装配式建筑钢筋连接高效连续灌浆施工工法适用范围

《装配式建筑钢筋连接高效连续灌浆施工工法》适用于装配式建筑竖向钢筋采用钢筋套筒灌浆连接的灌浆施工部位，如预制剪力墙、预制柱等。

装配式建筑钢筋连接高效连续灌浆施工工法技术理论

《装配式建筑钢筋连接高效连续灌浆施工工法》的工艺原理是：

1.该工法通过研发并应用自锁式干法封堵工装封堵连通腔，取代传统的砂浆封堵做法。自锁式干法封堵工装包括封堵条、自锁装置等部件，自锁装置配合预制构件上设置的对拉螺杆实现限位与自锁，将封堵条牢牢固定于封堵部位。封堵条具有较好弹性，可适应不同粗糙度和平整度的结构面，实现紧密结合与可靠封堵。

2.该工法通过研发与应用套筒灌浆专用止回塞和排气塞，取代传统的木塞、橡皮塞。止回塞与排气塞均为一次性使用，灌浆孔安装止回塞，止回塞内设仅允许灌浆料单向流通的止回瓣片，灌浆完成时可阻断灌浆料回流；排气孔安装排气塞，排气塞密布细孔，可实现排气同时阻止灌浆料外溢。

装配式建筑钢筋连接高效连续灌浆施工工法施工工艺

《装配式建筑钢筋连接高效连续灌浆施工工法》的工艺流程及操作要点如下：

• 工艺流程

该工法的工艺流程如下：

放置垫片→构件就位→界面润湿→干法封仓、安装灌浆塞→搅拌灌浆料→灌浆→工完场清

• 操作要点

1.预制构件吊装前应将界面清理干净，对连接钢筋位置进行校核、调整，弯曲钢筋调直，如图1所示。

2.预制构件吊装就位后，采用靠尺检验墙板的垂直度，如有偏差用调节杆进行调整，如图2所示。

3.套筒灌浆施工前，需对灌浆前的界面进行润湿操作，以各界面均匀湿润但无积水为宜，如图3所示。

4..灌浆孔安装止回塞，排气孔安装排气塞，如图4所示。

5.安装干法封堵工装，自锁杆须紧密支抵于预制构件立面，如图5~图7所示。

6.钢筋套筒灌浆连接接头采用灌浆料的物理、力学性能应满足下表要求，同时应满足国家现行相关标准的要求，见表1。

7.灌浆料拌合：灌浆料现场拌制，需严格根据技术方案及产品说明书进行灌浆料配比及搅拌，并留置试样，试块制作见图8。

8.浆料检测：检查拌合后的浆液流动度，保证初始流动度不小于300毫米、30分钟流动度不小于260毫米，如图9所示。

9.将拌合好的浆料拌合物倒入灌浆机，启动灌浆泵，待灌浆泵枪嘴流出浆液成线状时，将灌浆枪嘴插入预制构件预留的灌浆孔（下排预留孔）进行灌浆，观察排气孔，待排气孔浆料饱满即可拔出灌浆枪嘴，灌浆完成，如图10所示。

10.待灌浆料硬化后，拆除封堵工装，检查连通腔内灌浆料饱满度及套筒灌浆管路饱满度，如图11及图12所示。

《装配式建筑钢筋连接高效连续灌浆施工工法》的特点有：

1.采用自锁式干法封堵工装，实现连通腔快捷封堵，免去传统砂浆封堵的技术间歇及后续清理工序，方便灌浆前的界面湿润处理以及灌浆异常情况的拆除清理，方便快捷，可有效缩短工期；

2.采用套筒灌浆专用止回塞和排气塞，浆料不回流、不外溢，灌浆饱满，连接质量可靠，施工效率高，材料浪费少，更节能、环保。

随着中国对建筑质量、节能环保的重视，建筑业也顺应时代潮流，不断改革创新，装配式建筑、绿色建筑和BIM技术等建筑理念和技术在我国逐渐普及。装配式建筑具有工期短、标准化程度高、绿色节能及节省人力成本等优点，是我国建筑业升级发展的主要方向。对于装配式混凝土结构，钢筋灌浆套筒连接具有技术成熟、连接可靠、适用面广等优点，是规范推荐的常用钢筋连接方式之一。但是，由于钢筋套筒灌浆工艺流程复杂，现场施工难度较高，存在连通腔封堵施工效率低、易爆仓、灌浆易回流、易外溢、材料浪费、灌浆质量难以保证等问题。

针对上述问题，中民筑友建设科技集团有限公司结合现场灌浆施工实际情况，通过研发应用总结，形成了《装配式建筑钢筋连接高效连续灌浆施工工法》。

《装配式建筑钢筋连接高效连续灌浆施工工法》的材料设备要求如表2所示：

施工企业采用《装配式建筑钢筋连接高效连续灌浆施工工法》施工时，应采取的质量控制要求如下：

一、执行标准

1.《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014；

2.《钢筋连接用套筒灌浆料》JG/T408-2013；

3.《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》JGJ355-2015。

二、灌浆施工质量的控制

1.构件连接部位处理和安装

安装前，检查预制构件内连接套筒灌浆腔、灌浆孔和出浆孔有无异物存在，清除构件连接部位混凝土表面的异物和积水，在水平面上安放一定数量的10～20毫米厚硬塑垫块，确保灌浆连通腔最小间隙。

2.界面润湿

灌浆前进行截面润湿操作，保证灌浆后界面连接质量。

3.灌浆料制备

每次使用灌浆料前，核对产品有效期，并检查灌浆料外观有无异常。严格按照灌浆料产品说明书提前完成灌浆料拌制。拌制浆料须使用洁净自来水，拌制浆料时须防止异物混入。使用前需检测每班拌制浆料的流动度，符合要求方能使用。

4.安装连通腔干法封堵工装及专用封堵塞

在施工前需要根据剪力墙长度划分灌浆区域，灌浆分区的长度以任意两个灌浆套筒间距不超过1.5米为准。现场根据分区长度进行工装组合及固定，工装在灌浆一天后可拆除，周转到下一个施工段使用。灌浆前，应在灌浆孔安装止回塞，在排气孔安装好排气塞，止回塞与排气塞均为一次性使用，不做周转。

5.灌浆施工

将搅拌好的灌浆料倒入灌浆机，启动灌浆机，待灌浆机灌浆枪嘴流出线状浆液时，将灌浆枪嘴插入预制构件灌浆孔进行灌浆。对于剪力墙，钢筋套筒灌浆按中间向两边扩散的原则开始灌浆，观察排气孔，待排气孔浆料充盈后拔出灌浆枪嘴，灌浆完成。

施工企业采用《装配式建筑钢筋连接高效连续灌浆施工工法》施工时，除应执行国家、地方的各项安全施工的规定外，尚应遵守注意下列事项：

一、执行标准

1.《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011；

2.《建筑施工高处作业安全技术规范》JGJ80-2016；

3.《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005；

4.《施工现场机械设备检查技术规程》JGJ160-2008；

5.《起重机械安全规程》GB6067-2010。

二、安全措施

（一）坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，进入施工现场，必须戴好合格的安全帽，严禁赤脚、赤膊或穿拖鞋、短裤等人员进入施工现场，禁止酒后作业。

（二）施工人员必须进行相关安全教育，并经考核合格后方可上岗作业。

（三）机械操作人员和专业电工必须挂牌、持证并按照操作规程上岗作业，严禁无证、违章操作。

（四）一般安全技术交底

1.进场机械必须完好，操作人员必须证照齐全；

2.作业机械安装完毕，验收合格后方可使用。

3.机械在使用过程中，应经常检查，确保设备运转正常，禁止所有机电设备带“病”运转作业。

4.为了贯彻执行国家有关安全生产政策法规，保障施工现场用电安全，防止触电事故发生，各类用电人员应做到：

a.掌握安全用电基本知识和所用设备性能。

b.使用设备前必须按照规定穿戴好相应的劳动防护用品。检查电气装置和保护设施是否完好，严禁设备带病运转，雨季应加强检查各电气设备及漏电保护器等。

施工企业采用《装配式建筑钢筋连接高效连续灌浆施工工法》施工时，应采取的环保措施是：

1.认真学习相关法律法规，开展环保知识培训活动。

2.采取有效的扬尘控制措施避免施工现场对周边环境造成空气污染。

3.严格做到工完场清，垃圾及时清理并集中分类堆放。

4.在施工期间，应严格控制施工噪声，遵守《建筑施工场界环境噪声排放标准》GB12523-2011的规定。9.5夜间施工时，应采取有效措施避免噪声和灯光对周边居民的影响。

中民筑友建设科技集团有限公司采用《装配式建筑钢筋连接高效连续灌浆施工工法》施工的效益有：

1.经济效益

装配式建筑钢筋连接高效连续灌浆施工工法采用干法封堵技术，省去了封仓砂浆，专用封堵塞的应用减少了灌浆料浪费。相较于传统施工工艺，该工法现场用工少，施工周期短，材料浪费少，综合成本降低且可控。多个项目工程应用表明，该工法具有显著的经济效益。

2.安全方面

装配式建筑钢筋连接高效连续灌浆施工工法采用了灌浆专用止回塞、排气塞等专利产品，灌浆料拌制质量更加可控，连接套筒灌浆更饱满，杜绝了造浆质量不合格、灌浆不饱满等钢筋连接质量问题带来的安全隐患；采用纯干法施工的连通腔封堵工装，免除了预制构件就位与灌浆连接的时间间歇，降低了预制构件临时固定期间的安全风险。

3.社会效益

装配式建筑钢筋连接高效连续灌浆施工工法简化了套筒灌浆施工工艺，操作简便、安全可靠，可确保工程质量；对比传统施工方法，能有效减少材料浪费、大幅节约人工、大幅缩短工期；施工现场湿作业大大减少，从而使得相应建筑垃圾、施工用水、噪声及扬尘污染等大大减少，在节能环保等方面优势明显，符合绿色建筑的要求，是一种具有良好社会效益的先进施工工艺。

中民筑友建设科技集团有限公司采用《装配式建筑钢筋连接高效连续灌浆施工工法》的应用实例如下：

1.湖南第一师范学院青年教师周转宿舍项目，位于湖南第一师范学院东方红校区内，由湖南第一师范学院投资建设。项目采用装配式框架-剪力墙结构，由2栋16层公寓和1层连廊组成。总建筑面积15994平方米，建筑总高49.25米，预制构件包括：叠合梁、叠合楼板、预制柱、预制外剪力墙、预制外隔墙板，竖向钢筋采用套筒灌浆连接。项目于2015年12月12日启动，2016年4月30日封顶，2016年8月15日完成竣工验收。

2.中南大学湘雅学生公寓B栋项目，位于长沙市开福区湘雅路原湘雅中学，框架剪力墙结构，地上16层，建筑面积13156.95平方米，基础部分为传统工艺，正负零以上采用预制混凝土剪力墙、预制混凝土柱、预制混凝土叠合板等预制混凝土构件，竖向钢筋采用套筒灌浆连接。项目于2017年3月开工，2018年3月完成竣工验收。

3.省委招待所危房改造项目，位于长沙市芙蓉区韶山北路，建筑面积10176.84平米，建筑总高17.35米，建筑结构为装配整体式框架结构，正负零以上采用预预制混凝土柱、预制混凝土叠合梁等预制混凝土构件，竖向钢筋采用套筒灌浆连接。项目于2018年12月26号开工，2019年5月10日通过主体验收，最终于2019年6月23日实现竣工交付。

2020年9月2日，湖南省住房和城乡建设厅以湘建科〔2020〕136号文件发布《关于公布2019年度省级工程建设工法的通知》，《装配式建筑钢筋连接高效连续灌浆施工工法》被评定为湖南省2019年度工程建设省级工法。

荣誉表彰

2011年9月30日，《特大跨连续刚构悬灌梁施工工法》被中华人民共和国住房和城乡建设部评定为国家二级工法 。2100433B

超深基坑连续墙成槽施工工法适用范围

《建筑物水平整体位移施工工法》适用于圆形及矩形结构超深地下连续墙的成槽施工。

超深基坑连续墙成槽施工工法技术理论

《建筑物水平整体位移施工工法》的工艺原理是：

滇中引水龙泉倒虹吸接收井地下连续墙成槽的施工中，将圆形地下连续墙划分为14个段，其中7段为扇形（Ⅰ期槽段），7段为矩形（Ⅱ期槽段），形成一个28边形，近似为一个圆形。

圆形超深地下连续墙成槽的第一步是对槽段进行划分，将整体圆形地连墙合理划分为多段地下连续墙进行成槽施工。第二步是选择出合适的成槽方法及成槽设备，并采用有效的方法进行槽壁稳定，以及在成槽过程中对槽壁进行垂直度控制。第三步是进行清孔，保证最终的成槽质量。

超深基坑连续墙成槽施工工法施工工艺

《建筑物水平整体位移施工工法》的工艺流程及操作要点如下：

• 工艺流程

1.Ⅰ期槽

Ⅰ期成槽主要采用液压抓斗机和铣槽机双机配合成槽，Ⅰ期槽分三抓完成P1、P2、P3，先抓P1、P2至74米处，再抓P3至50米处，转换铣槽机铣P1、P2至实际成槽深度97.2米（加一半铣槽机铣轮高度），最后铣P3至实际成槽深度97.2米处。P3抓到50米位置，P1和P2之间没有连通，正好为铣槽机的作业提供两侧的反力，起到固定铣斗的作用，确保了铣槽机铣槽的精度。Ⅰ期槽施工施工示意图如下图：

2.Ⅱ期槽

Ⅱ期槽段为闭合槽，其施工效果直接影响地连墙整体功能，其接头形式为铣接头，需套铣部分Ⅰ期槽混凝土。套铣部分混凝土呈梯形，施工难度大，容易导致铣槽机铣轮左右受力不均匀，外侧受力面积小，内测受力面积大，再同等加压条件下，铣轮易向受力面积小，软处跑偏，造成铣轮偏移。Ⅱ期槽套铣部分示意图见图2。

Ⅱ期槽铣槽中部为土层，铣槽过程易结泥饼，清理停机时间较长，且纠偏较复杂，铣槽过程中左右偏差超过28厘米，容易铣到Ⅰ期钢筋笼，对铣槽机铣齿磨损较大，易造成铣槽机卡机。Ⅱ期槽施工时先使用旋挖钻对Ⅱ期槽槽段中心纯土部分岩层以上采用Ф1200毫米钻头掏土，掏槽后立即铣槽，旋挖机施工20米，铣槽20米，旋挖机施工20~40米，铣槽机铣至40米，直至掏土至旋挖机工作极限50米左右，旋挖机退出，铣槽机继续往下铣槽。旋挖机掏土的过程中要及时监测孔斜率，勤测槽壁垂直度，当偏孔较小时要及时督促司机进行修孔，若旋挖机掏土过程中出现大于30厘米的偏孔，则立即停止掏土，改为铣槽机铣槽。Ⅱ期槽掏槽示意图见图3。

• 操作要点

一、槽段划分及施工顺序

由于接收井围护结构采用圆形地连墙，且半径为R=10米，为满足小半径圆形地连墙的施工，将地连墙分为14幅墙，Ⅰ期槽和Ⅱ期槽各7幅，其中Ⅰ期槽呈折线形，为首开槽，Ⅱ期槽呈一字型，为闭合槽。施工时先施做Ⅰ期槽，可根据钢筋笼吊装及混凝土浇筑的场地情况确定7幅Ⅰ期槽的先后施作顺序，全部Ⅰ期槽施工完成后再施做Ⅱ期槽。接收井超深地连墙分幅及施工顺序示意图见图4。

地下连续墙成槽深度达96.6米，成槽垂直度要求为1/650，结合成槽深度，槽段最大允许偏移宽度为14.8厘米。为确保地连墙施工的精度和开挖后的结构净空，且成槽机抓斗和铣槽机的铣轮能在槽段内任意位置均能顺利下放以及转角断面完整，内导墙、地连墙、外导墙均需沿轴线外放0.30米，导墙净空尺寸调整为1.67米。在施工导墙时拟选择2.44×1.22毫米模板立模，即内外导墙均由N个1.22米直线段组成圆弧形。导墙分段示意图见图5。

二、设备选择及方案确定

根据接收井的地质条件，及小半径圆形超深地连墙的结构特点，上部土层较软，采用抓槽机（旋挖钻、冲击钻）将土体取出，下部岩层较硬下部采用铣槽机成槽到底。Ⅰ期槽采用成槽机和铣槽机配合使用的成槽施工方法，具有施工效率高，垂直度控制好等优势。Ⅱ期槽通过试验摸索，采用旋挖钻和铣槽机配合使用的成槽方法，能有效保证成槽效率及成槽质量。比选详见表1、表2。

根据地质资料，倒虹吸接收井地连墙施工区域覆盖层厚度约70.65~88.5米，岩层埋深较深，岩面起伏较大。设计要求地连墙嵌入强风化白云质灰岩深度8.55~25.95米。考虑到成槽设备的稳定性、成槽深度、垂直度控制、地层适应性、Ⅱ期槽铣接头施工等因素，结合需铣槽至96.6米深度对设备液压系统、传动系统、密封系统、显示系统的工作性能，以及满足业主的工期要求、质量要求，Ⅰ期槽采用德国宝峨的BC40铣槽机及金泰SG70成槽机配合的“抓铣结合”方法，Ⅱ期槽采用德国宝峨的BC40铣槽机及三一重工SR360旋挖钻配合的“掏铣结合”方法，同时在成槽过程中采用超声波测壁仪UDM100对槽壁垂直度进行动态检测。

三、槽壁加固

根据有限差分软件FLAC^3D对接收井地下连续墙施工时的槽壁稳定性分析，结合三轴加固工艺，理论计算和实际三轴加固深度，并通过上海等地的施工调研，建议加固深度为30米。

设计采用三轴水泥土搅拌桩对上部18米稳定性差的粉土层、中细砂层进行预加固，在槽壁内外两侧各设置一排，搅拌桩桩径850毫米，桩间距600毫米。槽壁超声波分析如图6所示。

通过后期成槽过程超声波分析看出，18~30米槽壁有坍塌的现象，18米以上进行了槽壁加固，槽壁稳定性较好。塌孔的主要原因有：成槽设备在上部下放及提升过程中刮擦槽壁，并造成泥浆扰动；成槽设备临边作业长时间振动对槽壁土体的扰动；泥浆在成槽过程有劣化现象。

结合现场成槽过程超声波检测和槽壁加固理论计算，认为在施工过程中上部土体受机械振动影响较大，对槽壁稳定性造成较大影响，经验证18米的槽壁加固深度仍不够，需适当加深。

四、机械定位控制

1.超声波测量位置控制

经过对超声波探测仪的使用，发现其测量精度与超声波测量仪的位置及方向有关。

如图7所示，正确的超声波探头应位于黑色矩形框位置，其Y-Y’方向指向圆弧圆心，这样测量的槽壁宽度才为真实槽壁宽度，同时测得的槽壁偏移量或者塌孔量才为真实数值。如果当超声波探头位置位于红色矩形框位置时，通过Y-Y’方向测得的槽壁宽度比真实值偏大。

其次，超声波测量仪器每次测量时，应处于同一位置，这样前后测量的槽壁才具有可比性。例如：第二次超声波测量60米深度槽壁偏移，其中30米部分偏移情况，只有当超声波测量仪器处于同一位置时，才能与之前第一次超声波30米深度槽壁情况做对比，以掌握在成槽机成槽之后30米深度区域土体自身变化情况。

2.成槽设备定位

对于成槽机和铣槽机的原始位置，务必要确认，每次设备移动后再定位，都要进行原始位置的复核，确认无误后，方可进行成槽和铣槽。其原理同超声波测量方位控制相同，不再赘述。成槽机基座位置控制如图8所示。

其次，除了成槽机和铣槽机的原始位置控制外，对于抓斗下放的位置同样应该控制在同一位置，如下图所示，现场使用定位钢筋对成槽机抓斗下放及铣轮下放位置控制，以控制成槽垂直度。铣槽机与成槽机位置控制如图9所示。

五、泥浆性能

制备的泥浆应具有良好的物理性能、触变性能、稳定性能，才能确保连续墙成槽过程中的槽壁稳定性和浇筑混凝土的质量。根据施工条件、地层特征、地下水状况、成槽工艺、连续墙结构布置等因素，本工程选用钠基膨润土制备泥浆，分散剂选用工业碳酸钠，并适当添加入增粘剂（CMC）。新制泥浆配比见表3。

泥浆在各个阶段的性能指标要求见表5-4。通过现场实测，新制泥浆的参数值满足要求，循环泥浆的参数亦满足要求。

通过现场实测新制泥浆各项参数值满足要求，循环泥浆的比重比新制泥浆的比重要高，含沙率也是循环泥浆较高，但粘度两者相差不多。各项泥浆性能指标随成槽深度变化，详见图10。

通过成槽中的各项泥浆指标统计，泥浆比重随开挖深度增加逐渐增大，可稳定槽壁；粘度在开挖过程中随深度需适当增大，保证泥浆不易分层，悬浮不离析；含砂率在成槽过程中逐渐增加，需通过分砂机控制，铣槽过程逐步减小。

六、垂直度控制

垂直度=底部偏移值/深度，随着深度的增加，底部偏移值也会控制在一定的范围内，因此垂直度是一个变化的过程，只要不影响下笼，且最终的垂直度达到要求即可。

1.Ⅰ期成槽在成槽前，设备要进行定位，防止因特殊情况需在成槽过程中移开机器再复位时发生位置移动。每幅槽在开槽时，根据预先画好的分幅线进行槽口定位，确保每幅槽成槽位置都符合设计。

2.地质分析，结合地层标贯值和参数，根据槽段不同地层特点进行预判，制定调整操作方法及质量控制措施。

3.成槽设备自带的垂直度仪表，判断是否有偏孔，利用纠偏装置及时纠偏。成槽过程中，Ⅰ期槽每15米、Ⅱ期槽每5米用超声波测壁仪进行测壁，并对超声波图像进行分析，如有偏孔及时纠偏措施，每一抓测点位置做好标记，每次测同一点位。UNM100超声波检测仪见图11。

4.控制地层变化处成槽速度和加压值：随深度增加成槽速度下降，易坍塌及土层分界面再次降低速度，岩层铣槽时，注重设备操作，控制加压值。

5.Ⅰ期槽浇筑前两侧安装12米深的导向板，确保Ⅱ期槽上部槽口垂直，有利于控制铣槽机铣斗对槽口位置的垂直度控制，同时可以阻挡混凝土向两侧扩散，尽量减少Ⅱ期槽铣槽的工作量。安装导向板见图12。

6.采用导向架定位精准控制铣槽机铣斗位置。导向定位架见图13。

7.Ⅰ期槽钢筋笼施工时安装定位管，避免钢筋笼在浇筑过程中产生偏移。此定位管为脆性波纹管，在Ⅱ期槽铣削过程中，容易铣削。定位波纹管见图14。

七、沉渣厚度控制

接收井铣槽机采用德国宝峨BC40型，槽内泥浆采用吸抽法清孔，槽壁扰动较小，清孔能力强，钢筋笼下放前应再次清孔，确保泥浆性能指标满足要求，沉渣厚度小于100毫米。

粉土层、中细砂层进行预加固，在槽壁内外两侧各设置一排，搅拌桩桩径850毫米，桩间距600毫米。