒灌浆“梅花形”连接示意图
上述项目一：单个标准层套筒数量高达800多个。施工时施工企业苦于钢筋套孔、灌浆难，导致施工速度慢，部分楼层15天一层，增加了施工现场成本。
而项目二，部分剪力外墙采用预制，内部剪力墙采用现浇。单个标准层套筒总数大约为134个，采用“梅花形”布置，每标准层平均施工速度为7天，现场施工人员15人左右。平均施工速度虽看似与传统现浇方式相当，但构件表面平整也免去了保温和抹灰工程，在总工期方面表现要优于传统现浇方式滴答吉他谱。宁夏大学新华学院教务处
综合以上项目分析得出：
1、套筒灌浆技术宜在低烈度区使用；
2、约束边缘构件及短肢剪力墙宜采用现浇，不宜采用套筒灌浆装配式连接；
3、预制剪力墙套筒宜采用“梅花形”布置，宜采用大直径套筒。
3、套筒灌浆施工
从以上项目施工总结得出经验：套筒灌浆施工过程中竖向钢筋一般采用定位钢板以确保现浇操作过程钢筋不产生偏离，对孔过程中主要通过普通水银镜辅助检查，在灌浆过程中，要特别注意灌浆料的制备以及灌浆施工时间，以保证灌浆料流动度及灌浆密实度。灌浆施工可采用分仓法和座浆法求佛原唱，由于分仓法灌浆需要很大的压力，容易导致灌浆不密实，因此，本文推荐优先采用座浆法灌浆施工机器铃砍菜刀。
套筒灌浆存在成本高、施工时间长且合格率低等问题，再者由于目前市场上缺乏质量检测标准及有效、实用的检测手段，导致套筒灌浆施工质量不可控。后期需要对套筒灌浆的施工生产设备、施工工艺及施工检验等方面进行加强改进。且可采用新型工业CT检测技术、增设观察孔、超声波检测、X 射线法及切割检测等方法检查灌浆质量白衣传，同时采取其他有效的成本控制措施。
4、装配式结构连接方式的探索
装配式结构预制构件竖向连接，除套筒灌浆之外，还存在很多可行或待研究开发的新技术。比如：现浇带、套箍连接、螺纹套筒连接、挤压套筒连接、注胶套筒连接、型钢连接、连接件焊接、预应力干式连接、哈芬槽连接，螺栓连接等。现浇带连接：（为非隐蔽工程连接鹰王宠妻，上下预制构件留出钢筋连接长度，后期支模现浇），见图7。此方法大大降低了现场施工的难度，使得工期、成本及质量相比套筒灌浆而言，更加可控缚绑王爷。螺栓连接（盒式连接）：（套孔误差小，施工质量可控且为非隐蔽工程连接，通过在上预制构件预埋连接盒，后期拧紧螺栓连接，目前已部分运用于装配式建筑中），见图8肖建春。远大住工联合湖南大学进行了高层盒式连接件抗拔和界面抗剪性能试验研究，研究结果表明吴紫彤，高层盒式连接件与混凝土具有良好的粘结锚固性能，且连接件的抗拉拔及抗剪性能良好。后期应该在完善已有技术的基础上，探索研发预制构件新的连接方式，共同推动装配式建筑向前发展。

图7：现浇带连接

图8：螺栓连接
5、小结
综上：对于套筒灌浆技术的运用，首先，需要形成一套完整的建筑工业化设计标准；其次，在设计中尽量采用“梅花形”大套筒连接，且灌浆套筒宜在非约束边缘构件的长肢剪力墙中使用；且需在施工中选择合理的施工方式及实用的检测方法，同时，积极探索及研发如螺栓连接等其他高效可靠的装配式建筑竖向钢筋连接方式。相关阅读浅谈装配式建筑套筒灌浆连接技术

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