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钢筋套筒灌浆连接

2021/1/24 21:48:05      

  主要采用等同现浇的设计概念,高层建筑基本上采用装配整体式混凝土结构,即预制构件之间,通过可靠的连接方式,与现场后浇混凝土、水泥基灌浆料等形成整体的装配式混凝土结构。竖向受力钢筋的连接方式主要有钢筋套筒灌浆连接、浆锚搭接连接;现浇混凝土结构中的搭接、焊接、机械连接等钢筋连接技术在施工条件允许的情况下也可以使用。

套筒灌浆连接

1)构件连接部位处理和安装

安装前,检查连接构件的连接钢筋,钢筋的规格、长度、表面状况、轴心位置均应符合要求;检查预制构件内连接套筒灌浆腔、灌浆和排浆孔道中无异物存在;清除构件连接部位混凝土表面的异物和积水,必要时将干燥的混凝土结合面进行润湿;在构件下方水平连接面预先放置10mm~20mm厚支撑块,确保连通灌浆腔最小间隙;构件安装时,所有连接钢筋插进入套筒的深度达到设计要求,构件位置坐标正确后再固定。

2)灌浆部位预处理和密封质量

预制剪力墙、柱要用有密封功能的座浆料或其它密封材料对构件拼缝连接面四周进行密封,必要时用木方、型钢等压在密封材料外做支撑;填塞密封材料时不得堵塞套筒下方进浆口;尺寸大的墙体连接面,采用密封砂浆做分仓隔断;在实际环境下做模拟灌浆试验,确认灌浆料能够充满整个灌浆连通腔和接头,在灌浆压力时构件四周的密封可靠;对可能出现的漏浆、灌浆不畅等意外设计处置预案。

预制梁连接钢筋部位安装全灌浆接头套筒,通过连接钢筋上标画的插入深度标记检查套筒位置正确性,套筒灌浆接头的灌浆和排浆孔端口超过套筒内壁最高处,两端密封圈位置正确、无破损。

3)灌浆料浆料加工制作

进入施工现场的灌浆料应进行复检,合格后方可使用。钢筋套筒连接用灌浆料的主要性能指标见表1。

灌浆料应妥善保管,防止受潮。每次使用前,应确认灌浆料在产品有效期内,打开包装袋后,产品外观无异常,再制作浆料;制作浆料须使用干净的水、洁净的容器、准确的计量器具,符合产品加工要求的搅拌设备或机具,严格按产品使用说明书的要求进行浆料加工;灌浆料干粉、水均应称量重量,按产品规定的比例拌合;拌制浆料时须防止异物混入,及时清洗搅拌器具等,禁止凝固或即将凝固的浆料混入拌制的浆料中;拌制成浆料后,盛放浆料的容器应加保护盖以防异物落入;不同环境温度下,浆料的流动度与室温条件指标存在差异,但现场条件拌制的灌浆料的流动度必须满足灌浆作业的要求;每班生产开始是,应记录料温和水温,测试浆料的流动度,当现场环境温度变化较大时,重新测量浆料的流动度。

4)灌浆作业工艺和构件保护措施

预制柱、墙的灌浆作业工艺是通过接头下方的灌浆孔灌入浆料,浆料进入构件下的灌浆连通腔,充满连通腔后,再在压力中向上流入该腔所连的各个接头的套筒,直至从各个接头上方的排浆孔流出,如图6所示。预制梁灌浆连接是从套筒一端灌浆口灌入浆料,至浆料从套筒另一端的出浆接头流出。

图6 半灌浆接头预制柱连接

本工序应采取定人、定量、定时、定工艺的措施保证灌浆连接的质量。

灌浆作业应由经过专项培训的人员操作,做到持证上岗。

灌浆作业应在浆料可操作时间内尽快完成,并给浆料预留足够处理意外情况的可操作时间;为此,在灌浆前要结合灌浆设备性能、浆料需求量,浆料拌制和灌浆作业所需时间,合理安排浆料制作量和灌浆部位,杜绝把浆料可操作时间用到接近极限的情况发生;大体积灌浆采用电动泵施工时应配备发电机,防止灌浆过程中意外停电;浆料从灌浆、排浆口流出时,及时用专用堵头用力塞紧,防止灌浆后期压力高时堵头顶掉漏浆;各个构件灌浆时,应旁站专职质量监督员,记录灌浆料流动度和接头灌浆、排浆口出浆、封堵情况,确保作业无误、记录真实可信。有关现场灌浆作业照片,见图7。

图7  现场接头灌浆连接施工

灌浆完成后,环境温度在室温条件左右时,24小时内构件、接头都应由有专用机具固定或保护,不得受到冲击或震动;温度较低时,保护时间适当延长; 环境温度在5℃以下不宜进行灌浆作业;低温环境灌浆后,应将构件灌浆部位加热到5℃以上并保温24~72小时,防止接头内灌浆料结冰。

此外,试验证明国产钢筋在灌浆锚固长度达到6d(d为连接钢筋直径)时,接头性能已满足Ⅰ级接头的性能要求,但国家行业标准JG/T398-2012仍规定套筒灌浆腔钢筋锚固长度不宜小于8d,增加的锚固长度,就是为了克服现场施工各种不利因素(除灌浆料制作的质量外,还连接钢筋在套筒内的偏心、灌浆作业中浆料渗漏导致锚固长度不足等)对接头质量的影响,也是为保证灌浆连接质量而制定的一项具体措施。

现场灌浆连接施工后,须按照JGJ107-2010的规定进行接头性能抽检,每500个接头制作1组3根接头拉伸试件,试件接头应完全模拟现场安装实际进行制作,28d天后进行拉伸试验,检验结果合格后,灌浆连接施工判定为合格。

技术原理:钢筋套筒灌浆连接有金属套筒插入钢筋,并灌注高强、早强、可微膨胀的水泥基灌浆料,通过刚度很大的套筒对可微膨胀灌浆料的约束作用,在钢筋表面和套筒内侧间产生正向作用力,钢筋借助该正向力在其粗糙的、带肋的表面产生摩擦力,从而实现受力钢筋之间应力的传递。

灌浆套筒连接技术

套筒可分为全灌浆套筒和半灌浆套筒两种形式。

全灌浆套筒与半灌浆套筒

其中全灌浆套筒是指套筒的两端均插入钢筋并灌浆形成整体连接,主要用于水平钢筋的连接;

半灌浆套筒是指套筒一端与连接钢筋为螺纹紧固连接,另一端为插筋灌浆连接,主要用于纵向钢筋的连接。钢筋套筒灌浆连接技术是指带肋钢筋插入内腔为凹凸表面的灌浆套筒,通过向套筒与钢筋的间隙灌注专用高bai强水泥基灌浆料,灌浆料凝固后将钢筋锚固在套筒内实现针对预制构件的一种钢筋连接技术。

该技术将灌浆套筒预埋在混凝土构件内,在安装现场从预制构件外通过注浆管将灌浆料注入套筒,来完成预制构件钢筋的连接,是预制构件中受力钢筋连接的主要形式,主要用于各种装配整体式混凝土结构的受力钢筋连接。

钢筋套筒灌浆连接接头由钢筋、灌浆套筒、灌浆料三种材料组成,其中灌浆套筒分为半灌浆套筒和全灌浆套筒,半灌浆套筒连接的接头一端为灌浆连接,另一端为机械连接。

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