装配式混凝土建筑灌浆施工常见问题及对策探讨

杨国刚;朱海军;吴文选

【摘 要】灌浆施工是装配式混凝土建筑建造的重要环节,通过对工程灌浆施工过程中的常见问题进行深入分析,提出了灌浆施工前、灌浆阶段、灌浆后各环节中常见问题的解决对策.

【期刊名称】《建材技术与应用》

【年(卷),期】2019(000)001

【总页数】7页(P28-34)

【关键词】装配式混凝土建筑;灌浆施工;对策;工程质量;结构安全

【作 者】杨国刚;朱海军;吴文选

【作者单位】武汉合创炬盛科技有限公司,湖北武汉 430062;武汉合创炬盛科技有限公司,湖北武汉 430062;武汉源锦建材科技有限公司,湖北武汉 430083

【正文语种】中 文

【中图分类】TU756;TU758.12

引言

近年来，随着城市化进程日益加快，混凝土建筑在需求旺盛的住宅、公共交通建设领域发挥着愈加重要的作用[1-2]，传统的建造方式难以满足国家关于节能、环保的可持续发展需求[3]。装配式混凝土建筑因具有绿色环保、施工效率高、成本低等优点，在响应国家建筑产业改革的政策号召及推进建筑产业现代化发展方面发挥着重要作用，得到了社会各界的广泛认可[4-7]。

钢筋套筒灌浆连接技术是一种主要的预制构件连接技术，灌浆施工质量直接关系着受力钢筋连接的可靠性，最终影响着结构的安全性[8-9]。目前，我国的装配式混凝土结构正处于起步阶段，加之受传统现浇混凝土工程施工经验的影响，装配式混凝土工程的灌浆施工过程中存在着不足之处[10-11]。本文结合施工经验，针对灌浆前、灌浆阶段及灌浆后常出现的问题提出解决对策，以期为现场施工做指导，保障灌浆施工质量，进而确保结构安全性。

1 灌浆施工前

为确保后续灌浆施工的顺畅，需要在灌浆施工前对构件、原材料进行必要的检验，对拼接部位进行必要的处理，并合理优化施工工序。在灌浆施工前的常见问题涉及连接基面处理、构件生产与安装、原材料选择与储存、连通腔周边封堵、工序安排等。

1.1 连接基面处理

连接基面是构件和叠合板连接的过渡区域，该区域处理不当，不仅影响灌浆连接效果，甚至会导致工程结构发生安全事故。连接基面施工部位存在问题见图1所示，主要表现为：

图1 连接基面问题图示

(1)基面存在浮浆及杂物，易导致后期灌浆区域周边封堵、灌浆连接不牢固，从而影响构件与叠合板的连接效果。

(2)灌浆连接钢筋锈蚀并被混凝土污染，会影响连接钢筋与灌浆套筒的锚固连接效果，降低受力钢筋连接承载能力，严重时会导致结构出现安全问题。

(3)连接钢筋歪斜，易导致墙板吊装过程不顺畅，甚至无法将构件安装至指定位置。

(4)连接钢筋预留长度不符合设计要求，过长易导致预制构件无法吊装至指定位置，过短则会降低受力钢筋连接承载能力，带来安全隐患。

因此，在施工过程中，需严格控制预留连接钢筋长度，进行锚固深度确认；并注意连接基面的处理，在保证连接基面清洁的基础上，可于施工前适当湿润连接基面，但不得有明水。此外，在浇筑混凝土时，需要对灌浆连接钢筋进行保护处理，在预制构件吊装前进行连接钢筋位置纠偏与调校。

1.2 构件生产

预制构件质量优劣，特别是灌浆套筒、进出浆口的通畅程度，直接影响着后续灌浆的

施工效率及质量。在施工过程中，灌浆套筒或进出浆口内部若混有混凝土拌合物或其它异物，易出现灌浆不顺畅的问题。此外，预制构件生产过程中常使用硬质塑料波纹管作为灌浆套筒导出管，构件加工制作过程中的不当操作易导致导管变形，从而影响灌浆的施工效率及效果。

灌浆孔导管和套管堵塞情况见图2和图3所示。从图2可以看出，灌浆套筒进出浆口中留有硬化水泥浆，且部分进出浆口因挤压已严重变形，图3中灌浆套筒内混入了混凝土拌合物，易导致灌浆不顺畅，在灌浆施工中封堵进出浆口时也会面临橡胶塞无法塞入等问题。

图2 灌浆孔导管堵塞图示

图3 灌浆套筒堵塞图示

因此，在构件生产过程中，需对灌浆套筒、导管等预埋件进行定位，并对灌浆套筒灌浆端进行密封处理。在混凝土浇筑过程中，确保各类预埋件位置准确、无滑移，灌浆套筒及导管内无混凝土拌合物。如有拌合物进入灌浆套筒或导管内，需及时进行清理。

1.3 构件安装

预制构件的安装也是灌浆施工的一个重要环节。工程中常出现斜支撑设置不合理、校正不及时或校正方法不当等问题。

斜支撑设置不合理如图4、图5所示。在图4中，竖向部位仅使用上斜支撑对墙板进

行临时固定，易导致墙体固定不牢而出现底部位置前后滑移的问题；在图5中，竖向部位两根、甚至三根斜支撑被固定于一根钢筋上，以此达到临时固定墙板的目的，未考虑钢筋能否同时承受多根斜支撑带来的荷载。

图4 斜支撑不合理固定图示

图5 斜支撑不合理固定图示

国家建筑标准设计图集《装配式混凝土剪力墙结构住宅施工工艺图解》(16G906)中关于预制墙板斜支撑的安装示意见图6所示。按照标准图集要求，每个预制构件的临时支撑不宜少于两道，上部斜支撑的支撑点距离底部距离不宜小于墙板高度的2/3，且不应小于高度的1/2[12]。墙板与叠合板的预埋螺母需在前期进行布局排布及安放。

墙板调校异常见图7所示。从图7中可以看出，套筒灌浆区域已进行连通腔周边封堵处理，调校可能出现异常情况有：

(1)若此时进行位置及垂直度调校，极易导致封堵材料开裂，从而造成灌浆施工漏浆隐患。

(2)若在灌浆施工操作后、套筒灌浆料拌合物硬化前进行调校，则易导致灌浆连接部位不饱满，影响墙板连接效果。

图6 预制墙板支撑图示

图7 墙板调校异常图示

(3)若在套筒灌浆料拌合物硬化后进行调校，则易导致灌浆连接部位开裂，给工程结构安全带来隐患。

因此，建议施工单位对构件位置及垂直度调校时机与方式进行严格控制，在构件吊装过程中，根据水准点及轴线，利用垫片及斜支撑螺杆校正墙板位置，以确保在规范要求的误差范围内；吊装就位后，应及时使用斜支撑进行临时固定，然后分离构件与吊具；当构件能达到后续施工荷载要求后方能拆除斜支撑。

1.4 原材料选择与储存

灌浆与封堵材料的性能直接影响灌浆连接部位的连接效果及工程结构安全，目前市售的材料质量良莠不齐，产品性能不尽相同，施工单位在材料选择时，需进行严格的质量管控，确保材料性能合格，所使用的套筒灌浆料应与灌浆套筒进行匹配性接头抗拉性能测试，并满足规范要求。

原材料的此案吃储存不当见图8所示。由图8可以看出，原材料被置于正在下雨的施工现场，此做法易导致原材料浸水而结块，从而降低或破坏材料的性能。

图8 原材料置于降雨现场图示

因此，在灌浆施工前，应合理选择原材料，确保材料性能满足相关规范的性能要求；材料进场后应存储于专用仓库，将材料置于托板上离地保存，避免阳光、雨水等的直接影

响，注意环境通风干燥；不同材料分开码放，避免混用或错用；定期检查材料生产日期，遵循“先进先出”的原则，超过保质期的材料应进行检测，确保满足规范要求后方可继续使用。

1.5 连通腔周边封堵

连通腔周边封堵质量直接影响后期灌浆施工效率及质量，常见问题有封堵材料开裂、封堵深度过深、封堵时堵塞进出浆口、封堵不完整、橡胶条安置不合理等。

连通腔周边封堵材料与墙板连接处开裂多是由于操作不当，未抹压牢固或是封堵不完整所致。部分工程中，工人在施工现场将水泥、砂随意调制成封堵砂浆，由于配比随意性较大，其强度无法达到比预制构件混凝土高一个强度等级的设计要求，且由于缺少增粘、抗裂等组分，极易出现开裂、粘结不牢固等负面问题，最终出现如图9所示的漏浆等现象。

图9 封堵材料开裂导致漏浆图示

外叶墙板处由于施工难度高，很多施工单位会使用橡胶条进行外墙封堵，但由于安置不合理，如图10所示，极易导致承载面积降低，或是堵塞墙底部的灌浆连接口，从而为后期灌浆施工带来负面影响，更为甚者会严重影响连接部位的承载能力而带来安全隐患。

图10 橡胶条安置异常图示

连通腔封堵不当如图11所示。坐浆料封堵过深的现象时有发生，该现象易导致灌浆连接部位承载结合面减少，从而降低连接部位承载能力，对结构安全带来隐患。部分工人

由于操作失误，将封堵材料抹入进出浆口，导致进出浆口堵塞，从而造成灌浆施工时进出浆不流畅，降低施工效率，甚至造成灌浆区域填充不饱满而带来结构安全隐患。

图11 连通腔封堵不当图示

因此，在实际施工时，施工单位需要严格控制封堵材料的质量，同时注意操作方式的合理性，封堵前进行必要的基面清理与润湿，使用钢条预置于墙板间隙内一定深度处，再进行封堵材料填充，并抹压均匀，然后抽出钢条，最后检查封堵材料连接情况，如发现封堵不充分的情形，及时进行补救；外叶墙板处若使用橡胶条进行封堵，需按定位线进行铺设，并确保安装牢固。

1.6 工序安排

构件的连接是装配式混凝土工程的施工重点，为实现装配式混凝土结构的整体性，部分连接部位需要使用现浇混凝土，预制构件的灌浆连接与现浇混凝土的浇筑施工需要合理的安排工序，防止相互影响而带来施工效率下降甚至工程结构出现安全问题。

某装配式混凝土工程灌浆施工前模板的安装施工见图12所示，该项目的施工方案是先进行灌浆施工再进行混凝土浇筑。从图12中可以看出，灌浆施工前已完成铝模安装，铝模遮挡了进出浆孔，因此灌浆施工时会出现无法封堵出浆口的问题。

图12 灌浆施工前安装模板图示

某装配式混凝土工程钢筋绑扎影响连通腔封堵的施工见图13所示，该项目的施工方

案是先进行混凝土浇筑后进行灌浆施工。从图13中可以看出，钢筋已经绑扎完成，若此时进行连通腔封堵，将导致封堵困难、封堵不完整等负面问题出现；若不进行连通腔封堵而直接进行混凝土浇筑，混凝土拌合物势必会进入灌浆连接区域，导致灌浆施工不畅。

图13 钢筋绑扎影响连通腔封堵图示

因此，合理安排施工工序，工序之间不相互影响。对于先进行灌浆施工的工程，建议先进行灌浆施工相关操作，待套筒灌浆料同条件养护试件抗压强度达到35 MPa后，再进行模板安装、混凝土浇筑，且不能扰动临时固定装置；对于先进行混凝土浇筑的工程，建议先进行连通腔封堵，再进行钢筋绑扎、模板安装、混凝土浇筑，且不能扰动临时固定装置。

2 灌浆施工阶段

套筒灌浆连接部位属于隐蔽工程，灌浆施工过程中应严格按照技术要求进行操作。灌浆施工中的常见问题主要涉及拌合水计量不准、搅拌不充分、环境温度过低而未采取辅助措施、进出浆口封堵时机不合理、试验操作不当等。

2.1 灌浆料拌制

灌浆料的拌制质量直接影响着灌浆连接部位的密实度。拌合水计量不准是灌浆料拌制时常见的问题，用水量过少易导致灌浆料拌合物流动性能变差，从而影响施工效率，甚至导致堵管、灌浆填充不饱满的问题；用水量过多易导致灌浆料拌合物出现泌水、离析、分

层、灌浆料强度降低等问题，从而对灌浆施工以及工程结构安全造成负面影响。此外，因搅拌不充分导致灌浆料拌合不均匀(如图14所示)，灌浆料拌合物的匀质性降低，从而影响施工效率。

图14 灌浆料搅拌不均匀图示

因此，在进行套筒灌浆料拌制时，严格按照产品厂家提供的施工技术要点进行操作，准确计量拌合水用量，切忌随意加水；先将拌合水倒入搅拌容器中，在搅拌机开启的状态下缓缓加入灌浆料，当灌浆料搅拌均匀后，停机静置，以排出灌浆料拌制时引入的空气，再进行后续灌浆施工操作。

2.2 进出浆口封堵

进出浆口封堵是灌浆施工中极为重要的一个环节，封堵时机不当易导致进出浆口甚至是灌浆套筒内部不饱满，从而给工程结构带来安全隐患。在灌浆施工时，若在套筒灌浆料拌合物浆体刚刚流出时即进行进出浆口堵塞，易导致灌浆不饱满(如图15所示)，从而影响钢筋套筒灌浆连接效果，降低钢筋套筒连接承载力。

因此，在进行灌浆作业时，应采用压浆法从灌浆套筒下注浆口注入，当灌浆料浆体从构件其他灌浆孔、出浆孔流出后应及时封堵；当浆体以整股状(圆柱状)从出浆口流出时，可进行出浆封堵，建议采用可重复利用且尺寸适宜的橡胶塞进行封堵，为保证注浆饱满度，可将橡胶塞抵住出浆口下部，待上部空气排空后完全封堵，并用橡胶锤击打塞紧；灌浆施工结束后30～60 min，应检查灌浆密实饱满程度，如有空洞，应查明原因并及时补浆。

注浆过程中应保持连续匀速缓慢注浆，尽量避免引入气囊或气泡夹层，注浆过程必须保证连贯性，非意外情况，不得中途停机，注浆时应密切留意注浆料斗中的浆体存量，严禁设备空载运行。

图15 灌浆不密实图示

2.3 试验操作

套筒灌浆料拌合物的流动度及强度测试是施工过程中的重要环节，检测方法不当会直接影响灌浆料质量的评判。如图16所示，工人使用水泥净浆流动度截锥圆模进行灌浆料拌合物流动度测试，如此进行试验得到的结果是不真实的。此外，某些单位使用塑胶三联试模进行砂浆抗压强度试件成型，在使用塑胶试模时，会由于拆模不当而导致试件折断、开裂等负面问题，从而影响测试结果的准确性。

图16 流动度测试模具不当图示

某些单位在进行抗压强度试件养护时，未按照规范要求进行操作，在试件脱模后直接置于干燥环境中，导致测试结果与真实值差别较大。在使用合格的产品后，出现了28 d抗压强度检测值低于行业规范中技术要求85 MPa的现象。笔者进行了不同养护方式对套筒灌浆料抗压强度的影响试验，试验结果如图17所示。从试验结果可以看出，早期的套筒灌浆料抗压强度在不同养护方式下没有显著差异，两者测试结果较为接近，随着养护龄期的逐渐增长，两种养护方式出现了明显的差异，28 d的抗压强度值之差达到了24 MPa。这表明，不同的养护方式的确对套筒灌浆料试件强度增长具有显著影响，随着龄期

增长，差别也随之增大。

图17 养护方式对套筒灌浆料强度的影响

因此，在进行流动度测试时，应使用标准规定的模具及方法进行测试。在进行抗压强度试件成型时，应使用钢制三联试模(40 mm×40 mm×160 mm)，成型结束后，应及时对试件表面采取保护措施，迎风面应采取防风措施，并防止阳光暴晒或淋雨，套筒灌浆料在终凝前不得洒水养护，终凝后在砂浆表面喷洒常温水进行湿养护，1 d后脱模并置于(20±1) ℃水中养护。

2.4 低温施工

套筒灌浆料适宜于环境温度为5～30 ℃条件下的灌浆施工，但受施工进度影响，低温条件下的套筒灌浆料灌浆施工不可避免。低温环境下，若不采取辅助措施，灌浆料拌合物流动度会下降，严重时无法满足规范要求。同时，力学性能也会下降，严重时会带来工程结构安全隐患。某些单位在低温环境中进行灌浆施工时，未进行严格的施工管控，导致浆体黏稠无法注浆、工期延长等出现负面问题。

为模拟工程实际，笔者在2 ℃低温环境下进行不同拌合水对套筒灌浆料流动度及1 d抗压强度的试验。试验结果如图18、图19所示。试验前，将灌浆料、拌合水、试验器具等置于2 ℃环境下恒温24 h。检测发现2 ℃拌合水制成的套筒灌浆料拌合物流动度显著低于20 ℃拌合水制成的浆体流动度，且1 d强度也较20 ℃拌合水制成的浆体低3.9 MPa，这表明，拌合水温度是影响灌浆料流动度与强度的重要因素之一。

因此，在进行低温环境下的灌浆施工时，为保证套筒灌浆料具有良好的施工性能，可适当延长搅拌时间；为确保结构安全，建议适当延长支架固定时间，以留测砂浆试块强度为准；套筒灌浆料灌浆后强度未达要求前不得扰动灌浆部位；若环境温度过低，导致灌浆料拌合物黏稠，可使用温水进行拌合。

图18 不同拌合水流动度-时间曲线

图19 不同拌合水制成灌浆料1 d抗压强度

3 灌浆施工后

为保证灌浆连接部位的连接效果，在灌浆施工结束后，仍需进行必要的检查及质量控制。

3.1 补浆操作

灌浆施工后，需对灌浆部位进行观察，以确保没有漏浆部位，保证灌浆填充密实度。某些施工单位在灌浆施工后，未进行严格把关，对漏浆部位未能及时发现并处理，后期出现灌浆部位亏空的问题。

因此，在灌浆施工后，应进行巡查，发现漏浆部位及时进行补浆。对于未硬化浆体，可从注浆口采用机械注浆机进行补浆，同时，需将已封堵橡胶塞全部取下，重新按注浆封堵流程操作；对于已硬化浆体，建议采用带橡胶细管接头的手动活塞式注浆器进行补浆，将细管沿出浆口插入至套筒内部，缓慢匀速推动活塞注浆器，使浆体均匀密实填充内部空

腔体，待出浆口出浆时，继续推动活塞注浆并将细管缓慢拔出，同时，迅速塞紧橡胶塞。补浆应在灌浆料拌合物达到设计规定的位置后停止，并在灌浆料凝固后再次检查该位置，使之符合设计要求。

3.2 临时固定装置保护

笔者发现，某些工程偶有因操作不当，导致斜支撑松动，从而出现灌浆区域开裂的恶性事故。

斜支撑扰动导致连接部位开裂如图20所示，图中白色箭头标注的为裂缝部位，由于临时固定装置被扰动，墙体上部向外倾斜，导致下部灌浆连接部位拉裂。这种现象极易导致灌浆连接部位丧失原本的功能作用，给结构安全带来危害。

图20 斜支撑扰动导致连接部位开裂图示

因此，施工单位应在合理安排施工工序的基础上，做好工程质量管理工作，在灌浆料强度达到35 MPa前，禁止扰动临时固定装置，以确保工程质量。

4 结语

灌浆施工是装配式混凝土建筑建造中的重要环节，本文针对灌浆施工各环节常出现的问题进行深入分析，并提出了解决措施，广大施工单位需加强管理，科学施工，合理制定施工方案和工序，确保工程结构质量和安全。

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