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目前随着我国建筑科学技术的发展,人们逐渐提高了节能环保意识,装配式建筑受到了极大的重视,城市住宅建设工程逐渐走向预制构件安装的装配整体式结构,通过建筑工业化的生产方式,将住宅的部分或者全部构件在工厂预制完成,然后运输到施工现场安装,将构件通过可靠的连接方式组装而建成的住宅,体现出了现代建筑工业化水平,其特点有:设计标准化、生产工厂化、施工装配化、装修一体化、管理信息化。主要优点能够提高质量、缩短工期、降低难度、节约材料、保护环境,突显其节能降耗,低污染的优势,逐渐在我国住宅建筑业中应运而生,促进了住宅建筑业的可持续发展。但在我国北方地区,冬季气温较低,延续时间较长,结构施工阶段经常会出现在冬季,那么如何才能保证冬季装配式结构工程灌浆施工质量,怎样才能有效地把控冬施的灌浆技术措施,尤其是冬施阶段关键部位——套筒灌浆施工技术,以下谈谈我的看法。
根据北方地区历年温度记录,每年11月15日到次年3月15日为冬施期,历时4个月。凡室外日平均气温连续五天低于5℃时即进入冬季施工。在冬期施工期限以外,虽然未进入冬施期,但气温突然下降也要及时采用防冻措施,灌浆施工必须采用低温灌浆料。
一、冬季灌浆时的重、难点及采取对策
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二、灌浆设备及措施材料
(一)灌浆施工设备工具
灌浆用设备、专用搅拌机、摄像机(现场留存影像资料)、试模(40×40×160mm成型抗压强度试块)、其他辅助工具以及易损件预备
(二)措施材料
1、主材:低温型灌浆料,根据《钢筋连接用高性能灌浆料》企业标准要求,低温型产品的适用套筒部位温度为-5℃~10℃。
2、辅材及用途:岩棉被——现场混凝土保温、灌浆套筒保温、门窗洞口封堵;塑料薄膜——砼养护;彩条布——混凝土防风;电加热器——房间内加热;加热水箱——提供热水;橡塑保温——消防主干管保温;高低温度计——试验室使用;玻璃温度计——试验室使用;干湿温度计——试验室使用;电子测温仪——现场测温使用;大气测温百叶箱——施工现场使用。
三、灌浆施工方法及技术控制要点
(一)灌浆工艺
1、当大气温度在0-5℃时,采用低温灌浆料施工,施工流程同常温灌浆料的施工流程。
2、当大气温度在-3-0℃时,采用低温灌浆料施工,施工方法为后灌浆施工工艺,灌浆滞后1~2层,灌浆作业采取全封闭保温措施。
3、当大气温度在-10℃到-5℃时,用低温灌浆料进行施工,施工方法为后灌浆施工工艺,灌浆滞后1~2层,灌浆作业采取全封闭保温、加热措施。
4、当作业环境温度大于10℃时,采用常温灌浆料,灌浆应在墙板吊装校正后立即封边灌浆,灌浆作业无需采取全封闭保温加热措施。
5、当大气温度低于-10℃时,不进行灌浆施工。
预制墙体采用灌浆套筒连接,套筒灌浆采用后注浆法施工,灌浆作业区全封闭,灌浆区采用4cm厚岩棉被保温,在低温灌浆料强度未达到35MPa,若套筒内灌浆料温度低于-5℃时,立即对灌浆作业区采用工程取暖器进行蓄热保温措施,在前一层注浆完成后方可进行下一层构件安装。
(二)现场准备
1、现场准备工作应于11月15日前就绪。
2、试验室启用标养室加热设备。
3、提前做好材料进场准备,对即将灌浆使用的低温灌浆料,宜提前24小时放置在搅拌灌浆设备附近。
4、提前做好机械设备进场工作,对各种机械应进行检查维修,注意防冻、保养及调试,所有机械设备水箱一律使用防冻液。
5、提前做好棉毡、塑料布、取暖器等物资设备的准备。
(三)楼内封闭及灌浆时间
墙板吊装校正后,为形成封闭的保温体系,灌浆时间安排在顶板叠合板浇筑完成后,楼座自身形成密封区域,只需对门窗洞口和阳台口做简要封堵,再采取加热措施,即可形成局部正温环境,满足低温灌浆料施工要求。
灌浆施工应严格控制灌浆时间,选择温度较高日并在气温较高时间段内完成灌浆,一般灌浆施工应在上午10:00至14:00之间完成。
(四)保温加热措施
1、灌浆区域封闭
根据住宅主体预留的门窗洞口、阳台口、楼板水平洞口位置,采用钢管搭设框架,再用4cm厚岩棉被+彩条布进行封闭。混凝土顶板浇筑完毕立即用塑料布及岩温被覆盖,外墙保温板的水平缝和垂直缝的封堵,整个灌浆施工区域通过预制外墙自带保温板、门窗洞口封闭保温、保温被覆盖形成封闭的保温空间。另外增加楼梯间的保温、加热措施,楼梯间预制构件施工时,楼梯间的上层、下层用彩条布及岩棉被进行覆盖防止上层及下层冷空气进入施工作业层。
2、灌浆区域加热
一般住宅楼每单元放置6-8个暖风机,暖风机在室内均匀布置。灌浆施工前,每30分钟测温一次,连续三次温度稳定在-5℃以上,预制墙体通过溢浆孔测温温度在-5℃以上,方可组织灌浆作业;灌浆过程及灌浆后,灌浆后及时采取4cm厚岩棉被覆盖保温,每2小时测温一次,做好测温记录表,至强度达到35MPa后,可停止测温。
3、测温线放置
在施工前,技术人员绘制灌浆区域测温平面布置图,并对操作人员进行书面交底。采用电子测温仪对灌浆区进行测温。墙板吊装前将测温线放置于灌浆区内,
置于灌浆连通腔区域内且靠近连接钢筋,距墙边40mm的部位,每道墙体设置两根测温导线。
4、灌浆料配置
在灌浆料配置前,对浆料温度进行温度试配,搅拌浆料的用水提前与材料一起运至施工层,随灌浆要求的环境温度提前预升温,要求灌浆料入套筒的温度为5~8度,不得高于15度。
1)严格按照规定温度、配合比及拌合工艺拌制灌浆材料。使用灌浆材料的用水量为:干料质量×0.12=50kg×0.12=6kg,即:2袋灌浆料加入6kg水。
2)自加水开始计时,搅拌时间5-10分钟;
3)浆体须静置消泡后方可使用,静置时间2分钟。
4)浆体随用随搅拌,搅拌完成的浆体必须在30分钟内用完。
5)在冬季施工期间中,不应随意切换低温灌浆料为常温灌浆料,当温度高于5度或出现灌浆料搅拌后凝结时间较快、适宜性下降时,应减少灌浆料单次搅拌用量,缩短搅拌时间,增加搅拌次数。
5、套筒灌浆
1)机械灌浆
采用可调机械压力灌浆工艺,通过控制机械电机速度来控制灌浆过程浆体流速,控制依据为灌浆过程中本灌浆腔内已经封堵的灌浆孔或排浆孔的橡胶塞能耐住低压灌浆压力不脱落为宜,如果出现脱落则立即塞堵并调节压力。
2)漏浆处理
若出现漏浆现象则暂停灌浆并处理漏浆部位,期间不可拔出注浆管。
3)灌浆腔保压
所有灌浆套筒的排浆孔均排出浆体并封堵后,调低灌浆设备的压力,开始保压,保压1分钟。
4)灌浆孔封堵
经保压后可拔除灌浆管,封堵必须及时,避免灌浆腔内经过保压的浆体溢出灌浆腔,造成灌浆不实。拔除灌浆管到封堵橡胶塞时间间隔不得超过1s。
5)灌浆养护
灌注完成后进行养护,确保套筒内温度-5℃~10℃之间,同条件养护试件抗压强度大于35MPa可停止养护,养护时间不低于24小时。
6、测温监测
1)灌浆浆体搅拌完成后(搅拌机内)和浆体注浆前(灌浆罐内),每2h测温一次。
2)灌浆施工前,对该部位灌浆区的连通腔进行测温,外墙测温点为外侧钢筋处,确认灌浆区域满足灌浆的温度要求。
3)灌浆施工完成后,根据灌浆测温平面布置图的测温点,对灌浆区的连通腔进行测温监测,每2小时测温一次,灌浆12小时后可4小时测量一次。
4)灌注完成后,浆体温度应高于-5℃,低于10℃,同条件养护试件抗压强度大于35Mpa后可停止测温。
5)因特殊因素影响,养护温度低于-5 ℃时,采用取暖器在内墙两侧或外墙的内页板一侧热敷加热。
7、拆除保温措施
根据测温及时调整保温措施,确保套筒内温度保持在-5℃~10℃之间。
根据《建设工程冬期施工规程》(JGJ/T 104-2011)要求,参考冬期混凝土临界强度规定,强度等级等于或高于C50的材料,不宜小于设计强度等级的30%,采用1d同条件试块,即同条件试块强度达到35MPa后,可拆除保温措施,停止热风机加热,并随同门窗封闭材料和灌浆保温设备转移至上层结构。
(五)灌浆技术控制要点
1、灌浆料、灌浆套筒检验合格,灌浆料包装不得有破损,不得使用余料。
2、测试灌浆环境温度。
3、预制构件安装就位后,应采取保证构件稳定的临时固定措施,并应根据水准点和轴线校正位,做好封仓和密封,并保证灌浆孔道畅通无杂物。
4、用水润湿灌浆作业面,封仓前不得有明水。
5、用水润湿注浆泵、注浆桶、注浆管,用湿布擦拭搅拌器叶片、搅拌桶。
6、搅拌时先把准确计量后的水加入搅拌机内,然后再将砂浆干粉加入搅拌机中,边搅拌边加入,搅拌5min~10min,直到产生稠度均匀砂浆为止。
7、搅拌完成后静置,静置时间1min~2min,留样测试30min流动度。
8、将搅拌好的灌浆料加入灌浆设备进行灌浆,操作时间为30min灌浆料从灌浆口灌入,出浆口流出,同时制作试件和试块出浆口加封堵,灌浆口加封堵,注浆完成。
9、填写现场灌浆检验记录。
10、在灌浆完成24小时内,安排管理人员进行巡视,禁止对墙体斜支撑与顶板支撑进行扰动及拆除,并减少上层施工作业可能发生的对墙体扰动影响。
四、质量保证措施
(一)原材进场复试
灌浆料进场时进行进场复试,同配方、同批号、同进场批的灌浆料每50吨作为一个检验批,不足50吨也应作为一个检验批,随机抽取不低于30Kg。试验项目为流动性(30min)、泌水率、抗压强度(1d、3d、28d)、竖向膨胀率(3h、24h与3h差值)。
(二)对中连接试件检验
灌浆套筒进场时,应抽取灌浆套筒并采用与之匹配的灌浆料制作对中连接接头试件,并进行抗拉强度检验,同一规格、同一类型、同一批号的灌浆套筒不超过1000个为一批,每批随机抽取3个灌浆套筒制作对中连接接头试件并在-5℃条件下养护7天,标准养护条件下养护21天后进行工艺检验,灌浆接头工艺检验试验方法应依据《钢筋机械连接技术规程》(JGJ107)进行抗拉强度和残余变形试验,试验结果应符合 I 级接头要求。
(三)现场灌浆料抗压试块试验
每工作班(不超过一层),灌浆施工现场制作40mm×40mm×160mm的试块5组:
(1)-5℃养护7天转标准养护21天试块3组,用于测定28天强度值;
(2)同条件养护2组,测试1天抗压强度及确定拆除加热保温措施的时间。
(四)灌浆施工监管要点
1、灌浆腔拍摄照片留存,照片须包含灌浆腔编号和有效封堵图片;
2、灌浆施工过程中,全过程留存灌浆施工过程视频,留置影像资料;
3、灌浆施工须有旁站监理在场时方可进行;
4、填写《灌浆作业施工质量检查记录表》并总包方及监理方签字;
5、加强施工全过程的质量预控,密切配合好建设单位、监理和总包三方人员的检查和验收,及时做好相关操作记录。
6、所有施工人员均须持有上岗许可证。
7、灌浆必须执行验收程序,套筒温度、浆料温度等均满足要求,验收合格,方可执行灌浆作业。
8、对于灌浆后的补偿热损失和测温工作,为重点控制监测项目,试验员要求做到全过程参与,做好监测记录。
综合上述,冬季套筒灌浆施工只有认真做到以上几点,方可保证其施工质量,才能确保百年大计,质量第一。