2018年5月下 施工技术 第47卷第10期 CONSTRUCTION TECHNOLOGY DOI: 10. 7672/sgjs2018100001 装配整体式混凝土建筑套筒灌浆存在问题与解决策略 高润东'²李向民'²许清风2 （1.上海市建筑科学研究院上海200032;2.上海市工程结构安全重点实验室上海200032） 【摘要]通过实地调研总结了装配整体式混凝土结构中套筒灌浆存在的突出问题包括灌浆料质量不符合标准要 求、钢筋割断或锚固强度不足、套筒出浆口不出浆、套筒出浆口浆体回流等分析了发生的原因提出了针对性的解 决策略并提供了两种套筒灌浆饱满度的检测方法，有利于促进装配整体式混凝土建筑的健康发展.
[关键词]装配式建筑：混凝士；套离灌浆：强度；检测 [中图分类号]TU756 [文献标识码]A [文章编号]1002-8498[ 2018 10-0001-04 ExistingProblems and Solutions of Sleeve Grouting in Prefabricated Monolithic Concrete Building GAO Rundong' ² LI Xiangmin’ ² XU Qingfeng′ ² ( 1. Shanghai Research Institute of Building Sciences Shanghai 200032 China 2. Shanghai Key Laboratory of Enginering Structure Safey Shonghei 200032 China) Abstract: Based on practical investigations the existing problems of sleeve grouting were summarized including the low quality of grouting matlerial the cutting of rebar the anchored strength was insufficient no mortar outflowed from the sleeve outlet and the mortar backflowed from the sleeve outle. The reasons for these problems were analyzed and solutions were provided. Two kinds of testing methods aq Suouud 1oj aoueoyu2rs ueμodu peq 1 aogaua pue ' uaa8 aram aaaaps jo ssaudund Sugnou8 oj sound development of prefabricated monolithic concrete building. Key words: prelabricaled construetion; concrete; sleeve grouting strengthening; inspection 0引言 培训不足、监管缺位等原因灌浆质量存在不少问 根据住房和城乡建设部的统计2015年全国新题业界对此十分关注：文献调研表明，目前关于 配整体式混凝土建筑，装配整体式混凝土结构竖 艺["及质量控制要点等方面但针对钢筋套 向预制构件（剪力墙或框架柱）绝大多数都采用钢 筒灌浆连接存在问题及其解决方法的研究较少.
筋套筒灌浆连接且关键受力部位纵筋往往100% 为深入了解实际情况，课题组在装配整体式混 采用套筒灌浆连接.
连接是装配整体式混凝土结 凝土建筑发展较快的上海、江苏、安徽等地区调研 构的关键是装配整体式混凝土结构整体性能等同 了21家构件厂和18个实际工程基于实地调研总 于现浇的重要保证，因此，钢筋套筒灌浆连接质量 结出套筒灌浆存在的突出问题.
至关重要：由于钢筋套筒灌浆连接构造复杂，又属 1灌浆料质量不符合标准要求 隐蔽工程，灌浆质量实际控制难度较大.
德国、日 存在的问题：灌浆时使用劣质灌浆料或过期灌 本等发达国家主要依靠工人系统培训、合理工法和 浆料、回收利用超过初凝时间的灌浆料、误用坐浆 有效管理来保证灌浆质量：国内由于发展时间短 料或水泥砂浆等.
由于灌浆设备老化导致动力不 且发展速度快、工厂制作精度有待改善、现场人员 足或为了提高灌浆速度随意增大水灰比，行业标 准JG/T408-2013《钢筋连接用套简灌浆料》[6对 上海市科委课题（16DZ1201805) 套筒灌浆料抗压强度做出了明确规定：标准养护条 [作者简介]高润东博士高级工程师E-mail:gnoeg_1e 163. [收稿日期] 2018-01-8 件下1d抗压强度≥35MPa3d抗压强度≥60MPa， 28d抗压强度≥85MPa.灌浆料质量不合格或者水
2 施工技术 第47卷 灰比过大都可能导致灌浆料强度达不到标准要求.
式增加钢筋间距、减少钢筋数量或采用大孔道集 解决策略：采用质量合格的灌浆料，并严格按 束连接提升钢筋连接的便利性和可施工性.
照说明书提供的水灰比配制灌浆料拌合物：灌浆时 按要求留置伴随试件并按期检测抗压强度，严禁 用坐浆料或水泥砂浆代替灌浆料，定期维修灌浆 设备确保动力适中.
建立工地灌浆料进库登记备 查制度确保每个工地使用与套筒数量相配套的灌 浆料总量. a剪力墙预留钢筋定位板 b框架柱预留钢筋定位板 2钢筋割断或锚固强度不足 图2钢筋定位板 存在的问题：对于套筒内上、下2段对接的钢 Fig. 2 Reinforcement location board 筋行业标准JGJ355-2015《钢筋套筒灌浆连接应 用技术规程》[规定，全灌浆套筒上、下2段钢筋在 3套筒出浆口不出浆 套筒内的锚固长度都不应小于各自直径的8倍.
上 存在的问题：构件生产或安装过程中套筒内落 段钢筋在构件厂施工，一般问题不大；下段钢筋需 入堵塞物或者套筒底部附近连通腔堵塞，连通腔灌 要在施工现场插入套筒内，有时由于构件生产或现 浆时套筒出浆口均可能不出浆，出现这些情况一 场安装偏差过大导致下段钢筋无法就位（见图1a）， 般均对不出浆套筒进行单独灌浆.
如果属套筒底 部附近连通腔堵塞，单独灌浆是可行的：但如属套 个别存在下段钢筋被割断现象（见图1b）.
另外还 简中落入堵塞物则单独灌浆时套筒出浆口仍可能 存在由于钢筋未采取保护措施现场现浇作业时砂 浆溅到钢筋上导致有些钢筋表面包裹了1层砂浆 不出浆这时现场工人常从出浆口倒灌一下，由于 没有排气孔倒灌效果不好，且由于出浆口处被封堵 （见图1c、图1d）而工程用混凝土强度等级一般在 C40及以下强度远低于灌浆料强度相当于在钢筋 将影响后期的整治.
另外，连通腔灌浆时某一分 和灌浆料之间增加了1个薄弱层，会影响钢筋锚固 仓尚未灌满时恰逢灌浆机料斗中浆体用完此时如 强度.
灌浆料搅拌不及时待套筒中浆体有所凝固时再灌 浆也会导致套筒出浆口不出浆这种情况在夏季天 气炎热时更易发生.
解决策略：构件出厂检查和进场验收时检查 套筒内部是否有堵塞，如发现堵塞及时清除，构件 吊装就位前仔细检查连通腔位置是否有杂物，连通 a偏差过大钢筋无法就位 b钢筋被割断 腔周边封堵前再次检查连通腔内是否有杂物.
正 式灌浆前借助空压机全数通气检查（目前工程中也 有采用灌水法进行检查的，对于设置坐浆层的单独 套筒灌浆方式是可行的：而对于连通腔灌浆方式， 灌水法会导致大量水留存在连通腔中稀释灌浆料， 导致灌浆料强度下降），最后确认套筒内部是否存 c墙筋表面被砂浆包裹 d柱筋表面被砂浆包裹 在堵塞这时如堵塞特别是当堵塞物卡在钢筋和套 图1钢筋施工存在的问题 简内壁之间时，可伸入可弯折铁丝进行疏通，但操 Fig. 1 Problems in reinforcement construction 作难度较大.
灌浆机灌浆和灌浆料搅拌应同步进 解决策略：合理使用预留钢筋定位板（见图 行灌浆机料斗中的灌浆料接近用完时应及时添加 2)[提高构件生产或现场安装精度必要时采取 搅拌好的灌浆料确保灌浆的连续性 合理的钢筋纠偏措施严禁现场截断钢筋.
为现场 4套筒出浆口浆体回流 外露待插入套筒的钢筋设置防护措施，可采用循环 存在的问题：连通腔灌浆结束前，如果灌浆设 使用的保护套防止砂浆溅射到表面形成锚固薄弱 备拔出前持压不充分，浆体未填充各类微小缝隙， 层：未采取防护措施的如有砂浆溅射到钢筋表面， 则灌浆结束后浆体继续流动填充缝隙将导致出浆 在构件吊装前应采用钢丝刷对钢筋表面进行有效 口浆体回流：各套筒出浆口回流与缝隙分布有关， 清理研发大间距大直径钢筋连接、大间距高强钢 具有随机性，连通腔灌浆结束，灌浆设备从灌浆口 筋连接、螺旋筋集中约束搭接连接等新型连接形 拔出如果封堵灌浆口不及时导致漏浆较多，也会
2018 No. 10 高润东等：装配整体式混凝土建筑套筒灌浆存在问题与解决策略 3 导致套筒内浆体回流，这种情况下往往是连通腔灌持压一定时间；或者采用具有可调流量、自动保压、 浆口位置的套筒回流最为严重-当套简单独灌浆实时监测流量与压力等功能的新型智能灌浆设 时由于封堵灌浆口不及时造成的浆体回流现象更 备[.灌浆设备拔出时灌浆人员和封堵人员密切 为普遍.
配合努力做到灌浆设备拔出的同时进行封堵，尽 实际工程中普遍采用连通腔灌浆方式，从一个 量减少灌浆口漏浆，采用专用连通腔密封材料，严 套筒灌浆口灌浆，浆体首先流入连通腔，然后再依 禁使用普通砂浆并确保密封材料养护到合适龄期 次向上流入各套筒，如果连通腔密封不严特别是 后再进行灌浆（已发现有些工程过早开始灌浆灌 有机电类管道穿过的地方（见图3a、图3b）密封十 浆压力作用下导致密封材料开裂、漏浆严重）现浇 分困难易出现连通腔漏浆，从而引起套筒内浆体 与预制结合处、机电管道穿过处应加强密封处理措 回流-工程中出现漏浆（见图3c、图3d）后，常采用 施；为确保外墙外侧灌浆时接缝不漏浆，可将连通 干粉状灌浆料、纸片或灌浆料包装袋等进行临时封 腔基层外侧边缘找平吊装时将橡塑棉用水泥钉钉 堵由于灌浆料拌合物凝固速度很快，这些临时措 到基层上并确保橡塑棉平直[.目前竖向构件套 施有时也能奏效.
当漏浆发生在内墙或外墙的内 筒出浆口外接PVC管多为水平伸出墙面可适当向 侧时补救措施相对容易：但当漏浆发生在外墙外 上倾斜使出口高度高于套筒出浆口这样PVC管中 侧（见图3e、图31）时处理难度很大.
对于预制夹 可备有部分浆体供回流（见图4a)：或者采用弯曲型 心保温墙体内叶墙底部的水平接缝与外叶墙底部 出浆管（见图4b）灌浆结束后出浆管中存有较多浆 的防水孔腔通过保温层底部的弹性防水密封材料 体，可有效补给套筒中浆体的回流：或者除了套筒 进行隔离如果密封材料封堵不严高低不平的保 外再在墙体内设置1根与连通腔相连的排气管排 温层表面难以密封，内叶墙底部水平接缝灌浆后浆 气管的高度高于套筒出浆口，当排气管出浆口 体便容易流向外叶墙底部的防水孔腔从而造成套 出浆时里面的浆体也可有效补给套筒中浆体的回 筒内浆体回流及防水孔腔堵塞这对预制夹心保温 流.
目前设置排气管已在预制柱中广泛采用（见 墙体的钢筋套筒灌浆连接性能和构造防水都会产 图4c、图4d）在预制剪力墙中采用还未见报道，对 生明显不利影响.
于预制夹心保温墙体内叶墙底部的水平接缝与外 叶墙底部的防水孔腔之间的密封要特别处理好下 部墙体顶部保温层破损的地方，应先做好修补、找 平保持保温层顶面高度一致，再放置密封材料 RTU 密封- a夹心墙内叶的机电管道 b预制墙上的机电管道 a出浆管适当向上候斜 b出浆管弯曲 结合处连通腔漏浆 d管线穿过处连通腔漏浆 c预制柱中排气管设置d预制柱成型后排气管位置 c外增外侧水平缝处理粗糙 f外增外侧水平缝漏浆 图4漏浆解决措施 图3调浆状况 Fig 4 Leakage solutions in grouting condition Fig. 3 Leakage in grouting condition 5套筒灌浆饱满度的检测方法 解决策略：连通腔灌浆结束前，当其他套 GB/T51231-2016装配式混凝土建筑技术标 筒都已经出浆并封堵后再多持压至少15s;在有条准》、JGJ1-2014《装配式混凝土结构技术规
4 施工技术 第47卷 术规程》均要求套筒灌浆应饱满密实.
出现如上 套筒灌浆质量的先决条件，如果灌浆料强度不合 所述的套筒出浆口不出浆、套筒出浆口浆体回流等格或者钢筋被随意割断，即使灌浆饱满密实，钢筋 问题时都可能导致套筒灌浆不饱满，因此，在监 套筒灌浆连接接头的性能也可能不满足要求.
管体系尚不健全、操作工人培训尚不到位、设计建 2）针对套筒灌浆存在的问题，应由研发、设计、 造工艺仍不完善的当下应对套筒灌浆进行必要的 构件制作、安装施工、质量检测等产业链各环节联 检测通过检测来促进并保证灌浆质量.
在前期大 动解决：研发和设计应从源头上简化连接构造；构 量试验研究的基础上提出了两种适用的套简灌浆 件制作和安装施工应保证精度确保操作工艺和质 饱满度检测方法：预埋钢丝拉拔法和预埋传感 量控制措施有效；检测则是对研发、设计、构件制 器法[2] 作、安装施工等各环节质量的验证.
1)预埋钢丝拉拔法即灌浆前在套筒出浆口 3）建议研发大间距大直径钢筋连接、大间距高 预埋钢丝灌浆料凝固一定时间后对预埋钢丝进行 强钢筋连接、螺旋筋集中约束搭接连接等新型连接 拉拔通过拉拔荷载值判断灌浆饱满度的方法，具 形式增加钢筋间距、减少钢筋数量或采用大孔道 体操作要求可参见文献[21].
集束连接提升灌浆套筒连接的便利性和可施工性 必要时预埋钢丝拉拔法检测结果可用内窥镜 参考文献： 法进行校核，即利用预埋钢丝拉拔后留下的孔道， [ 1 KIM H. Bd gth of mar-illed l ppe splic refleting 将内窥镜探头伸入套筒出浆口内部观测灌浆是否 confining ee [J] . Jmal of Asian arhitecture and liding 存在缺陷-内窥镜法校核试验如图5a所示校核结 emgineering 2012 11( 1) : 125-132. [ 2 ] SAYADI A RAHMAN A JUMAAT M et al. The relationship 果如图5b-5d所示.
由于预埋钢丝拉拔法是在浆 between interlocking mechanism and bond strength in elastic and 体凝固后进行检测，因此，对于判断灌浆不饱满的 inelastic segmemt of splice sleve [J]. Constuctin and biding 套筒如何进行有效治理和修补有待专项研究.
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10 施工技术 第47卷 . aID查询1 bID查询2 c点选查询 图6计划、实际时间模块结果输出 Fig 6 Output of the plan the actual time module 进度分析图7所示为该系统分析后的结果.
执行 [2]李天华袁永博张明据装配式建筑全寿命周期管理中BIM “延迟记录“功能后每隔2h对进度数据进行刷新， 与 RFID的应用[J]-工程管理学报 2012 26（3） :28-32. 获取最新时间的进度延误构件信息，图8所示为当 [ 3 ] LI Z SHEN C Q XUE X. Critical mriew of the nsearh on the mmagemem of prflbricaed constructio[]. Hai 前时间的延迟记录数据表.
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灌浆饱满度检测技术研究[1].工技术201746（17)：1-5 7结语 [22] II Xiangmin GAO Rumdeg WANG Zholin et al. Research BIM与RFID两者的集成改善了手工记录与纸 on the applid tehlgy of teting gting pactin of sles up//[ ]poqpaep up 质存档的不足之处，减少人工工作量以及人为因素 Engineering Rearanh( AER) 2017. 产生的误差，保证了构件信息快速准确采集、传输 和分析利用.
将BIM与RFID运用于工业化建筑构 欢迎关注“施工技术 件的进度管理，通过功能需求分析和信息需求分 传媒机构” 析、系统框架构建以及信息流程设计，在Revit平台 上开发工业化建筑构件进度管理系统，并通过工程 41万人的选择 实例进行验证对未来工业化建筑的构件管理提供 了理论指导和实践平台， 参考文献： [1]纪镇浪周晓茗李晓桐.BIM技术在新型建筑工业化中的应 用[J].建筑经济 2013（8):13-17.
