第七章套筒灌漿連接施工概述及相關概念材料、設備與工具灌漿施工概述及相關概念在鋼筋混凝土結構中，無論是現澆還是裝配式，要使構件連接形成可靠結構，最重要的是要讓鋼筋具有可靠的錨固和連接。在裝配整體式混凝土結構中，鋼筋的連接方式除了常規的綁扎、焊接、套筒機械連接，還常用套筒灌漿連接及漿錨搭接兩種方式。本章主要闡述套筒灌漿連接相關工藝。漿錨搭接連接：在預制混凝土構件中預留孔道，在孔道中插入需要搭接的鋼筋，并灌注水泥基灌漿料，從而實現鋼筋的搭接連接。鋼筋漿錨搭接連接是將預制構件的受力鋼筋在特制的預留孔洞內進行搭接的技術。構件安裝時，將需要搭接的鋼筋插入孔洞內至設定的搭接長度，通過灌漿孔向孔洞內灌入灌漿料，灌漿料凝結硬化后，完成兩根鋼筋的搭接。其中，預制構件的受力鋼筋在采用有螺旋箍筋約束的孔道中進行搭接的技術稱為鋼筋約束漿錨搭接連接。漿錨搭接連接示意圖如圖7.1-1所示，漿錨搭接波紋管預埋如圖7.1-2所示。概述及相關概念1—預制構件；2—預制構件中的鋼筋；3—座漿層；4—下層預制構件的外露插筋；5—金屬波紋管；6—螺旋箍筋；7—灌漿料圖7.1-1漿錨搭接連接示意圖圖7.1-2漿錨搭接波紋管預埋直徑大于20mm的鋼筋不宜采用漿錨搭接連接，直接承受動力荷載構件的縱向鋼筋不應采用漿錨搭接連接。當房屋高度大于12m或層數超過3層時，宜采用套筒灌漿連接。概述及相關概念圖7.1-3套筒灌漿連接接鋼筋連接用灌漿套筒是采用鑄造工藝或機械加工工藝制造，用于鋼筋套筒灌漿連接的金屬套筒，簡稱灌漿套筒。灌漿套筒可分為半灌漿套筒和全灌漿套筒。半灌漿套筒是指一端采用套筒灌漿連接，另一端采用機械連接方式連接鋼筋的灌漿套筒。概述及相關概念鋼筋連接用套筒灌漿料是以水泥為基本材料，并配以細骨料、外加劑及其他材料混合而成的用于鋼筋套筒灌漿連接的干混料，簡稱灌漿料。灌漿料中的細骨料的最大粒徑不應超過2.36mm。灌漿料拌合物是灌漿料按規定比例加水攪拌后，具有規定流動性、早強、高強及硬化后微膨脹等性能的漿體。套筒灌漿的應用：豎向預制構件中鋼筋的連接可采用全灌漿套筒或半灌漿套筒，預制梁中鋼筋的連接宜采用全灌漿套筒。預制墻半灌漿套筒如圖7.1-6所示，預制梁全灌漿套筒如圖7.1-7所示，預制柱全灌漿套筒如圖7.1-8所示。概述及相關概念圖7.1-6預制墻半灌漿套筒圖7.1-7預制梁全灌漿套筒圖7.1-8預制柱全灌漿套筒概述及相關概念套筒灌漿連接的傳力機理如下。（1）半灌漿套筒：上端鋼筋與套筒通過絲扣擰緊，通過機械咬合傳力；下端鋼筋插入套筒內，被灌漿料包裹，灌漿料硬化至設計強度后，下端鋼筋受到灌漿料的握裹力，本質上就是鋼筋在混凝土中的錨固，錨固效果主要由以下幾種作用貢獻：鋼筋與灌漿料間的摩擦力、鋼筋肋與灌漿料間的機械咬合力、鋼筋表面與灌漿料間的化學膠結力。此外，套筒內壁上也設有肋槽，可以增強灌漿料與套筒內壁的咬合。（2）全灌漿套筒：兩根鋼筋均伸入套筒內部，灌漿后，兩根鋼筋均被灌漿料包裹，其傳力機理與半灌漿套筒下端鋼筋的傳力機理相同。綜上所述，套筒灌漿連接本質上是鋼筋在膠凝材料中的錨固。概述及相關概念《鋼筋套筒灌漿連接應用技術規程》JGJ355—2015規定，套筒灌漿連接的形式檢驗的試驗方法應符合現行行業標準《鋼筋機械連接技術規程》JGJ107—2016的有關規定，據此可將套筒灌漿連接形式劃歸為機械連接。灌漿工藝：豎向構件的灌漿施工按灌漿工藝可分為連座漿法灌漿和通腔法灌漿。座漿法灌漿：預制構件吊裝就位前，先在安裝連接面上鋪設一層座漿料，構件套筒底部采用專用密封塞封堵，構件就位后，套筒之間沒有關聯，每個套筒均獨立灌漿。連通腔法灌漿：豎向預制構件吊裝就位后，用封邊砂漿將構件底面下端空腔四周密封，或者分隔成多段分別密封，使多個灌漿套筒下口與同一個空腔相連通，灌漿時，通過構件底面下端空腔同時向多個灌漿套筒內灌漿。在《鋼筋套筒灌漿連接應用技術規程》中，對于豎向預制構件，推薦使用連通腔法灌漿。一般情況下，預制墻板采用連通腔法灌漿比較方便，對于預制柱，當截面較大，鋼筋較粗，特別是采用全灌漿套筒時，采用連通腔法灌漿不容易保證灌漿質量，宜采用座漿法對每個套筒單獨灌漿。對于預制梁等水平構件，一般采用每個套筒獨立灌漿的方式施工。本章主要闡述連通腔法灌漿施工工藝。概述及相關概念對于預制梁等水平構件，一般采用每個套筒獨立灌漿的方式施工。本章主要闡述連通腔法灌漿施工工藝。豎向構件采用座漿法施工時要注意以下幾點。（1）在安裝面上按要求設置墊片并調整標高。（2）如圖7.1-9所示，鋪設座漿砂漿略高于墊片頂面2～3mm。（3）座漿砂漿鋪設應內高外低，防止構件就位后底部壓入空氣。（4）座漿砂漿鋪設完成后，應在初凝前完成預制構件的起吊、就位及調整，如圖7.1-10所示。圖7.1-9在安裝面上鋪設座漿圖7.1-10墻板在座漿層上就位材料、設備與工具灌漿料灌漿料按照使用溫度的范圍可分為常溫型套筒灌漿料與低溫型套筒灌漿料。常溫型套筒灌漿料的使用溫度與普通水泥基類材料的使用溫度相同，在灌漿施工及養護過程中，24h內灌漿部位環境溫度不低于5℃。常溫型套筒灌漿料的性能必須滿足表7.2.1的要求。檢測項目性能指標流動度/mm初始≥30030min≥260抗壓強度/MPa1d≥353d≥6028d≥85豎向服脹率/%3hO.O2～224h與3h差值0.02～0.4028d自干燥收縮/%≤0.045氯離子含量/%≤0.03泌水率/%0材料、設備與工具灌漿料一般為袋裝成品，一袋質量約25kg，如圖7.2.11所示。灌漿料的使用，包括用水量、攪拌要求、存儲要求等要嚴格按照廠家說明書執行。圖7.2.1鋼筋連接用套筒灌漿料材料、設備與工具座漿砂漿座漿砂漿是以水泥為基本材料，并配以細骨料、外加劑及其他材料混合而成的干混料，加水攪拌后主要用于座漿法施工的豎向預制構件與結合面鋪設。座漿砂漿的性能必須滿足表7.2.2的要求。序號項目名稱性能指標1初始流動度/mm≥130，≤1702抗壓強度/MPa1d≥3028d≥50（且不得低于構件混凝土強度設計等級值）材料、設備與工具封邊砂漿封邊砂漿以水泥為基本材料，并配以細骨料、外加劑、高分子聚合物材料及其他組分混合而成的干混料，加水攪拌后用于豎向預制構件吊裝就位后，構件底面下端空腔分倉和四周封邊。常溫型封邊砂漿的性能必須滿足表7.2.3的要求。序號項目名稱性能指標1稠度初始稠度/mm60?7030min稠度保留率/%≥702抗壓強度/MPa1d≥2028d≥50（且不得低于構件混凝土強度設計等級值）3拉伸黏結強度/MPa1d≥0.35材料、設備與工具施工設備、工具套筒灌漿料施工宜配備符合下列要求的灌漿機具。（1）套筒灌漿料攪拌設備單次最大攪拌能力不宜超過30kg，且從加水拌和至攪拌完成的時間宜為4～5min。（2）灌漿機的額定容量不宜小于套筒灌漿料攪拌設備單次最大攪拌能力，灌漿機灌漿壓力宜為0.4～1.2MPa，灌漿機應能保證灌注漿體均勻、連續出漿，且有穩壓保壓功能。（3）施工現場應至少配備一臺備用套筒灌漿料攪拌設備及灌漿設備，并配備充足的相關易損配件。（4）施工現場應配備手動灌漿設備、流動度檢測設備、套筒灌漿料試塊模具及灌漿路徑堵塞后的清洗設備。（5）座漿砂漿和封邊砂漿施工宜配備符合下列要求的設備、工具:①砂漿攪拌設備單次最大攪拌能力不宜超過50kg，且從加水拌和至攪拌完成的時間宜為4～5min。②用于封邊施工的封邊內襯工具應有確保封邊砂漿厚度不小于座漿層厚度的功能，用于分倉施工的分倉內襯工具應有確保分倉線平直飽滿的功能。③施工現場應配備適當的砂漿立方體試塊模具及清洗設備。灌漿施工施工準備（1）檢查并處理預制構件的結合面，應滿足6.2.2節的相關要求。（2）預制構件鋼筋插入灌漿套筒的錨固長度應符合灌漿套筒參數要求，并應不小于插入鋼筋公稱直徑的8倍。（3）預制構件吊裝前應在結合面上放置支承墊片。支承墊片的放置應符合下列規定。①預制柱底部的支承墊片應設置在結合面的3個點上，并應呈三角形分布，同時保持足夠的間距；預制剪力墻底部的支承墊片應設置在結合面中軸線的兩個點上，并應保持足夠的間距。②支承墊片的厚度宜根據支承墊片放置點的實際標高確定，所形成的接縫處平均高度宜為20mm，可通過增減支承墊片的數量來調整支承墊片的厚度。③單塊支承墊片的面積不宜大于構件連接面面積的3%，并不宜因面積過小的使構件接觸面產生壓痕。（4）對預制構件中的每個灌漿套筒進行編號并做出標記，如圖7.3.1-1所示。（5）逐個檢查各灌漿套筒、灌漿管、出漿管內有無雜物，可采用空壓機向灌漿套筒的灌漿孔內吹氣來吹出雜物，如圖7.3.1-2所示。灌漿施工支撐安裝及標高控制（6）檢查并確保預制構件被可靠固定，確保其在灌漿和養護過程中不被移動。（7）檢查并確保套筒灌漿料攪拌設備和灌漿設備運轉正常、無故障。（8）準備好制備套筒灌漿料拌合物，以及灌漿所需的各項材料、工具、配件。（9）準備好停電應急措施。（10）套筒灌漿連接應采用由接頭形式檢驗確定的相匹配的灌漿料。（11）套筒灌漿連接施工應編制專項施工方案。（12）灌漿施工的操作人員應經專業培訓后上崗。（13）對于首次施工，宜選擇有代表性的單元或部位進行試灌漿。（14）施工現場灌漿料、封邊料及座漿料宜儲存在室內，并應采取防雨、防潮、防曬措施。圖7.3.1-1套筒編號圖7.3.1-2套筒檢查及清理灌漿施工分倉及封邊施工構件底部灌漿連通腔分倉條及封邊均采用封邊砂漿制作。砂漿拌制用水量及攪拌方法按照砂漿說明書執行。將分倉專用內襯工具插入構件底部縫隙內，位置大致能將底部連通腔分成均等的兩部分即可，注意避開鋼筋位置。在內襯工具的U形槽內填入適量砂漿，通過反復推拉推桿，將砂漿逐層推入構件底部。注意：預制構件另一側需要有人配合頂住內襯工具的端部，防止砂漿從另一側推出。砂漿條塞填密實后，慢慢抽出內襯工具，分倉條即成型。分倉施工應滿足以下要求。（1）在高溫干燥季節分倉和封邊前，宜對結合面澆水濕潤，但不得有積水。（2）對于長度較大的預制剪力墻構件，應通過分倉將構件底面下端空腔劃分為若干個連通灌漿腔，同一連通灌漿腔內的任意兩個灌漿套筒間距不宜超過1.5m。連通灌漿腔內構件底部與下方現澆結構上表面的最小間隙不得小于10mm。（3）砂漿拌合物的稠度宜為60～70mm。分倉成型后的砂漿寬度宜為30～40mm，與鋼筋的凈距不宜小于40mm。（4）分倉后，應在預制構件相應位置做出分倉標記。分倉條制作如圖7.3.2-1所示。分倉完成后即可封邊。封邊可采用Z字形鋼制內襯條或直徑小于20mm的PVC管，如圖7.3.2-2所示。內襯條嵌入深度為15～20mm，用抹刀將砂漿推入內襯條與構件底邊之間的縫隙中并擠密壓實。封邊宜從分倉條位置開始，分別向兩端邊封邊退，最后在轉角處交圈收頭，如圖7.3.2-3所示。灌漿施工圖7.3.2-1分倉條制作圖7.3.2-2封邊圖7.3.2-3封邊方向示意圖灌漿施工封邊施工應滿足以下要求。（1）宜采用封邊內襯工具和封邊砂漿進行施工，砂漿拌合物的稠度宜為60～70mm。（2）封邊成型應飽滿順直，砂漿寬度宜為15～20mm。（3）封邊完成后，應對砂漿進行養護，封邊砂漿抗壓強度達到20MPa以上且與上下面混凝土黏結牢固后，方可進行灌漿施工。（4）每工作班應至少留置一組與封邊砂漿同條件養護的70.7mm×70.7mm×70.7mm的立方體試件。分倉工具條和封邊工具條分別如圖7.3.2-4和圖7.3.2-5所示。圖7.3.2-4分倉工具條圖7.3.2-5封邊工具條灌漿施工灌漿料制作灌漿料一般購買成品干混砂漿直接加水攪拌制作，對于攪拌用水量，不同廠家的產品不盡相同，一般為12%～15%。這里的用水量為質量比，若一袋干混砂漿按25kg

考慮，則攪拌一袋干混砂漿需要加水3kg～3.75kg。干混砂漿說明書上給出的用水量一般是一個范圍值，可以根據施工實際情況，在規定的范圍內選用一個合適的用水量，均勻攪拌后，流動度檢測符合要求即可使用。圖7.3.3灌漿料攪拌灌漿施工灌漿料的攪拌制作及使用應滿足以下要求。（1）套筒灌漿料使用前，應檢查產品包裝上的有效期和產品外觀，超過產品保質期或有結塊受潮的不得使用。（2）加水量應按套筒灌漿料使用說明書的要求確定，并應按質量計量。（3）當灌漿部位溫度不低于10℃時，應選用常溫型套筒灌漿料。（4）冬季施工，當灌漿部位溫度大于0℃且小于10℃時，宜選用低溫型套筒灌漿料，并應采用現場同環境溫度條件下的液態水拌合。（5）宜采用7.2.4節要求的設備攪拌灌漿料，攪拌時間宜為3～5min，攪拌完成后宜靜置2min再使用。（6）套筒灌漿料拌合物制備完成后，不得再次加水，散落的拌合物不得二次使用，剩余的拌合物不得再次添加灌漿料、水混合使用。（7）套筒灌漿料拌合物宜在加水攪拌后30min內用完。（8）每工作班應測試套筒灌漿料拌合物初始流動度至少1次，初始流動度值應不低于300mm。（9）每工作班應至少留置一組與套筒灌漿料同條件養護的40mm×40mm×160mm的長方體試件。灌漿料攪拌如圖7.3.3所示。灌漿施工灌漿料拌合物流動度檢測與混凝土不同，灌漿料灌入套筒內部后無法振動、振搗，只能依靠自身的高流動度充盈套筒空間，對于流動度不符合要求的拌合物，注漿操作難，且會造成灌注不飽滿，影響結構安全。因此，需要對現場制作好的灌漿料拌合物進行流動度檢測，滿足要求后方可使用。灌漿料拌合物流動度檢測所需工具要求如下。（1）截錐圓模應符合GB/T2419—2005的規定，下口內徑為（1000.5）mm，上口內徑為（700.5）mm，高為（600.5）mm。（2）玻璃板尺寸為500mm×500mm，并應水平放置。（3）采用鋼直尺或卷尺測量,精度為1mm。如圖7.3.4所示，流動度檢測應按下列步驟進行。（1）將玻璃板安放在平整的地面上。（2）濕潤玻璃板和截錐圓模內壁，但不得有明水，將截錐圓模放置在玻璃板中間位置。（3）取適量的灌漿材料漿體倒入截錐圓模內，直至漿體與截錐圓模上口平。（4）緩緩提起截錐圓模，讓漿體在無擾動條件下自由流動直至停止。（5）測量漿體最大擴散直徑及與其垂直方向的直徑，計算平均值，精確到1mm，以此作為流動度實測值。（6）應在6min內完成上述攪拌和測量過程。一般情況下，施工現場只需測量灌漿料初始流動度即可。灌漿施工灌漿料試塊制作灌漿完成后，養護至一定強度后方可進行有擾動的后續施工，如后澆段鋼筋綁扎、模板安裝、澆筑混凝土等，故需要根據灌漿料拌合物的同條件試塊來判定是否養護到了要求的強度。此外，為檢驗鋼筋套筒灌漿連接及漿錨搭接連接用的灌漿料強度是否滿足設計要求，應以每層為一檢驗批，每工作班應制作一組且每層不應少于3組的試件，標準養護28d后進行抗壓強度試驗。試塊制作應滿足以下要求。（1）應采用尺寸為40mm×40mm×160mm的水泥膠砂專用試模制作試塊，如圖7.3.5所示。（2）取適量漿體灌入試模，直至漿體與試模的上邊緣平齊。（3）試塊成型過程中不得振動試模。（4）灌漿料同條件養護試件應保存在構件周邊，并應采取適當的防護措施。當有可靠經驗時，灌漿料抗壓強度也可根據考慮環境溫度因素的抗壓強度增長曲線由經驗確定。圖6.4.3-1預制構件底部標高灌漿施工圖7.3.6灌漿豎向構件灌漿施工灌漿料拌制完成并符合使用要求后，即可進行灌漿操作。向灌漿機料斗內加入清水并啟動灌漿機，對料斗和注漿管進行沖洗與潤滑，持續開動灌漿機，直至把所有的水排出。將灌漿料倒入灌漿機料斗中，再次開動機器，將灌漿機內含水量較大的一段漿料及空氣排出，直至灌漿槍頭冒出均勻的漿料。選擇一個套筒，將灌漿槍頭插入套筒底部的灌漿孔中，開動機器進行灌漿，當有其他灌漿孔或出漿孔有圓柱狀漿液冒出后，立即用塞子封堵。同一個分倉單元內的所有套筒均灌滿，在適當保壓后，拔除灌漿槍的同時快速封堵該處灌漿孔，完成該分倉單元的灌漿。灌漿（見圖7.3.6）施工應滿足以下要求。灌漿施工（1）灌漿全過程應有專職檢驗人員負責現場監督并及時形成施工檢查記錄。（2）灌漿施工及套筒灌漿料養護期間的環境溫度宜為5～30℃。夏季施工，當環境溫度高于30℃時，施工前應對構件表面和套筒灌漿料采取降溫措施。冬季施工結束后，鋼筋套筒灌漿連接部位應有防止溫度下降的養護措施；當冬季施工現場的環境溫度低于0℃時，不得灌漿施工。（3）豎向構件采用連通腔灌漿時，宜采用一點灌漿的方式，當一點灌漿遇到問題而需要改變灌漿點時，各灌漿套筒已封堵灌漿孔、出漿孔應重新打開，待灌漿料拌合物再次流出后進行封堵。（4）對于單個套筒灌漿工藝，應采用壓漿法從每個灌漿套筒下部灌漿孔注入灌漿料拌合物。當圓柱狀灌漿料拌合物從同一套筒上部出漿孔連續流出時，應保壓后拔出灌漿槍，并用堵孔塞封堵該灌漿孔。（5）對設置鍵槽預制柱的灌漿，應從灌漿孔注入灌漿料拌合物，當圓柱狀灌漿料拌合物從預制柱上的排氣孔連續流出時，即可停止灌漿。（6）灌漿完成后，應將灌漿機料斗裝滿水，啟動灌漿機，直至清潔的水從灌漿槍流出并排凈，方可關閉灌漿機。（7）當灌漿施工出現無法出漿的情況時，應查明原因，采取補灌措施，對于未密實飽滿的豎向連接灌漿套筒，當在灌漿料加水拌合30min內時，應首選從灌漿孔補灌，當灌漿料拌合物已無法流動時，可從出漿孔補灌，并應采用手動設備壓力灌漿，且采用比出漿孔小的細管灌漿以保證排氣。灌漿施工水平構件灌漿施工當預制梁水平鋼筋采用套筒灌漿連接時，施工措施應符合下列規定。（1）連接鋼筋的外表面應標記插入灌漿套簡最小錨固長度的標志，標志位置應準確、顏色應清晰。（2）吊裝前應依次將橡膠塞、全灌漿套筒套入一側預制構件的外露鋼筋，再將橡膠塞套入另一側預制構件的外露鋼筋，并移動至標記位置。（3）當吊裝水平預制構件時，應確保水平預制構件位置準確、兩端外露鋼筋對接良好，兩端外露鋼筋軸線偏差不應大于5mm，端頭水平間距不應大于30mm，超過允許偏差應予以處理。（4）水平預制構件吊裝就位后，應將全灌漿套筒移動至兩側外露鋼筋之間，使全灌漿套筒兩端恰好位于外露鋼筋標記位置，灌漿孔、出漿孔應位于套簡上沿，塞緊套筒兩端的橡膠塞。（5）當與既有結構的水平鋼筋相連接時，新連接鋼筋的端部應設有保證連接鋼筋同軸、穩固的裝置。（6）灌漿套筒安裝就位后，灌漿孔、出漿孔應在套筒水平軸正上方45°的錐體范圍內，并安裝有孔口超過灌漿套筒外表面最高位置的連接管或連接頭。（7）水平構件的灌漿套筒應各自獨立灌漿。灌漿施工圖7.3.7框架梁全灌漿套筒安裝及灌漿（8）對于水平鋼筋套筒灌漿連接，灌漿作業應采用壓漿法從灌漿套筒灌漿孔注入，當灌漿套筒灌漿孔、出漿孔的連接管或連接頭處的灌漿料拌合物均高于灌漿套筒外表面最高點