劉維維(上海金橋建設(shè)監(jiān)理有限公司, 上海 201206)
隨著《國務(wù)院辦公廳關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》(國辦發(fā)[2016]71號(hào))以及住建部、教育部、科技部等部門頒發(fā)的《關(guān)于加快新型建筑工業(yè)化發(fā)展的若干意見》(建標(biāo)規(guī)[2020]8號(hào))、《綠色建筑行動(dòng)方案》(國辦發(fā)[2013]1號(hào))等文件的落地落實(shí),以裝配式建筑為代表的新型建筑工業(yè)化快速推進(jìn)。裝配式建筑結(jié)構(gòu)目前主要為鋼筋混凝土預(yù)制PC構(gòu)件裝配,而PC構(gòu)件間鋼筋的可靠連接是保證裝配式建筑結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性的關(guān)鍵,其主要采用鋼筋套筒灌漿連接。本文結(jié)合在實(shí)際工作中對裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑工程的技術(shù)管理經(jīng)驗(yàn),討論分析裝配式住宅建筑中剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒施工質(zhì)量監(jiān)理控制的一些措施經(jīng)驗(yàn),以期共同探討裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑剪力墻整體式全灌漿套筒施工質(zhì)量管控。
本工程總建筑面積為97 362.15 m2,包括住宅樓6棟(高度為59.9 m~74.4 m)及附屬建筑。其中地上總建筑面積為73 448.14 m2,地下建筑面積為23 914.01 m2。建筑密度12.1%,容積率2.20,綠地率42.6%,PC構(gòu)件預(yù)制率40%以上。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限50年。建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí),抗震等級(jí)為三級(jí),抗震設(shè)防烈度7度。
裝配式建筑剪力墻套筒灌漿施工監(jiān)理工作主要程序如圖1所示。
圖1 裝配式建筑剪力墻套筒灌漿施工監(jiān)理工作主要程序
(1)協(xié)助確定剪力墻PC構(gòu)件整體式全灌漿套筒各類套筒的型號(hào)、規(guī)格、數(shù)量,以及幾何尺寸偏差、物理性能指標(biāo)、預(yù)埋位置、連接鋼筋強(qiáng)度、錨固長度等。
(2)復(fù)核預(yù)制剪力墻中鋼筋套筒接頭處混凝土保護(hù)層厚度、套筒間凈距等細(xì)部尺寸要求。
(3)協(xié)助確定灌漿料性能指標(biāo)。
(1)檢查剪力墻PC構(gòu)件預(yù)采用GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒規(guī)格、產(chǎn)品合格證、外觀質(zhì)量、可追溯性標(biāo)記、各構(gòu)造部位幾何尺寸偏差、剪力槽、預(yù)制端和裝配端鋼筋插入深度、抗拉強(qiáng)度檢驗(yàn)報(bào)告等質(zhì)量證明文件。
(2)檢查剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒外觀有無裂紋、夾渣、砂眼,各密封部位灌水檢測有無滲漏等質(zhì)量缺陷。
(3)檢查剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒型式檢驗(yàn)報(bào)告期限。
(4)核查剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒連接接頭型式檢驗(yàn)報(bào)告中對中單向拉伸屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、殘余變形、最大力總伸長率、破壞形式,偏置單向拉伸屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、破壞形式,高應(yīng)力反復(fù)拉壓抗拉強(qiáng)度、殘余變形性、破壞形式,大變形反復(fù)拉壓抗拉強(qiáng)度殘余變形性、破壞形式,疲勞性能、匹配灌漿料等指標(biāo)。
(5)審查預(yù)制構(gòu)件廠的備案文件,試驗(yàn)室資質(zhì)和試驗(yàn)人員資格等檢驗(yàn)?zāi)芰ψC明文件,PC構(gòu)件生產(chǎn)方案中剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒安裝和預(yù)防灌漿套筒內(nèi)漏漿的防護(hù)措施。
(6)檢查剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒連接接頭試件工藝試驗(yàn)報(bào)告。
(7)檢查每幅PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒預(yù)埋型號(hào)、規(guī)格、數(shù)量、位置和固定、灌漿孔與出漿孔距構(gòu)件外表面距離和朝向、套筒內(nèi)外清潔度、預(yù)制端鋼筋錨固長度與密封、排漿端密封、注漿端和裝配端密封等,并進(jìn)行隱蔽驗(yàn)收。
(8)混凝土澆注旁站,檢查剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒位置,出現(xiàn)移位要及時(shí)督促生產(chǎn)單位進(jìn)行糾偏復(fù)位,嚴(yán)禁使混凝土漿液滲入套管內(nèi)。
(9)出廠前復(fù)查剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒位置、內(nèi)部潔凈情況,灌漿孔和出漿孔的透光檢查和封堵,嚴(yán)禁出現(xiàn)套筒內(nèi)堵塞。
(1)審核剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒灌漿施工專項(xiàng)方案。
(2)審查灌漿作業(yè)人員培訓(xùn)記錄、資格證書。
(3)審查進(jìn)場灌漿機(jī)(壓力表與流量計(jì)均有效)、攪拌機(jī)、攝像機(jī)等設(shè)備型號(hào)和數(shù)量。
(4)審核擬采用灌漿料檢驗(yàn)報(bào)告中的流動(dòng)度、抗壓強(qiáng)度、豎向膨脹率、28 d自干燥收縮率、氯離子含量、泌水率等性能指標(biāo)。
(5)審核灌漿料型式檢驗(yàn)報(bào)告的時(shí)間有效性。
(6)審查灌漿料與GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒、以及灌漿料拌制設(shè)備的相容性試驗(yàn)報(bào)告。由于灌漿料由水泥基、骨料、添加劑組成,不同的水泥基、添加劑在套筒與拌制設(shè)備接觸后會(huì)產(chǎn)生反應(yīng),對套筒與拌制設(shè)備造成一定程度的腐蝕等次生質(zhì)量缺陷。
(7)編制剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒灌漿施工監(jiān)理實(shí)施細(xì)則,并進(jìn)行交底。
本工程剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒施工工期為第一年的12月份到第二年9月份,分析當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)為:項(xiàng)目所在地為南方,冬季施工期間5℃以上環(huán)境溫度天數(shù)較多,夏季施工期間避開30℃以上環(huán)境溫度較為不易。由此,經(jīng)各參建方綜合考慮,選用常溫灌漿料,進(jìn)行兩種環(huán)境溫度條件下灌漿水料比、拌制參數(shù)的試制測試(如表1所示)。經(jīng)第三方檢測,其灌漿料流動(dòng)度、抗壓強(qiáng)度、豎向膨脹率、28 d自干燥收縮、泌水率等,滿足JGJ 355-2015《鋼筋套筒灌漿連接應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》的要求。
表1 灌漿水料比、拌制參數(shù)測試確定
結(jié)合灌漿料使用說明和項(xiàng)目所在地氣候特點(diǎn),由建設(shè)、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工現(xiàn)場共同確定:灌漿料拌制環(huán)境溫度在5℃~30℃時(shí)水料比取值0.12~0.13,采用低速強(qiáng)制式制漿,漿料加水后30 min內(nèi)使用結(jié)束;環(huán)境溫度在30℃~35℃時(shí)水料比取值0.13~0.15,采用高速快制漿,靜置2 min至氣泡消失,漿料加水后25 min內(nèi)使用結(jié)束;落地漿、剩余漿等均棄用。
裝配式PC構(gòu)件豎向受力鋼筋連接方式主要采用套筒灌漿連接,實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定和傳力,其有效錨固長度與套筒內(nèi)部灌漿飽滿度密切相關(guān),是影響連接接頭質(zhì)量和受力性能的關(guān)鍵之一,也直接影響裝配式混凝土結(jié)構(gòu)承載性能及抗震性能。
由于本項(xiàng)目在設(shè)計(jì)深化階段已確定剪力墻PC構(gòu)件采用GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒作為豎向連接件,根據(jù)施工專項(xiàng)方案中首段試驗(yàn),按表1配制灌漿料,由各參建方在現(xiàn)場進(jìn)行套筒灌漿壓力、出漿流量測試,并制作試塊進(jìn)行抗壓強(qiáng)度檢測;按JGJT 485-2019《裝配式住宅建筑檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》,采用預(yù)埋傳感器法檢測套筒內(nèi)灌漿飽滿度(如表2所示);按JGJ 355-2015《鋼筋套筒灌漿連接應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》,進(jìn)行灌漿套筒連接工藝性能測試(如表3所示),依次驗(yàn)證確定的灌漿參數(shù)有效性。
表2 剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒注漿壓力、灌漿量測試參數(shù)
表3 剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒接頭工藝性能檢測參數(shù)
通過對剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒接頭灌漿質(zhì)量和性能檢測,由建設(shè)、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工現(xiàn)場共同確定:環(huán)境溫度在5℃~30℃之間時(shí),灌漿壓力以1.45 MPa~1.16 MPa施加、出漿速度控制在8 L/min~10 L/min;環(huán)境溫度在30℃~35℃之間時(shí),灌漿壓力以1.16 MPa~0.92 MPa施加、出漿速度控制在10 L/min~ 15 L/min。
(1)核對進(jìn)場剪力墻PC構(gòu)件質(zhì)量合格證明文件。
(2)檢查剪力墻PC構(gòu)件外觀質(zhì)量有無嚴(yán)重缺陷、幾何尺寸和板面平整等有無過大偏差。
(3)檢查預(yù)埋GTQ4Z-16、GTQ4Z-18套筒與剪力墻PC構(gòu)件混凝土面平面高差。
(4)檢查剪力墻PC構(gòu)件預(yù)埋GTQ4Z-16、GTQ4Z-18套筒連接部位,套筒灌漿預(yù)埋處混凝土是否存在缺陷,套筒灌漿連接固定是否松動(dòng)、是否存在未保護(hù)現(xiàn)象。
(5)復(fù)核剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18預(yù)埋套筒連接端、注孔端、出漿孔、排氣孔位置、規(guī)格、封堵,以及透光嚴(yán)密性檢查,套管內(nèi)灰塵和油污等清理情況。
(1)裝配式專項(xiàng)圖紙會(huì)審記錄、設(shè)計(jì)交底、設(shè)計(jì)變更等資料完整。
(2)GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒用灌漿料見證取樣檢測報(bào)告、連接接頭抗拉強(qiáng)度檢驗(yàn)報(bào)告等資料完整。
(3)復(fù)核剪力墻PC構(gòu)件中心線、標(biāo)高等控制尺寸線。
(4)檢查現(xiàn)澆主體結(jié)構(gòu)預(yù)埋外露連接鋼筋型號(hào)、規(guī)格、數(shù)量、中心位置、外露長度尺寸、標(biāo)高、表面無附著雜物,現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)表面粗糙度、平整度等。
(5)復(fù)核剪力墻PC構(gòu)件預(yù)安裝主體結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度是否已達(dá)到設(shè)計(jì)要求,混凝土表面無雜物,鋼質(zhì)墊片和坐漿料已備,坐漿材料見證取樣送檢抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)報(bào)告符合要求。
(6)復(fù)測剪力墻PC預(yù)制構(gòu)件安裝定位縱橫控制軸線、垂直度、標(biāo)高控制點(diǎn)以及安裝方向。
(7)檢查剪力墻PC構(gòu)件臨時(shí)支撐、吊裝機(jī)具等是否按施工專項(xiàng)方案落實(shí)到位。
(8)依據(jù)施工專項(xiàng)方案核查施工環(huán)境溫度、天氣、機(jī)械設(shè)備等。
(9)GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒拌漿料施作機(jī)械設(shè)備、灌漿材料、灌漿施工技術(shù)交底記錄、人員等準(zhǔn)備工作。
(1)核對現(xiàn)場灌漿施工的攪拌機(jī)、注漿機(jī)、操作人員、漿料包裝、拌漿用水、水膠比與施工方案和首段試驗(yàn)確定的參數(shù)是否一致。
(2)檢查預(yù)留鋼筋位置、間距、留置長度與預(yù)安裝剪力墻PC構(gòu)件埋置灌漿套筒的一致性,觀察鋼筋外表是否干凈。
(3)檢查剪力墻PC構(gòu)件坐漿、鋼支墊、分倉段及密閉情況,套筒內(nèi)清理等是否符合專項(xiàng)施工方案。
(4)在剪力墻PC構(gòu)件固定安裝穩(wěn)定,注漿條件具備后,由項(xiàng)目總監(jiān)組織驗(yàn)收、簽署施工單位報(bào)審的灌漿令,并通知專業(yè)監(jiān)理工程師安排監(jiān)理人員旁站。
(5)嚴(yán)格核查在不同環(huán)境溫度條件下灌漿施工按首段確定的漿料配比加水量、攪拌時(shí)間、靜止消泡時(shí)間、注漿壓力、注漿速度、持壓時(shí)間、排漿孔出漿、注漿孔和排漿孔封堵等。
(6)當(dāng)注漿環(huán)境溫度持續(xù)高溫時(shí),督促施工單位按注漿專項(xiàng)施工方案對注漿液采取降溫措施:提前對注漿套筒用水清潔,注漿時(shí)不得有積水,漿液入套筒溫度不超30 ℃,并在灌漿后及時(shí)采取保濕養(yǎng)護(hù)措施。
(7)巡視檢查灌注后的剪力墻PC構(gòu)件,在同條件灌漿試塊報(bào)告未達(dá)到35 MPa或設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度時(shí),嚴(yán)禁施工單位實(shí)施易產(chǎn)生對接頭有擾動(dòng)影響的后續(xù)工序施工。
(8)根據(jù)施工專項(xiàng)方案確定的剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒灌漿飽滿度檢測部位、數(shù)量,督促檢測單位及時(shí)進(jìn)場進(jìn)行預(yù)埋傳感器法檢測其飽滿度。
(9)復(fù)查施工單位對灌漿全過程視頻拍攝內(nèi)容(灌漿施工人員、專職檢驗(yàn)人員、旁站監(jiān)理人員、灌漿部位、預(yù)制構(gòu)件編號(hào)、套筒順序編號(hào)、灌漿出漿完成、孔口封堵等)。
(10)簽認(rèn)施工單位報(bào)審的剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒灌漿施工質(zhì)量驗(yàn)收資料,同步整理施工過程中形成的監(jiān)理資料。
由于本項(xiàng)目單位工程較多,根據(jù)施工專項(xiàng)方案主要對其中1棟單位工程剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒灌漿施工工期內(nèi)環(huán)境溫度5℃~30℃、30℃~35℃時(shí)段的灌漿施工質(zhì)量驗(yàn)收分析。
(1)灌漿料試塊強(qiáng)度。剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒灌漿連接接頭檢驗(yàn)以每層為一個(gè)檢驗(yàn)批。每班見證取樣制作同條件、標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)試塊各一組,28 d后送建設(shè)單位委托的第三家檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行試件強(qiáng)度檢測。該單位工程剪力墻PC構(gòu)件各層GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒灌漿連接接頭灌漿料強(qiáng)度試件抗壓強(qiáng)度,如圖2所示。
圖2 GTQ4Z-16、GTQ4Z-18套筒連接接頭灌漿料見證取樣試件抗壓強(qiáng)度
由于預(yù)先由現(xiàn)場試驗(yàn)確定了不同環(huán)境溫度下灌漿料的水膠比,各樓層剪力墻PC構(gòu)件28 d標(biāo)樣試塊、同條件試塊檢測抗壓強(qiáng)度結(jié)果基本呈同步變化,兩種養(yǎng)護(hù)條件下抗壓強(qiáng)度之間差值波幅很??;灌漿料抗壓強(qiáng)度在不同環(huán)境溫度條件下雖然受溫度影響,但通過調(diào)整灌漿料水膠比、拌制方式、灌漿壓力和出漿速度等主要參數(shù)可減緩環(huán)境溫度等不利因素帶來的影響。灌漿料質(zhì)量得以有效控制,剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒得到有效連接,保證了裝配式工程主體結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性。
(2)灌漿套筒灌漿料飽滿度。根據(jù)各參建方協(xié)商的一致意見確定,在本項(xiàng)目中對1棟單位工程剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒灌漿料飽滿度進(jìn)行預(yù)埋傳感器法現(xiàn)場檢測。通過預(yù)埋傳感器,在灌漿料初凝前檢測動(dòng)能值均<100時(shí),檢測波形圖像顯示灌漿料振動(dòng)衰減除在出漿口有很微小幅度外,套筒內(nèi)灌漿料僅有微小波幅。由此判定剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒灌漿料施工質(zhì)量滿足JGT 408-2019《鋼筋連接用套筒灌漿料》要求。
(3)灌漿套筒連接接頭性能。在審核剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒施工專項(xiàng)方案時(shí),由于施工單位安排灌漿作業(yè)由兩個(gè)班組完成,因此要求施工單位在該單位工程按作業(yè)班組分別進(jìn)行鋼筋套筒連接接頭見證取樣送檢。剪力墻PC構(gòu)件GTQ4Z-16、GTQ4Z-18灌漿套筒鋼筋屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度檢測均滿足施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范,破壞時(shí)斷于接頭外鋼筋。
在施工準(zhǔn)備階段,通過裝配式PC構(gòu)件在深化設(shè)計(jì)階段主動(dòng)參與Φ16、Φ18鋼筋連接套筒類型和灌漿料選定及其性能匹配確定,在剪力墻PC構(gòu)件預(yù)制時(shí)鋼筋套筒埋設(shè)質(zhì)量跟蹤驗(yàn)收,灌漿料不同環(huán)境溫度下灌漿參數(shù)試驗(yàn)確定等預(yù)先控制措施,使裝配式剪力墻PC構(gòu)件灌漿施工關(guān)鍵工序工程質(zhì)量得到控制,也使工程監(jiān)理的工作由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)。由于僅進(jìn)行了1個(gè)單位工程剪力墻PC構(gòu)件灌漿料在不同環(huán)境溫度下灌漿參數(shù)的試驗(yàn),存在偶然性等因素,還需通過不斷實(shí)踐探尋裝配式剪力墻灌漿質(zhì)量控制措施。