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摘要:隨著建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的全面推廣，裝配式建筑施工技術(shù)、材料應(yīng)用得以高速發(fā)展，新的施工技術(shù)不斷涌現(xiàn)，特別是新的裝配式建筑施工用材料的不斷研發(fā)，推升了裝配式建筑的施工質(zhì)量，保證了裝配式建筑產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。低溫型灌漿施工用材料的研發(fā)及推廣，使裝配式建筑施工特別是預(yù)制剪力墻的施工得到進一步的提升，冬季作業(yè)施工也會得到進一步的推廣，但相應(yīng)的技術(shù)及施工問題也會不斷出現(xiàn)，將借助施工經(jīng)驗提供類似項目的參考。

關(guān)鍵詞:低溫灌漿料;裝配式;施工技術(shù)

1項目概況

依托大興區(qū)黃村鎮(zhèn)DX00－0202－0305地塊R2二類居住、DX00－0202－0308地塊A33基礎(chǔ)教育用地工程1號樓、2號樓、5號樓(后文簡稱:大興理想家項目)工程進行的裝配式建筑冬季施工工作。本工程結(jié)構(gòu)形式為裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)，預(yù)制率為21%。冬季施工階段主要將裝配式預(yù)制剪力墻安裝、分倉、封倉、灌漿等施工工序作為控制重點，以保證低溫封錨漿料、低溫灌漿料施工質(zhì)量有效可控［1］，確保裝配式建筑預(yù)制剪力墻冬季施工質(zhì)量［2］。

2冬季施工安排

2．1冬季施工生產(chǎn)安排

根據(jù)總體進度安排及相關(guān)技術(shù)要求，結(jié)合北京市有關(guān)裝配式建筑地方政策，本工程在11月初即進行了《灌漿料冬季專項施工方案》的專家論證會［3］，并順利通過方案的論證。大興理想家項目部依據(jù)方案現(xiàn)行的技術(shù)規(guī)范，有序開展相關(guān)冬季施工的前期準(zhǔn)備工作，包括技術(shù)交底、操作人員培訓(xùn)、材料采購等，并進行了相關(guān)工序的首段施工及驗收。

2．2預(yù)制剪力墻施工計劃

大興理想家項目有3棟27層住宅，2019年—2020年冬季施工階段施工按照總體進度要求，預(yù)計施工9層～16層。根據(jù)北京地區(qū)歷年溫度記錄及施工要求，每年11月15日～次年3月15日為冬季施工階段，歷時4個月。為方便施工管理和落實《灌漿料冬季施工專項方案》要求，現(xiàn)場按照三個時間段進行施工劃分［4－6］。其中包括以下階段。

2．2．1第一階段:初冬階段平均溫度在0℃以上，最低溫度不低于－5℃。此階段采用低溫與常溫灌漿用材料相結(jié)合的方式，需根據(jù)環(huán)境溫度實時控制材料選用。此時間基本為11月～12月中旬，次年2月～3月中下旬(具體時間段應(yīng)以實際氣溫為準(zhǔn))。

2．2．2第二階段:嚴(yán)冬階段平均溫度在－5℃以上，最低溫度不低于－10℃。此階段采用低溫灌漿材料。此時間約為12月下旬～次年2月上旬。

2．2．3第三階段:寒冬階段平均溫度在－10℃以上，最低溫度不低于－16℃(參考北京地區(qū)氣象資料)，每年大約有4d～5d。此階段停止裝配式建筑預(yù)制剪力墻的灌漿施工。

2．3技術(shù)安排

裝配式建筑冬季施工特別是預(yù)制剪力墻施工應(yīng)編制專項施工方案，并經(jīng)過專家論證，以保證方案的科學(xué)有效［7］。在預(yù)制剪力墻灌漿及澆筑施工應(yīng)提前與設(shè)計方溝通明確施工工藝:即采用“先灌漿后澆筑”還是“先澆筑后灌漿”施工工序。

3低溫用材料技術(shù)要求

3．1冬施材料性能參數(shù)

本工程冬季施工階段采用河北達(dá)奧達(dá)建材科技股份有限公司生產(chǎn)的低溫型灌漿用材料［8］。依據(jù)廠家提供的產(chǎn)品說明及本工程專家論證有關(guān)要求，其各材料基本性能如表1，表2所示。

3．2漿料配合比

1)低溫封錨漿料配合比。推薦用水量為13．5%，即100kg砂漿用13．5kg水，推薦水溫為0℃～4℃。具體攪拌如下:先放水3．36kg～3．37kg，再加25kg低溫封錨漿料，攪拌4min～5min，調(diào)勻后靜置2min～3min，待表面氣泡排出后進行使用。2)低溫灌漿料配合比［9］。推薦用水量為13．5%，水溫為0℃～4℃，推薦使用水溫0℃水。具體攪拌如下:先放水3．36kg～3．37kg，再加25kg低溫灌漿料，攪拌4min～5min，調(diào)勻后靜置2min～3min，待表面氣泡排出后進行使用。測量漿料流動度需滿足大于300mm。以上低溫材料應(yīng)根據(jù)每批次進場材料說明書及材質(zhì)單中標(biāo)明的配合比進行現(xiàn)場施工。

3．3冬施材料施工要求

根據(jù)材料生產(chǎn)廠家提供的《低溫鋼筋連接用套筒灌漿料產(chǎn)品說明》以及論證的專項施工方案［10］，現(xiàn)場施工應(yīng)遵循以下技術(shù)要求(見表3)。

4影響因素分析及解決對策

4．1影響因素分析

預(yù)制剪力墻灌漿施工過程中，通過對施工外界因素的分析及研判，項目組織開展QC小組活動，分析出以下幾個施工中影響因素及控制重點:1)灌漿套筒的縫隙寬度為20mm，灌漿材料用量小，漿體流入灌漿倉位后溫度下降快。2)隨著氣溫降低漿體黏度增加，漿體在小縫隙內(nèi)通過能力下降，灌漿效率降低。3)所用機具、材料加熱保溫困難。4)初冬天氣變化頻繁，低溫灌漿料與常溫灌漿料材料特性要求，需要在不同的溫度之間，交替使用兩種材料，給測溫工作帶來很大難度［11］。

4．2相關(guān)解決方案

以上重點控制的因素項目QC小組充分考慮相關(guān)技術(shù)要求，多舉措制度多角度分析，制定問題的解決方案。1)灌漿完畢漿體溫度下降快。根據(jù)漿料自身特點、技術(shù)要求以及現(xiàn)場的施工條件，從全過程進行施工控制:a．對灌漿區(qū)域進行外圍護密閉處理，放置熱風(fēng)機對灌漿倉位進行循環(huán)加熱，確保灌漿前套筒內(nèi)初始溫度滿足要求。b．灌漿施工結(jié)束后及時測量倉內(nèi)灌漿料溫度，及時調(diào)整保溫升溫降溫等相關(guān)措施。

2)漿料黏度上升(流動度)。冬季預(yù)制剪力墻施工主要考慮灌漿料施工，為有效的保證灌漿料的流動度，主要采取以下措施:a．采取低溫型套筒灌漿材料。b．確保漿料初始溫度及流動度要求。3)機具保溫工作。機具主要包括量筒、攪拌機、攪拌桶、注漿機等。機具保溫工作主要維持灌漿施工前、施工中的機具自身溫度即可。a．灌漿料接觸時間長的設(shè)備電加熱帶包裹［12］，可隨時加熱。b．灌漿材料在室內(nèi)儲存，倒運材料需用有保溫的吊籠。4)初冬階段材料選用。材料選用主要依據(jù)環(huán)境溫度，根據(jù)不同材料的施工所需環(huán)境進行確定。a．大氣溫度和施工溫度監(jiān)控。每日6:00～10:00，2h測溫一次;每日10:00～14:00，4h測溫一次;每日14:00～18:00，2h測溫一次;施工溫度在施工前1．5h，每30min測溫一次。b．當(dāng)使用低溫灌漿料灌漿施工時，應(yīng)對氣溫、施工溫度、作業(yè)面溫度進行實時監(jiān)測并記錄。同時應(yīng)通過天氣預(yù)報等方式密切關(guān)注未來幾天內(nèi)的氣溫變化，以應(yīng)對氣溫驟升或驟降。

5實施過程中解決方案

5．1灌漿技術(shù)要求

按施工進度計劃本工程將2019年—2020年度冬季施工分為三個階段:初冬階段大氣溫度高于5℃時，采用常溫灌漿料;嚴(yán)冬時段大氣溫度在－10℃～5℃時，采用低溫灌漿料;溫度低于－10℃時，停止灌漿施工。低溫灌漿料適用環(huán)境溫度(標(biāo)準(zhǔn)溫度)為－5℃～10℃之間。在低溫灌漿料強度未達(dá)到35MPa，混凝土構(gòu)件內(nèi)壁表面溫度低于－5℃時，立即采取蓄熱保溫措施。分倉封錨漿料使用與套筒灌漿料使用環(huán)境一致。

5．2分倉封錨漿料

預(yù)制剪力墻封錨漿料分倉應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行:電動注漿分倉長度不大于1．5m，手動注漿分倉長度不大于0．3m的要求。分倉隔墻寬度不應(yīng)小于20mm，為防止遮擋套筒孔口，距離連接鋼筋外緣應(yīng)不小于20mm(分倉示意圖見圖1)。低溫封錨漿料在攪拌工程中，應(yīng)盡量采用0℃～4℃的水，在不采取保溫措施的情況之下即可滿足封堵質(zhì)量要求(嚴(yán)冬時暫停施工)。

5．3低溫灌漿料制備

1)施工環(huán)境溫度解決。通過現(xiàn)場實際操作結(jié)合建材自身要求，現(xiàn)場在套筒灌漿料制備過程中，需嚴(yán)控控制灌漿制備時間，一般選取上午10:00～下午14:00之間，且制備環(huán)境選擇在注漿工作面。注漿前應(yīng)將注漿區(qū)域所有外洞口進行遮蔽，內(nèi)部應(yīng)放置足夠數(shù)量的加熱裝置，以保證在氣溫驟降時進行升溫工作。環(huán)境溫度宜保持在4℃左右。

2)攪拌用料溫度。a．低溫灌漿料提前放置于封閉的作業(yè)面處，且應(yīng)保證灌漿交班前盡量保持在0℃～5℃，條件允許盡量保證灌漿料溫度在0℃。b．?dāng)嚢栌盟M量采用0℃的水進行攪拌，即采用冰水混合物(使用時應(yīng)將冰塊進行過篩)，此時灌漿料攪拌流動度最大。同等條件下水溫與漿料的流動度的關(guān)系圖如圖2所示。在同等制備條件下，通過圖2可明確看出，低溫灌漿料在0℃時流動度最大，隨著水溫的升高流動度變小，且在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)當(dāng)氣溫達(dá)到8℃以上時會出現(xiàn)30min過程中漿料凝結(jié)的現(xiàn)象。

3)機具溫度。機具保溫工作可按照提前1d將其放置注漿作業(yè)面，與環(huán)境溫度盡量保持一致。但在攪拌漿料及注漿前應(yīng)及時測量機具溫度，對于漿料溫度與機具溫度相差大于2℃時采取有效的措施，降低或升高機具溫度。在操作過程中應(yīng)避免出現(xiàn)機具溫度低于漿料溫度的情況。

4)注漿完后溫度監(jiān)控及措施。a．在預(yù)制剪力墻安裝分倉前，應(yīng)提前在剪力墻倉室內(nèi)安裝電子測溫裝置(如圖3所示)密切監(jiān)控倉室溫度。灌漿施工前對灌漿區(qū)的連通腔、前排套筒和后排套筒隨機各選取一點進行測溫，確認(rèn)灌漿區(qū)域滿足灌漿的溫度要求。每半個工作臺班測溫一次。為保證灌漿區(qū)的溫度，該測溫方式在灌漿施工前1d16:00時測溫一次。并在灌漿施工的視頻監(jiān)控中顯示灌漿前孔內(nèi)溫度［13］，確保灌漿施工溫度滿足要求并有視頻記錄。b．灌漿施工完成后，對灌漿施工區(qū)域和灌漿連通腔進行測溫監(jiān)測，每2h測溫一次遇到短時劇烈降溫，應(yīng)縮短測溫間隔，確保溫度滿足要求。灌注完成后，漿體溫度應(yīng)高于－5℃，低于10℃，保持至同條件養(yǎng)護試件抗壓強度大于35MPa后可停止測溫。c．當(dāng)遭遇極端天氣溫度驟降、預(yù)計會出現(xiàn)溫度低于灌漿料要求的－5℃時，應(yīng)啟動溫度應(yīng)急措施:驟降不超過5℃時，每個房間加設(shè)一個電暖器。驟降超過5℃時，應(yīng)同時增加一臺暖風(fēng)機，測溫頻率提高至1次/h。若采取以上增溫效果仍無法有效快速提高倉室溫度，可采用局部“暖棚法”，即在每面預(yù)制墻體根部采用局部彩條布封閉高度為1000mm，寬度500mm～1000mm，內(nèi)部放置加熱裝置比如電熱器或設(shè)置電伴熱。

5)大氣溫度與施工環(huán)境相關(guān)措施。根據(jù)住宅主體預(yù)留的門窗洞口和陽臺口尺寸，采用防風(fēng)棉被進行封閉。在外腳手架側(cè)可根據(jù)室外溫度及風(fēng)力情況設(shè)置彩條布等防風(fēng)措施。門窗洞口封閉及模板覆蓋應(yīng)利用防風(fēng)棉被的掛鉤與模板插銷口進行有效連接，保證密封嚴(yán)實、不透風(fēng)。在采取以上措施的情況下應(yīng)及時關(guān)注大氣溫度，并及時調(diào)整保溫措施:a．當(dāng)大氣溫度在0℃以上，不采取保溫措施。b．當(dāng)大氣溫度在－5℃～0℃之間，只采取封閉不加熱施工。c．當(dāng)大氣溫度在－10℃～－5℃之間，采用封閉加電伴熱保溫措施。d．當(dāng)大氣溫度在－10℃以下，停止灌漿料施工。預(yù)制剪力墻注漿應(yīng)在混凝土澆筑前1d完成，避免因混凝土澆筑過程中的升溫造成對灌漿料強度增長的影響。

6結(jié)語

裝配式建筑剪力墻在冬季施工期間，灌漿施工等受冬季施工影響較大，為保證冬季施工的順利進行，通過采用低溫灌漿材料的實踐應(yīng)用，可有效地提升作業(yè)效率縮短施工周期，還能有效保證主體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，為裝配式建筑冬季施工提供項目參考。

作者：任洪彬 單位：中鐵十四局集團建筑工程有限公司