全国环境监理工程师
如何看待并保证装配式建筑中的灌浆技术

时间:2018-04-19 09:51:18                         来源:



最近,网上有传某市暂停使用装配式建筑竖向受力构件,原因是浆锚连接灌浆密实度无法检测,见图1。这个决定是为建筑结构安全考虑,决策者的动机或目的无可厚非,审慎是非常必要的。但笔者认为决策缘由和决策本身值得商榷。


图1 某市的通知


关于缘由:

一是灌浆作业没有可靠的办法检测;


二是灌浆技术的耐久性有待时间证明。


笔者认为,装配式混凝土建筑套筒灌浆技术,目前来说已经是一项非常成熟的技术,问世40年来,在世界范围内装配式混凝土建筑中已有广泛的应用,包括高层、超高层建筑。图2是目前世界最高的钢筋混凝土住宅——208米高的日本大阪北浜大厦,图3是203米高的钢筋混凝土住宅,都是用灌浆套筒连接的。


图2  日本208米高装配式混凝土住宅


图3  日本203米高装配式混凝土住宅


到目前为止,国外尚未出现因套筒灌浆技术不成熟造成的结构质量事故发生。用灌浆套筒技术建造的装配式建筑也经历了许多大地震的考验。


灌浆套筒技术不仅可用于竖向构件连接,也用于横向构件连接。日本鹿岛在赤坂建设的筒体结构办公楼的柱梁已经实现了零现浇,见图4。将灌浆套筒技术应用在梁与柱的连接节点,无后浇混凝土。该项目将套筒连接技术应用推向了一个新的高度。


图4 日本鹿岛在赤坂建设的办公楼


基于上面的常识,关于第一个缘由,灌浆检测问题,笔者认为:


1、灌浆作业从下口灌浆、上口出浆,上口出浆就意味着灌浆套筒满了,本身就是检测手段。目前,应用灌浆技术最多的是日本,他们也没有采用额外的检测手段。


2、灌浆料不是普通的高强度砂浆,而是带有微膨胀特性的专用浆料,只要灌浆饱满,密实度不应当存在问题。


3、使用符合规范要求的灌浆料,在保证堵缝严密、上口出浆的情况下,不会出现不饱满的现象。


4、日本人为了研究灌浆的合理工艺,做成可视的1:1构件接缝模型(见图5),观察灌浆浆料的流动路径、排气情况和饱满度情况,由此制定正确的灌浆作业规程,以避免出现灌浆不饱满的现象,实践证明,这种方法是可靠的。


图5 观察套筒灌浆流动路径


关于第二个缘由,灌浆技术耐久性的问题,笔者认为:


1、如果灌浆料和灌浆作业符合规范要求,耐久性就不会有问题。因为水泥与水化合形成的水泥石的强度在使用寿命期内还会略有上升,况且灌浆料是在套筒内硬化膨胀的,不是裸露在自然环境当中。


2、日本已经普遍将灌浆技术应用在寿命百年以上的建筑中,而我国大多数的建筑设计使用年限才50年。可以推断,灌浆技术本身的耐久性不成为问题。曾在日本看到一栋高层建筑的售楼资料,笔者特意把装配式作为质量可靠的卖点写出来。


笔者谈谈对决定本身的看法。因为现在没有看到正式决定,只能就网上看到的信息进行讨论。笔者认为:对一项工艺做出暂停决定应当慎重,不应当一刀切。理由如下


1.装配式建筑的上和停,牵一发而动全身,事关重大,不能草率决策。


2.关于套筒灌浆有一系列行业标准、国家标准,如果施工作业符合这些标准的要求也必须暂停吗?地方政府是否可以轻易否定国家标准的权威性。


3.决策的随意性会给企业带来损失。现在有的企业已经按照竖向构件装配式做完了设计,如果又要重新修改设计,前期的设计和时间都浪费了,造成的损失应该由谁来承担?年限如何计算?


4.灌浆作业的可检测性和耐久性证明,虽然已有可靠的实践和应用证明。但如果要通过自己再重新论证,那就不是短时间能完成的,如此,暂停就可能演变为长停,是一种变相的禁止。


5.出现问题应当致力于解决问题,可以而且应当放缓节奏,对确实发现问题的工程或企业应当停下来整顿,但不宜一刀切把整个工艺做法都停下来。


笔者认为:装配式建筑在当前大干快上的形势下,的确需要放缓节奏,加快培养内行的人才,加强过程管理,以保证装配式建筑健康稳步的发展。对此,笔者提出以下建议:


1.必须进行有效的培训。


在培训方面要学习日本,从事灌浆作业的工人与管理者都是经过严格培训,经考试合格后方可上岗操作。培训并不是简单的在工地示意,需要对工人培训关于套筒的工作原理、灌浆料的性能指标等理论知识(见图6培训现场),突出灌浆的重要性,同时还需要实际操作。


图6 对灌浆作业工人与管理者进行培训


2.灌浆作业有关人员必须持证上岗


日本对灌浆作业的操作人员和管理者都进行培训,经考核合格后方可发证上岗。(图7是灌浆作业管理者上岗证)。


图7灌浆作业管理者上岗证


沈阳早期的装配式工程,灌浆工也是经过了严格培训后持证上岗的(见图8),并且,工人身份证等相关资料都要存档。


图8沈阳早期的灌浆作业操作证


3.对剪力墙分仓作业必须重视


剪力墙灌浆前的分仓及封堵是灌浆质量保证的关键工序,需要制定专项方案,严格按方案作业。


图9 剪力墙的分仓封堵示意图

4.灌浆作业的要点:


灌浆料进场验收应符合《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》JGJ355-2015的规定。


灌浆前应检查套筒、预留孔的规格、位置、数量和深度。


灌浆料应按产品说明书要求计量灌浆料和水的用量,经搅拌均匀并测定其流动度满足要求后方可灌注。


灌浆前应对接缝周围采用专用封堵料进行封堵,柱子可采用木板条封堵,日本用得比较多的方式是用充气管封堵。


灌浆料拌合物应在灌浆料生产厂给出的时间内用完灌浆作业,且最长不宜超过30分钟。已经开始初凝的灌浆料不能使用。


灌浆作业应采取压浆法从下口灌注,当灌浆料从上口流出时应及时封堵出浆口。保持压力30秒后再封堵灌浆口。


冬季施工时环境温度应在5℃以上,并应对连接处采取加热保温措施,保证浆料在48h凝结硬化过程中连接部位温度不低于10℃。


灌浆后12h内不得使构件和灌浆层受到振动、碰撞。


灌浆作业应及时做好施工质量的检查记录,并按要求每工作班制作一组试件。


5.灌浆过程的10个严禁:


当钢筋无法插入套筒或浆锚孔时,严禁切割钢筋;


当钢筋无法插入套筒或浆锚孔时,严禁将钢筋烤软煨弯;


当连接钢筋深入套筒或浆锚孔的长度比允许误差还短时,严禁进行灌浆作业;


严禁错用灌浆料,将浆锚搭接灌浆料用于套筒灌浆;


严禁不按照说明书要求随意配置灌浆料;


严禁分仓或封堵座浆料挤紧套筒或浆锚孔;


当灌浆封堵漏气导致无法灌满套筒时,严禁从外面用浆料抹进浆孔应付,必须用高压水冲洗干净浆料,重新进行封堵灌浆;


严禁灌浆料开始初凝后用水搅拌浆料继续使用;


严禁灌浆作业后在12小时内扰动连接构件。


6.旁站监理与监控视频


灌浆施工作业过程要严格监控,要有监理旁站,最好现场有监控摄像头,有影像资料存档。


世界各国装配式建筑有很多成功成熟的经验,装配式建筑不是高难度高大上,笔者认为:技术比设备重要,管理比技术重要,有效的管理必须做好培训,做好过程控制。




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