淺析裝配式建筑節點連接技術

于光泉 包朋華 馬艷英

摘要：預制混凝土裝配式建筑節點連接技術是制約裝配式建筑發展的難題，是裝配式建筑市場研究的核心問題。本文論述了裝配式建筑的結構體系，總結了常用預制裝配式建筑節點連接方式的使用特點，著重分析了漿錨連接和注漿套筒連接的技術特點，討論了預制混凝土裝配式結構連接技術有待解決的問題及發展方向。

關鍵詞：裝配式;節點連接;漿錨連接;注漿套筒連接

中圖分類號：TU758.12? ?文獻標識碼：A? ?文章編號：1672-9129（2017）17-0012-03

Abstract： the joint connection technology of prefabricated concrete assembly building is a difficult problem that restricts the development of assembly building and is the core problem in the market research of assembly building. This paper discusses the structure system of the assembled building， summarizes the characteristics of the common use of the prefabricated assembled building node connection， and analyzes the technical characteristics of the connection between the slurry anchor connection and the grouting sleeve. The problems to be solved and the development direction of prefabricated concrete assembly structural connection technology are discussed.

Key words： assembly; Node connection; Pulp anchor connection; grouting sleeve connection

2016年以來，裝配式建筑發展迎來新一輪東風，國家和各級地方政府大力推進裝配式建筑[1]。中國資源要素正在發生著變化，原有的人口紅利資源逐漸消失，導致傳統建筑業人工成本不斷上升;環境保護意識逐漸增強，各地環保政策約束傳統建筑業的發展;城鎮化建設發展也促進了建筑業工業化的推廣。裝配式建筑是現階段建筑業的一場革命，也是改變社會生產方式的一種革新。

預制混凝土裝配式建筑在深化拆分設計階段，會把整體結構拆分為一個個建筑構件，這就導致整個建筑存在著各種各樣的水平結構接縫、豎向結構接縫以及各種鋼筋的續接，需要在裝配式構建的吊裝施工中，運用各種節點連接技術，把整個建筑連接成一個整體，使得結構具有足夠的強度、剛度、穩定性以及抗震性能、抗風性能、保溫性能。所以，裝配式建筑的節點連接技術是裝配式發展的核心技術，是決定裝配式建筑推廣的主要影響因素。

1 裝配式建筑的結構體系

我國的預制混凝土裝配式建筑主要是裝配整體式框支剪力墻結構和框架剪力墻結構[2]。框架剪力墻結構是全部或部分框架梁、柱、樓梯采用預制構件構建成的裝配整體式結構體系，其中維護結構、幕墻等非承重構件在工廠預制，剪力墻暗柱、電梯井筒等構件在工地現澆[3]。

裝配式建筑的設計、吊裝施工中，采用《裝配式混凝土結構技術規程》（JSJ1-2014）“基本等筒現澆結構”的概念，在結構整體深化設計階段、預制構件的生產階段、預制構件的吊裝階段、預制構件的連接設計上，可以使得裝配式建筑的結構性能、整體性能與現澆結完全相同。

2 裝配式建筑節點連接

裝配式建筑節點連接主要通過混凝土和鋼材等主體結構材料連接，連接種類分為濕連接、干連接兩大類。干連接是將工廠提前預制的結構構件，在工地吊裝施工時，通過綁扎鋼筋連接、焊接連接、螺栓連接、機械套筒連接等技術，將梁、柱、板預留出鋼筋連接，然后在連接處注入混凝土，完成后澆整體式結構。干連接施工便捷，更符合工業化、裝配化發展的趨勢。濕連接是在深化拆分設計階段，預留出后澆段，通過坐漿連接、漿錨連接、后澆整體式連接、普通現澆段連接等技術，將單個預制構件連接成整體建筑。濕連接具有更好地整體性、穩定性和抗震性[5]。現階段，我國裝配式建筑結構連接以鋼筋套筒注漿連接技術、漿錨連接技術為主，結合多種連接方式共同發展，每種構件連接技術在使用中都有各自的使用特點，下面分析一下我國常用的幾種構件連接技術使用特點：

2.1 坐漿連接

預制剪力墻坐漿連接是類似于砌體結構砌磚的坐漿方法，預制剪力墻與樓板之間通過20—30mm厚的坐漿材料粘結。剪力墻坐漿連接技術存在著很大隱患，坐漿材料價格高，工程使用案例少，可借鑒性小，連接部位的粗糙度會影響連接處的抗剪能力，影響結構的整體抗剪能力。

2.2 焊接連接

焊接連接是源于美國的一種干連接施工方法，更多的是運用在鋼結構的安裝上。在裝配式混凝土施工中，框架梁接頭與框架梁、柱節點處，水平鋼筋宜采用機械連接或者焊接。但是焊接連接處未設置明顯的塑性鉸，受力會過于集中，能量消耗性能差，抗震性能較差，在反復荷載作用下連接處容易發生脆裂破壞。

2.3 后澆整體式連接

后澆整體式連接主要運用在板和梁、墻的連接，預制墻板與預制墻板的連接上。以預制疊合板整體式后澆施工為例，這種施工方式取代了傳統施工中底板模鋪設和底板筋綁扎兩道工序，可以加快一部分支底模和綁底板筋的施工進度，并且減少了模板的使用量，節約了成本，對傳統的施工方法是一步改進。

預制混凝土構件的一端預留連接孔，螺紋鋼筋、膨脹螺栓、鍍鋅螺栓等錨件插入預留連接孔內，再通過注入高強連接漿料將預制構件與錨件連接。漿錨連接技術主要適用于墻與基礎的連接、板與板的連接、墻與墻的垂直連接、外墻與樓板的連接（如圖1）。

使用漿錨連接技術時，需要對預留連接孔構造要求、灌漿料、錨件做充足的力學性能及適用性的試驗驗證，要驗證灌漿料的流動性、泌水性、早強性、高強膨脹性、對鋼筋的腐蝕性等物理性能，要考錨件的強度、尺寸，直徑大于20mm的鋼筋不應采用漿錨連接，直接承受動力荷載構件的縱向錨件不應采用到漿錨連接。

2.4 套筒注漿連接

近幾年來，鋼筋套筒注漿連接技術是各大裝配式建筑研究單位研究的熱點，同時鋼筋套筒注漿連接技術也是我國現行行業標準《裝配式混凝土結構技術規程》（JSJ1-2014）推薦的裝配式節點連接方法，并且在2015年實施了《鋼筋套筒注漿連接應用技術規范》（JGJ 355-2015）行業標準，但在現階段套筒注漿連接的施工使用和質量檢查等方面出現了以下幾個問題：

（1）套筒注漿連接技術不適合運用在剪力墻結構上。剪力墻內部縱筋直徑小且數量多，同一片墻需要對多個孔，對孔施工困難。

（2）注漿套筒連接技術不能保證套筒內的鋼筋完全對接，注漿不能完全包裹住兩端鋼筋，達不到試驗狀態下的力學強度。

針對于以上施工中常見的問題，各裝配式建筑廠家也做了一些改進，由最初的隱蔽套筒注漿連接改進為后澆套筒注漿連接，后澆套筒注漿技術在一定層次上減輕了對孔施工難度，并更好地保證兩端鋼筋完全對接，使得注漿完全包裹兩端鋼筋，達到最優的力學性能。

3 展望

裝配式建筑如一場“工業建筑革命”自上而下全面鋪開，但也面臨著一系列市場早期必然面對的痛點以及擁有廣闊可發展的空間：

（1）歐美國家的裝配式建筑主要是以低層住宅和多層公共建筑為主，構建樣式單一，節點連接以鉸接為主，而我國人口密度大，以高層建筑建筑為主，外來技術不適合我國發展，我國要積極研究適合我國自身的節點連接技術。

（2）我國裝配式框架結構節點連接技術已經比較成熟，套筒注漿連接技術也比較適合運用在框架柱的節點連接中，但我國的裝配式建筑以裝配整體式剪力墻結構為主，剪力墻、板之間的連接才是制約我國裝配式建筑發展的難題[7]。

（3）由粗放式建筑施工到工業化構件生產，由放下鋤頭的農民工到制作、安裝的技術工人。裝配式建筑發展所需的技術工人配備不足，導致在實施技術時不嚴謹，施工質量差。培養一批裝配式建筑專業技術人員，是裝配式建筑發展的基礎性力量。

（4）裝配式建筑節點連接技術缺失頂層設計，缺少具體的實施規范進行指導。制定一套完整裝配式建筑節點連接規范，更能明確的引導裝配式的發展方向。

4 結束語

裝配式建筑的推廣符合我國未來發展的需要，在我國政策的激勵下，裝配式建筑市場出現了“八仙過海各顯神通”的發展方式，但在這種井噴式的發展卻成了無頭蒼蠅，急需政府來引導。我國的裝配式建筑需要政府相關部門聯合高校研究機構，對節點連接處做大量的探究，形成具體的規范，培養出一批專業的技術人員，真正的把我國裝配式建筑的發展拉向正軌，穩步發展。

參考文獻：

[1]? 朱榮杰.陳兵權.張旭龍.淺議我國裝配式建筑的發展[J].建筑工程技術與設計， 2017，7：47-48.

[2]? 田春雨.黃小坤.李然.殷小薇.裝配式混凝土結構的研究與應用[J].工程質量， 2015，4：25-30.

[3]? 趙廣軍.預制裝配式混凝土結構發展現狀分析[J].工程質量， 2016，7：16-18.

[4]? 張超.基于BIM的裝配式結構設計與建造關鍵技術研究[D].南京：東南大學，2016.

[5]? 王水超.裝配式結構安裝施工技術[J].城市建設理論研究（電子版）， 2016，10：35-36.

[6]? 曾敏.胡翔.陳培良.薛偉辰.預應力混凝土疊合板試驗及計算方法研究[J].住宅科技，2016，4：13-17.

[7] 張家平.基于建筑產業現代化的滁州市裝配式建筑發展的幾點思考[J].滁州職業技術學院學報，2017.3：6-64.DOI：10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2017.17.007