钢筋套筒灌浆连接技术工程应用指导

OVM OVM GT 型钢筋连接用灌浆套筒 工程应用指导 验收资料之八 8 1 验收资料之八 OVM GTOVM GT 型钢筋连接用灌浆套筒型钢筋连接用灌浆套筒 工程应用指导工程应用指导 柳州欧维姆机械股份有限公司柳州欧维姆机械股份有限公司 2015 年 11 月 OVM OVM GT 型钢筋连接用灌浆套筒 工程应用指导 验收资料之八 8 2 目 录 1 应用范围 2 适用标准 3 性能特点 4 全灌浆式钢筋连接套筒构造 5 全灌浆式钢筋连接套筒施工工法 5 1 预制场安装 5 2 现场构件预制施工工艺 独立灌浆法 5 3 现场构件拼装施工工艺 并联灌浆法 6 半灌浆式钢筋连接套筒构造 7 半灌浆式钢筋连接套筒施工工法 7 1 预制场安装 7 2 现场构件预制施工工艺 独立灌浆法 7 3 现场构件拼装施工工艺 并联灌浆法 8 常见问题处理 9 声明 OVM OVM GT 型钢筋连接用灌浆套筒 工程应用指导 验收资料之八 8 3 1 1 应用范围应用范围 本应用指南是关于欧维姆公司生产的 GT 型钢筋连接用灌浆套筒的设计与安装 细则 该灌浆套筒主要用于装配式混凝土结构中钢筋的连接 与灌浆套筒相关的混凝土结构设计与细则未包含在此应用指导中 此相关内容 应满足相关规范 标准或工程设计图纸的要求 2 2 适用标准适用标准 1 JGJ107 2010 钢筋机械连接技术规程 2 JG T398 2012 钢筋连接用灌浆套筒 3 JG T408 2013 钢筋套筒连接用灌浆料 4 GB 1499 2 2007 钢筋混凝土用钢第二部分 热轧带肋钢筋 5 GB 13014 1991 钢筋混凝土用余热处理钢筋 6 上海市 预制拼装桥墩技术规程 报批稿 7 JGJ1 2014 装配式混凝土结构技术规程 8 JGJ355 2015 钢筋套筒灌浆连接应用技术规程 3 3 性能特点性能特点 1 套筒连接强度高 接头强度达到行业标准 JGJ107 2010 钢筋机械连接通用 技术规程 中的 级接头性能的要求 钢筋接头抗拉强度不小于被连接钢筋实际抗 拉强度或钢筋抗拉强度标准值的 1 1 倍 残余变形小并具有高延性及反复拉压性能 2 套筒加工与高强砂浆工厂化作业 质量稳定 不占用施工工期 3 独特的定位与密封设计使套筒与钢筋现场安装以及预制构件的拼装快速 精确 4 适用范围广 适用于直径 16 50mm 钢筋的连接 4 4 全灌浆式钢筋连接套筒构造全灌浆式钢筋连接套筒构造 GT 型全灌浆式钢筋连接用套筒由连接套筒 钢筋 套筒灌浆料 灌浆管 管堵 密封环 密封端盖及密封柱塞组成 所有的零部件均可从欧维姆公司采购 OVM OVM GT 型钢筋连接用灌浆套筒 工程应用指导 验收资料之八 8 4 图 1 全灌浆式钢筋连接套筒示意图 4 14 1 连接套筒连接套筒 图 2 连接套筒示意图 表 1 桥梁工程 常用全灌浆套筒尺寸参数 套筒尺寸钢筋插入长度 规格 ABCDEFmaxFminGmaxGmin GT325575G3 410640315283315283 GT366081G3 410720355319355319 GT407095G3 410800395355395355 GT5083115G3 4151000492442492442 满足 JG T398 2012 钢筋连接用灌浆套筒 的要求 套筒采用球墨铸铁制造 材料符合 GB T1348 的规定 套筒内壁设有交替布置的凹槽与凸肋 这有利于钢筋与高强砂浆 高强砂 浆与套筒之间力的传递 全灌浆套筒一端孔口尺寸较小 如图 2 中的右端 为预埋端 该端孔口安 装密封环 全灌浆套筒的另一端 如图 2 中的左端 孔口尺寸较大为现场装配端 该 OVM OVM GT 型钢筋连接用灌浆套筒 工程应用指导 验收资料之八 8 5 端孔口与钢筋有较大的间隙 保证现场安装时能吸收构件制造上的误差与 安装偏差 全灌浆套筒内孔中部靠预埋端侧分别设有轴向定位与横向定位的凸肋 保 证预埋端的钢筋穿入时能快速定位 套筒两端侧面设与灌浆管或出浆管连接的螺纹孔 套筒外表面上铸有欧维姆商标 OVM 及其规格型号字码 4 24 2 钢筋钢筋 符合 GB 1499 2 及 GB 13014 的要求 钢筋直径为 16 50mm 根据工程设计的规格进行选购 钢筋牌号有 HRB335 HRB400 HRB500 三种级别 常用 HRB400 4 34 3 套筒灌浆料套筒灌浆料 套筒灌浆料是一种以水泥为基本材料 配以适当的细骨料 矿物掺合料 外加剂等材料混合成的干粉砂浆 TZH10 型高强砂浆是欧维姆公司针对 OVM 灌浆套筒专门设计 生产的 加水搅拌后具有较大流动度 早强 高强 微膨胀等性能 填充于套筒与 连接钢筋间隙内 形成钢筋灌浆连接接头 符合 JG T408 2013 钢筋套筒连接用灌浆料 的要求 且 28d 的抗压强度 不小于 100MPa TZH10 型高强砂浆以每袋 50kg 提供 每袋高强砂浆可灌注的套筒数大概如 下 注意灌浆管中所需的量不计算在内 表 2 高强砂浆灌注量 规格 GT16GT20GT25GT28GT32GT36GT40GT50 每袋砂浆可 灌套筒数量 3625171311974 高强砂浆搅拌用水需符合混凝土用水标准 水灰比为 0 12 允许用水误差 为水质量的 5 在开始实际灌浆前应通过搅拌试验来确定准确的用水量 OVM OVM GT 型钢筋连接用灌浆套筒 工程应用指导 验收资料之八 8 6 高强砂浆的工作温度一般在 5 35 超出此温度范围的建议不工作或采 取额外的措施 OVM TZH10 套筒灌浆料的性能指标 检测项目性能指标 初始 300 流动度 mm 30min 260 1d 35 3d 60 抗压强度 MPa 28d 100 3h 0 02 竖向膨胀率 24h 与 3h 差值0 02 0 5 氯离子含量 0 03 泌水率 0 图 3 套筒灌浆料 4 44 4 拼接面专用砂浆拼接面专用砂浆 OVM TZH6 为不同构件拼接缝间的拼接面专用砂浆 具有强度高 无收缩 可工 作时间长 不泌水 对钢筋无锈蚀等特点 OVM TZH6 拼接面专用砂浆的性能指标 检测项目性能指标 1d 20 3d 40 抗压强度 MPa 28d 60 3h 0 02 竖向膨胀率 24h 与 3h 差值0 02 0 5 泌水率 0 OVM OVM GT 型钢筋连接用灌浆套筒 工程应用指导 验收资料之八 8 7 4 54 5 灌浆管灌浆管 管的一端头设计有螺纹与套筒连接 可采用 PVC 管 PE 管 钢管制成 内孔 不小于 15mm 能承受 1MPa 的灌浆压力 套筒两端侧面各设计一根管 一根用于灌浆 一根用于出浆 客户可根据现场情况自行配制 4 64 6 管堵管堵 管堵由橡胶或塑料制成 用于灌浆前和灌浆后对灌浆管进行封堵 在灌浆前封 堵以防止杂物和混凝土浇筑时进入管内 在灌浆后封堵以防止已灌入套筒中的高强 砂浆泄漏 图 4 管堵 4 74 7 密封环密封环 一般由橡胶制造 锥形的密封环有利于钢筋对中且安装方便 安装于套筒的预埋端 防止预制时混凝土进入套筒 图 5 密封环 4 84 8 密封端盖密封端盖 一般由橡胶或塑料制造 用于套筒的装配端 OVM OVM GT 型钢筋连接用灌浆套筒 工程应用指导 验收资料之八 8 8 两构件拼装前安装 防止两构件中间的垫层砂浆进入套筒 图 6 密封端盖 4 94 9 密封柱塞密封柱塞 密封柱塞是由圆形橡胶环与螺栓 螺母等组成的一个定位与密封用装置 用于 把灌浆套筒定位于端模板上并实现密封 防止混凝土浇筑时混凝土进入套筒内 混 凝土硬化后要取下来 密封柱塞不作为结构连接的一部分 可以重复使用 图 7 密封柱塞 5 5 全灌浆式钢筋连接套筒施工工法全灌浆式钢筋连接套筒施工工法 根据施工场地不同 分为预制场构件预制和现场构件拼装两阶段施工 下面 是以预制桥墩为例的施工工法 其它预制构件的施工工法可参照执行 5 15 1 预制场构件预制施工工艺预制场构件预制施工工艺 5 1 1 确定钢筋长度 OVM OVM GT 型钢筋连接用灌浆套筒 工程应用指导 验收资料之八 8 9 通常情况下根据工程设计图确定钢筋的总长 钢筋突出构件端面的长度 如 工程图没有明确 可参照以下方法确定 钢筋突出构件端面的长度等于两端面之间垫层的厚度加上允许的钢筋插入套 筒中的长度 图 2 中的尺寸 F 注意尺寸 F 允许的公差 总的钢筋安装长度等于构件高度加上两端面之间垫层的厚度 垫层的厚度由 设计确定 一般 10 20mm 图 8 钢筋长度确定示意图 5 1 2 套筒及其配件安装 根据设计要求 核查套筒及其配件是否齐全 规格是否正确 如密封柱塞 OVM OVM GT 型钢筋连接用灌浆套筒 工程应用指导 验收资料之八 8 10 密封环 灌浆管和管堵等 密封柱塞安装 在端模模板上精确定位出套筒的安装位置 把密封柱塞安装 于端模模板上 图 9 密封柱塞在端模板上安装示意图 套筒安装 把套筒装配端 大孔口端 套入密封柱塞至套筒端面贴紧端模 板 用工具 如扳手 拧紧端模板外面的螺母 橡胶柱塞在螺栓拉力作用 外向外膨胀使得橡胶柱塞与套筒内壁紧密贴合 实现对套筒的定位密封 安装时注意两端侧面的螺纹孔口应向外垂直于构件端面 以方便灌浆管与 出浆管与其连接 图 10 套筒安装示意图 预埋端钢筋安装 把密封环套入钢筋至离钢筋端头距离大于 1 2 套筒长度 把钢筋插入套筒直至套筒中部的定位肋 用工具把密封环塞入套筒端口 OVM OVM GT 型钢筋连接用灌浆套筒 工程应用指导 验收资料之八 8 11 为保证密封可靠 需加涂密封胶或填缝剂等密封材料 图 11 钢筋安装示意图 管件安装 把灌浆管和出浆管拧紧在套筒两端侧面的螺纹孔内 保证连接 牢固 密封可靠 管件的长度一般要求安装后 其端头与构件表面平齐 为保证混凝土浇注时砂浆不进入管道 用管堵塞住管口 如管件要伸出构 件表面 伸出侧模板外 伸出的孔口处也需进行密封处理 管件一般为硬 管 在特殊情况下才用软管 但也需保证在浇筑时软管不扭绞或破坏 因 为在灌浆发生堵塞的情况下 软管中的堵塞物是很难处理的 OVM OVM GT 型钢筋连接用灌浆套筒 工程应用指导 验收资料之八 8 12 图 12 管件安装示意图 5 1 3 浇筑混凝土前的检查 检查套筒的规格尺寸是否符合设计要求 检查套筒预埋端的密封环是否塞紧于套筒孔口 其密封是否可靠 检查套筒是否正确地 牢固定位在模板中 检查预制端的钢筋是否顶到套筒内的中心定位肋 检查突出构件端面的钢筋长度是否在允许的公差范围内 检查灌浆管是否可靠地与套筒连接及是否用管堵进行可靠封堵 检查灌浆管的长度是否顶到了侧模板或穿出侧模板 5 1 4 混凝土浇筑 当套筒及其它配筋全部安装就位且检查无误后 按设计要求浇注混凝土 OVM OVM GT 型钢筋连接用灌浆套筒 工程应用指导 验收资料之八 8 13 在用振动器振捣时注意保证套筒 钢筋 附件不移位 5 1 5 模板拆除 混凝土浇注后 进行养护之前 松开密封柱塞上的螺母 这样能延长密封 柱塞的使用次数 养护结束时 拆除构件全部模板 5 1 6 拼装前的最后检查 拆模后 用电筒光通过套筒大端孔口检查套筒内部及灌浆管内孔是否有多 余物 如水 污物 碎片等 可用压缩空气或水吹洗干净 检查突出构件端面的钢筋长度是否在允许的误差内 用电筒光通过套筒大端孔口检查钢筋是否顶到套筒内的中心定位肋 肉眼检查突出构件端面的钢筋是否有影响粘结的物质 如油和污物等 确认套筒的数量 钢筋尺寸及其位置是否符合设计图纸要求 确认灌浆口与出浆口的位置 确认孔口内没有混凝土 孔道都是畅通的 注意 如果突出构件端面的钢筋长度小于允许的最小值 应向工程师征求 修补的处理意见 如果突出构件端面的钢筋长度大于允许的最大值 可以 切短到需要长度 5 1 7 运输与存储 预制构件在运输与存储的过程中 防止污物进入套筒与管件 预制构件在运输与存储的过程中 防止污物污染突出构件端面的钢筋 预制构件在运输与存储的过程中 防止突出构件端面的钢筋被损伤或被弯 折 5 25 2 现场构件拼装施工工艺现场构件拼装施工工艺 独立灌浆法独立灌浆法 先铺设接缝砂浆 再拼装构件 待接缝砂浆终凝后再进行套筒灌浆 每个 套筒的空腔都是独立空间 需分别进行灌注 5 2 1 承台浇筑 承台现浇 基础承台一般在现场预先浇筑 所需连接的钢筋预埋于承台中 OVM OVM GT 型钢筋连接用灌浆套筒 工程应用指导 验收资料之八 8 14 且钢筋伸出承台顶面一段长度 其伸出的长度等于插入套筒的长度加上中 间垫层的厚度 如图 8 这些伸出基础承台的钢筋需特别注意保证在水平 方向与垂直方向上是平行的 因为承台一般是现浇的 如果没有安装特制 模板 此钢筋很容易出现不平行现象 以下方法有助于预制构件与现浇构件能顺利进行装配 1 现浇构件中钢筋的位置公差应限于 3mm 内 2 拼装方应告知基础承包方注意使用模板来保证基础承台中钢筋的位置公 差 3 可要求基础承包方先使用比要求稍长的钢筋 后面可以通过切断的方法 调整到合适长度 5 2 2 设置 围堰 清理承台顶面 在承台顶面做一个由钢板或木条制成的临时四边形 围堰 此 围堰 内将用于辅设接缝砂浆 此 围堰 的高度由设计确定 一般不小于 20mm 其面积稍大于立柱的底 面面积 图 13 设置 围堰 示意图 OVM OVM GT 型钢筋连接用灌浆套筒 工程应用指导 验收资料之八 8 15 5 2 3 预拼装 起吊立柱至承台上方 调整立柱方位使得立柱底面的套筒孔口与承台顶面 突出的钢筋一一对齐 之后缓慢放下立柱 如果立柱垂直度不满足设计要 求 要在承台顶面 围堰 内 放置薄垫片来调整直至立柱垂直度满足 设计要求 立柱的垂直度满足要求后 起吊立柱离开承台 5 2 4 辅设接缝砂浆 拌制 OVM TZH6 接缝砂浆 搅拌好后倒入 围堰 内 砂浆层的厚度约 10 25mm 且应覆盖住先前放置的薄垫片 5 2 5 立柱吊装 接缝砂浆辅设好后 把密封端盖穿入在突出承台的钢筋上 尽快再次起吊立柱至承台上方 调整立柱方位使得立柱底面的套筒孔口与 承台顶面突出的钢筋一一对齐 之后缓慢放下立柱 图 14 立柱吊装示意图 OVM OVM GT 型钢筋连接用灌浆套筒 工程应用指导 验收资料之八 8 16 5 2 6 调垂直度 落下立柱后应立即精调垂直度 可使用千斤顶配手动泵完成精调工作 5 2 7 制备套筒灌浆料 采用高速搅拌机进行搅拌 拌合用水应符合混凝土用水标准 加水量需严 格按照水灰比 建议搅拌时间为先低速 1 分钟 再高速搅 3 分钟 搅拌时 间应根据搅拌机转速不同 做匹配试验后确定 灌浆料搅拌好后应先静置 2 3 分钟 以待高速搅拌带入的气泡消除 OVM OVM GT 型钢筋连接用灌浆套筒 工程应用指导 验收资料之八 8 17 5 2 8 套筒灌浆 把搅拌好的套筒灌浆料倒入灌浆泵的储浆桶内 开动灌浆泵直至灌浆泵的 出浆管流出均匀稠密的浆体 暂停灌浆泵 把灌浆泵的出浆管与套筒的进 浆口相连接 之后重新开动灌浆泵进行灌注 当均匀稠密的浆体从套筒的 出浆管处流出时 用堵头堵上出浆管 关闭灌浆泵 拆除灌浆泵出浆管与 套筒进浆管的连接 用堵头封堵套筒进浆管管口 重复上述操作完成各个套筒的灌注 图 15 高强砂浆灌注示意图 5 2 9 套筒灌浆 当砂浆未达到规定强度前 不能移动临时固定立柱的设施 养护到高强浆 体初凝后可开始切除突出的管件 如管件伸出构件侧面 或用砂浆修补由 管口形成的凹坑 管件未伸出构件侧面 并去除 围堰 清理拼装结合 面 5 35 3 现场构件拼装施工工艺现场构件拼装施工工艺 并联灌浆法并联灌浆法 先拼装构件 并完成垂直度精调 从接缝处进行灌浆 该拼接面的所有套筒空 间通过接缝处空腔呈并联状态 从拼接面灌浆 待所有套筒出浆口流出浆料时完成 OVM OVM GT 型钢筋连接用灌浆套筒 工程应用指导 验收资料之八 8 18 灌浆 该拼接方式接缝处密实度可靠 灌浆效率高 但对 围堰 密封要求高 5 3 1 承台浇筑 同 5 2 1 承台浇筑 5 3 2 设置 围堰 同 5 2 2 设置 围堰 5 3 3 拼装 起吊立柱至承台上方 调整立柱方位使得立柱底面的套筒孔口与承台顶面 突出的钢筋一一对齐 之后缓慢放下立柱 如果立柱垂直度不满足设计要 求 要在承台顶面 围堰 内 放置薄垫片来调整直至立柱垂直度满足 设计要求 5 3 4 调垂直度 落下立柱后应立即精调垂直度 可使用千斤顶配手动泵完成精调工作 5 3 5 围堰 密封 将 围堰 与立柱 承台的缝隙密封 密封措施应能承受 1MPa 压力 5 3 6 制备套筒灌浆料 同 5 2 7 制备套筒灌浆料 5 3 7 套筒灌浆 把搅拌好的套筒灌浆料倒入灌浆泵的储浆桶内 开动灌浆泵直至灌浆泵的 出浆管流出均匀稠密的浆体 暂停灌浆泵 从 围堰 预留的灌浆口插入灌浆管 管口大致插入到拼接面的中间 开 动灌浆泵进行灌注 当均匀稠密的浆体从该拼接面的所有套筒的出浆管处 流出时 抽出灌浆管 快速堵住 围堰 灌浆口 再用堵头堵上各套筒的 出浆管 关闭灌浆泵 5 3 8 高强砂浆养护 当砂浆未达到规定强度前 不能移动临时固定立柱的设施 养护到高强砂 浆初凝后去除 围堰 清理拼装结合面 6 6 半灌浆式钢筋连接套筒构造半灌浆式钢筋连接套筒构造 半灌浆式钢筋连接套筒由连接套筒 钢筋 高强砂浆 或称灌浆料 灌浆 OVM OVM GT 型钢筋连接用灌浆套筒 工程应用指导 验收资料之八 8 19 管 管堵及密封端盖组成 除连接套筒外 其它零部件与全灌浆式钢筋连 接套筒中的零件相同 图 17 半灌浆式连接套筒示意图 图 18 连接套筒示意图 表 3 桥梁工程 常用半灌浆套筒尺寸参数 规格 A B C D L1L2 GTB32M32 5x35575G3 4350410 GTB36M36 5x36081G3 4400460 GTB40M40 5x37095G3 4460525 GTB50M50 5x383115G3 4550610 注 尺寸可根据工程需要作修改 满足 钢筋连接用灌浆套筒 报批稿 的要求 套筒采用球墨铸铁制造 材料符合 GB T1348 的规定 抗拉强度大于 600MPa 延 伸率大于 3 球化率大于 85 套筒大部分内壁设有交替布置的凹槽与凸肋 这有利于钢筋与高强砂浆 高强砂浆与套筒之间力的传递 套筒一端孔口尺寸较小 如图 14 中的左端 为预埋端 该端孔口设内螺纹 连接套筒连接套筒高强砂浆高强砂浆钢筋钢筋钢筋钢筋 管堵管堵 灌浆管灌浆管 密封端盖密封端盖 OVM OVM GT 型钢筋连接用灌浆套筒 工程应用指导 验收资料之八 8 20 与有外螺纹的钢筋连接 套筒的另一端 如图 14 中的右端 孔口尺寸较大为现场装配端 该端孔口 与钢筋有较大的间隙 保证现场安装时能吸收构件制造上的误差与安装偏 差 套筒两端侧面设与灌浆管或出浆管连接的螺纹孔 套筒外表面上铸有欧维姆商标 OVM 及其规格型号字码 7 7 半灌浆式钢筋连接套筒施工工艺半灌浆式钢筋连接套筒施工工艺 根据施工场地不同 分为预制场构件预制和现场构件拼装两阶段施工 下面 是以预制桥墩为例的施工工法 其它预制构件的施工工法可参照执行 7 17 1 预制场构件预制施工工艺预制场构件预制施工工艺 7 1 1 确定钢筋长度 OVM OVM GT 型钢筋连接用灌浆套筒 工程应用指导 验收资料之八 8 21 图 19 钢筋长度确定示意图 通常情况下根据工程设计图确定钢筋的总长 钢筋突出构件端面的长度 如工程图没有明确 可参照以下方法确定 确定方法与 5 1 1 相同 突出构件端面的钢度长度等于插入套筒的长度 最大尺寸见图 18 中的 L1 最小尺寸不小于 L1 20 加上垫层砂浆的厚度 钢筋安装长度等于构件高度 7 1 2 套筒及其配件安装 密封柱塞的安装同 5 1 2 预埋端钢筋安装 把端头开有螺纹的钢筋与套筒孔口的内螺纹连接 按规 定力矩拧紧 套筒安装 把套筒装配端 大孔口端 套入密封柱塞至套筒端面贴紧端模 板 用工具 如扳手 拧紧端模板外面的螺母 橡胶柱塞在螺栓拉力作用 外向外膨胀使得橡胶柱塞与套筒内壁紧密贴合 实现对套筒的定位密封 安装时注意两端侧面的螺纹孔口应向外垂直于构件端面 以方便灌浆管与 出浆管与其连接 管件的安装同 5 1 2 OVM OVM GT 型钢筋连接用灌浆套筒 工程应用指导 验收资料之八 8 22 图 20 钢筋与套筒安装示意图 7 1 3 浇筑混凝土前的检查 检查套筒的规格尺寸是否符合设计要求 检查套筒预埋端的螺纹连接是否到位 检查套筒是否正确地 牢固定位在模板中 检查突出构件端面的钢筋长度是否在允许的公差范围内 检查灌浆管是否可靠地与套筒连接及是否用管堵进行可靠封堵 检查灌浆管的长度是否顶到了侧模板或穿出侧模板 7 1 4 混凝土浇筑 同 5 1 4 7 1 5 模板拆除 同 5 1 5 7 1 6 拼装前