Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ 王 …一一］ 强蔓 旦 量 翌 警 ２０ 期， 预制装配式建筑及套筒灌浆技术的应用 郁云明 （上海建浩工程顾问有限公司， 上海２０００３０） 摘要：ＰＣ建筑工期短、质量好、能耗少，符合低碳可持续性发展的理念。运用 ＰＣ技术建造房屋，是我国建筑行业的必然走向。结合上海市杨浦区某商办 楼项目，介绍了ＰＣ建筑的特点、施工工艺及套筒灌浆连接技术。 关键词：预制装配式结构；可持续性发展套筒灌浆连接 中图分类号：ＴＵ７１２ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００７－４１０４（２０１６）０５－００７１—０３ 改革开放以来，各行各业迅速发展，科学技术不断革 新，使建筑行业也发生了巨大的转变。传统的建造过程几乎 每一步都需要人工的操作 技术含量低，且不管是前期建造 还是后期使用，对资源的占用和消耗都非常大，这违背了建 筑可持续性发展的理念。如何实现资源最大化和节能效益 化，使建筑产业能更加理性和有序地发展，引起了众多专家 及有关方面的关注和研究。 制楼梯．共计５种形式；预制总方量为２ ７１０ ｍ ，预制率为 ３８－２％。 ２工程特点、难点分析及对策 ２．１ 转接层中柱的预留钢筋定位及浇筑时的钢筋保护措施 要求高 预制装配式混凝土结构（Ｐｒｅｆａｂｒｉｃａｔｅｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ，ＰＣ），是 以预制构件生产企业经工业化生产出来的预制混凝土构件． 经过安装和连接并且结合部分现浇而形成的混凝土结构。其 特点如下：工期短、质量好、表面光洁度高，在装饰上可达 到清水混凝土的效果；使用预制构件减少了现场混凝土的浇 捣，可有效降低施工现场的噪音并减少能耗．低碳环保；工 厂化生产构件能减少结构的离散性 增强结构的力学性能； 构件的防火性能好。 作为实现主体结构预制的基础．ＰＣ构件在国内仍还处于 试用、探索和总结的阶段。 在转接层楼面浇筑混凝土前．需要预先埋设３层预制柱 底部连接用预留钢筋。对于其高度、平面位置、相对位置均 有较高的精度要求；在浇筑混凝土的过程中．还需要保证不 能移位和钢筋外表面的清洁．避免影响预留钢筋与灌浆料之 间的握裹力：其余楼层预制柱套筒连接筋在浇筑混凝土时． 也需要同样的要求。针对上述施工管理重点 确定以下对 策。 （１）楼层平台模板架设完成后开始测设放样．确定预留钢 筋控制样线。 （２）制作预留钢筋定位模板固定钢筋位置，避免浇筑混凝 土时预留钢筋的移位。 （３）对伸出现浇混凝土楼面的柱筋．用尺寸合适的ＰＶＣ 套管保护，避免浇筑混凝土时对钢筋表面的污染。 笔者以上海市杨浦区某商办楼项目为例 介绍ＰＣ技术 及套筒灌浆技术在现代建筑中的应用与发展。 １工程概况 本项目为商务办公楼项目 位于上海市杨浦区，由３栋 多层和１栋高层建筑组成．总建筑面积约为４３ ０００ ｍ２。其中 高层建筑为装配整体式框架一核心筒结构，地下２层 地上 ｌ８层．其中３层～１８层为预制层。本项目的预制构件形式 主要有预制柱、预制梁、预制叠合楼板、预制悬挑楼板和预 （４）安放定位钢筋固定和定位的模板后．安排专人检查． 浇筑混凝土过程中安排专人看护，出现问题及时处理。 ２．２标准层预制构件数量多，吊装顺序规划必须合理 （１）按照吊装预制柱一预制梁一预制板的顺序吊装。 （２）预制柱、预制板同种类型的预制构件的吊装顺序，需 根据设计给出的预制梁安装顺序作相应改动。 （３）必须在全部预制柱吊装、灌浆后且强度不小于３５ ＭＰａ ７１ ｌ Ｐｒｏ／ｅｃｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ 蔓羔堡一２０１ ６－％馨 ，竖 一…一…王 衰采 后，才能进行预制梁的吊装。 主要内容包含：现场构件的吊装；临时固定连接的装配；预 ２．３灌浆孑Ｌ注浆质量控制难度大 制构件和现浇结构的连接。本工程框架体系中预制柱的竖向 本工程预制柱底部灌浆施工期间，会遭遇气温较高的气 钢筋采用的是套筒灌浆连接法。预制梁安装完毕后，通过现 象条件 浆料流动度损失较大．易产生堵塞注浆孔的现象。 浇混凝土浇筑梁柱节点与整体结构相连接；预制叠合楼板主 针对上述情况，确定以下对策。 要通过叠合区域的混凝土，将预制板与整体结构相连接。 （１）避开高温时间段施工。 标准层施工流程如图１所示。转接层相对于标准层来 （２）合理规划施工流程，在楼面混凝土浇捣工序完成之后 说，多了一道定位钢筋制作的工序。 再开始灌浆。 （３）控制好灌浆料的水灰比，以保证浆料的流动性。 （４）灌浆前对注浆孔用适量的清水湿润，但不得有明水。 ２．４构件吊装风险大 本工程构件均采用预制构件现场装配，不可避免地要 现浇核心筒钢筋绑扎、封 预制柱底部封膜灌浆 采用大量起重机械。由于构件的吊装高度高、构件自重大、 单根预制梁的长度长（将近９ ｍ）．因此对吊装施工的环境和 预制梁、预制叠合板底部支撑架搭设 设备提出了很高的要求。通过对塔吊的性能参数、塔吊的位 预制梁吊装及调整 置、堆场的位置及各预制构件的重量进行分析，确保吊装时 预制叠合板吊装及调整 各机械都在合理的工作范围以内。 ２．５场地规划及构件管理难度大 预制梁、预制叠合板上部钢筋绑扎及节点封膜 本项目的道路必须满足预制构件运输车 汽吊吊装（未必 混凝土浇筑 使用但应考虑）的要求。对道路的承载能力以及车辆通过的能 力．需要前期做好仔细和充分的策划。 养护到规定强度后拆除支 ３ ＰＯ结构施工 图１ Ｐｃ标准层施工流程图 ３．２标准层施工进度安排 ３．１ ＰＣ结构施工流程 施工工期拟控制在１０ ｄ左右１层。具体的进度安排见表 本项目ＰＣ结构为装配整体式混凝土框架体系。施工的 １。 表１ 标准层施工进度安排表 第１天 第２天 ｌ 第３天 第４天 ｌ 第５天 Ｎ６Ｎ： Ｉ 第７天 第８天 ｌ 第９天 第１Ｏ天 构件卸车、 预制柱吊装、调整就位、 预制梁、预制叠合板 预制梁吊装调整 预制叠合板吊装调整 测量放线 底部封模灌浆 底部支撑架搭设 混凝土浇筑 核心筒钢筋绑扎，模板支模 附加钢筋绑扎，节点封模 吸收能量，而其延性也优于现浇节点。 ４套简灌浆连接 ４．１ 套筒灌浆技术的发展 ２０世纪６０年代末期，美国余占疏博士首次在美国夏威 构件连接是确保装配式建筑结构具有整体性及抗震性的 夷３８层酒店的预制混凝土柱中，采用了其发明的套筒灌浆连 关键。通过预埋件、预留插孔灌浆并结合钢筋混凝土后浇等 接技术。此后在日本、美国和我国台湾地区．许多学者对该 方式，将预制梁、板 柱及节点连成整体，其连接方式应根 技术进行了研究且将其广泛应用于实际工程中。结合局部现 据施工条件及结构的需要通过计算来确定。本工程预制柱通 浇混凝土和套筒灌浆连接技术来建造的各种建筑 在过去几 过灌浆填充式钢筋注浆孔与下部结构主筋连接；待所有预制 十年内表现出其优越的抗震性能，成功经受住了各类地震的 柱安装调整完毕后．在预制柱底部封模，套筒注浆孔内注入 考验Ⅲ。 高强无收缩砂浆进行结构连接。经过有关实验研究表明：该 ４．２套筒灌浆技术的原理 预制构件的连接节点具有比现浇节点更高的抗弯强度、更能 钢筋套筒灌浆连接技术的原理是利用内部带有凹凸部分 Ｐｒｏｊｅｃｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｔ程拮术玄溶 设 理２０１６年第５期（总第２０３期）程技术交流 鱼』墨要！ 一 ， 冀 … 的高强圆形套筒，将被连接的钢筋从开口两端穿入套筒，无 由于全灌浆接头钢筋和套筒有间隙，现场需要做密封处 理 半灌浆接头的钢筋与套筒在工厂就连成了一体，辅助工 序少：全灌浆接头的灌浆均在施工现场进行操作，而半灌浆 接头有一半的工作量在工厂进行操作，相较于现场施工人员 参差不齐的水平．工厂制作更能保证连接质量的两个原因， 半灌浆接头比起全灌浆接头更能有效地控制连接质量。 需搭接或者焊接 通过将灌浆料填充在钢筋与套筒之间完成 钢筋的连接。其机理是借助灌浆料受到套筒的约束作用．加 上本身所具有的微膨胀性．借此增强与钢筋及套筒内侧的正 向作用力。钢筋则借由该正向力与粗糙表面产生摩擦力，来 传递应力。所以这种连接方式具有比较高的抗拉、抗压强度 和连接的可靠性。 ４．３套简灌浆技术的特点 （１）钢筋之间结合简单 构件端部混凝土不会因为钢筋的 连接而造成损伤．结合部表面平整。 （２）由于套筒的孔口与钢筋有一定的间隙，因此能吸收构 件的制造误差和安装偏差。 （３）现场施工时可先将构件吊装就位 全部吊装完毕后再 注入灌浆料，从而提高吊装设备的使用率。 （４）施工时对人员及设备都无特殊要求，且低碳环保．受 气候条件的制约小。 （５）连接可靠，检验方便，肉眼观察就可判定是否符合质 量要求。 ４ ４套筒灌浆接头的分类 实际施工中套筒灌浆接头品种繁多。但从套筒的形式上 来看，基本上可分为全套筒灌浆接头和半套筒灌浆接头两大 类。全套筒灌浆接头和半套筒灌浆接头的有以下几点主要区 别。 ４．４．１材质不同 全灌浆套筒主要采用球墨铸铁制作，而半灌浆套筒则 大多采用优质碳素结构、低合金高强结构钢及合金结构钢制 作；只有个别类型的半灌浆套筒采用球墨铸铁制作。 ４．４ ２加工方式不同 全灌浆套筒是采用铝模开模后在模具内浇注铁水方式制 成，加工速度快，开模后短时间内便可满足大规模、多规格 需求；半灌浆套筒的加工方式为钢棒成型后再经多道车床工 序才能完成，速度慢。 ４．４．３钢筋连接方式不同 全灌浆接头两端的钢筋都必须是带肋钢筋且均采用灌浆 连接；而半灌浆接头则是一端采用螺纹，另一端采用灌浆连 接。 ４．４．４接头长度不同 相较于半灌浆套筒．全灌浆套筒钢筋连接接头较长。 ４．４．５适用部位不同 全灌浆接头可用于预制柱、墙、梁的纵向受力钢筋和截 面连接节点处；而半灌浆接头仅可用于预制墙、柱的竖向受 力钢筋。 因此 想要提高构件的连接质量 在预制柱、墙的纵向 钢筋上尽量多采用半灌浆接头．也是一个有效的途径［３］。 ４．５灌浆料 构件间的连接质量对装配式建筑整体性和抗震性能有 着决定性的影响．而对套筒连接质量起关键作用的则是灌浆 料。灌浆料是由添加了外加剂的水泥加水搅拌并且掺人了一 定比例的细骨料混合而成，具有无毒、无害、防锈、自流性 好、微膨胀等特点。在施工过程中，使用高质量的灌浆料． 不仅使施工更加方便．而且很好地保证了工程质量。 ５结语 预制装配式结构可以以机械代替人工来实现建筑产品的 低成本、以工业化生产代替手工操作来实现建筑结构的高质 量。根据有关数据统计．采用ＰＣ技术施工的建筑，人工投 入可减少３０％，模板使用可减少５０％，工期可缩短３０％，全 过程污染及能耗都得到了大大的降低 对建筑产业的发展具 有深远的意义。 关于推进本市装配式建筑发展的实施意见》（沪建管联 『２０１４］第９０１号）规定，２０１６年起（上海）外环内新建民用建筑 应全部采用装配式建筑、（上海）外环外须超过５０％：至２０１７ 年起（上海）外环外在５０％的基础上再逐年增加。因此，ＰＣ结 构将是建筑产业的一种趋势。至于如何更好地发展．就需要 各方的共同努力，任重而道远。 参考文献： ［１］郑永峰，郭正兴，孙志成．新型变形灌浆套筒连接接头性能试验 研究『Ｊ１．施工技术，２０１４，（２２）：４０—４４． ［２］明希峰，赵明泉．装配式结构现浇层转装配层套筒灌浆连接施工 技术［ＪＪ．四川建材，２０１５，（３）：１８７０—１８８． ［３］秦珩，钱冠龙．钢筋套筒灌浆连接施工质量控制措施［Ｊ］ｌ施工技 术，２０１３，（１４）：１１３—１１７． 收稿日期：２０１５ ０３．２８ 作者简介：郁云明，女，工程师．二级注册建造师．任职于上海建 浩工程顾问有限公司造价咨询部。 通信地址上海市凯旋路３１３１号明申中心大厦１１０６室上海建浩工 程顾问有限公司造价咨询部。