裝配式混凝土結(jié)構(gòu)關(guān)鍵連接技術(shù)研究

張文龍 （中鐵十二局集團建筑安裝工程有限公司，山西 太原 030012）

0 前言

隨著我國建筑業(yè)的發(fā)展，技術(shù)水平也在不斷地提高。我國應用比較廣泛的新技術(shù)主要是裝配式混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土結(jié)構(gòu)設計的關(guān)鍵是節(jié)點之間的連接，針對不同的現(xiàn)場施工情況，混凝土的連接技術(shù)要點也有一定的差別，只有適應不同的施工狀況，才能夠保證裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的安全性與耐久度。目前，我國的各個科研機構(gòu)在不斷地對裝配式混凝土的節(jié)點連接進行研究，以擴大裝配式混凝土構(gòu)件的發(fā)展規(guī)模，減少對環(huán)境的污染，推動建筑行業(yè)的進一步發(fā)展。

1 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)概念

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)是在近年來發(fā)展起來的新型施工技術(shù)，與傳統(tǒng)的施工技術(shù)相比較，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)有污染小、對周邊環(huán)境影響小、施工不擾民等特點，目前在我國發(fā)達城市的應用較為廣泛，但裝配式混凝土構(gòu)件生產(chǎn)的種類與數(shù)量都比較少，制作的標準要求卻很高，因為需要保證生產(chǎn)出來的混凝土預制構(gòu)件能夠滿足現(xiàn)場的施工允許偏差要求。在設計中，多把混凝土構(gòu)件的連接節(jié)點設計為鉸接的形式。然而，隨著建筑水平的提高和城市化進程的加快，新設計的高層往往采用剪力墻結(jié)構(gòu)，這就使剛剛有一定應用的混凝土裝配式構(gòu)件不僅僅需要應用在框架結(jié)構(gòu)上，還需要使用在剪力墻結(jié)構(gòu)上面。裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)抗震性能良好，如果節(jié)點連接滿足設計要求的話，能夠有效提升建筑物的抗震性能與施工質(zhì)量，提高施工企業(yè)的經(jīng)濟效益，因此，研究裝配式混凝土結(jié)構(gòu)在剪力墻結(jié)構(gòu)中的應用有著一定的經(jīng)濟價值與現(xiàn)實意義。

2 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的連接技術(shù)研究

裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中構(gòu)件的連接一般都是采用鋼筋連接的技術(shù)，這種技術(shù)能夠有效地將節(jié)點處的構(gòu)件可靠地連接起來，使得節(jié)點滿足設計與施工的要求。用鋼筋進行連接的施工工藝能夠滿足構(gòu)件承受荷載與傳遞荷載的要求，實現(xiàn)單位構(gòu)件受力的折減，增強結(jié)構(gòu)的剛度與強度，也容易實現(xiàn)施工質(zhì)量的要求，具有一定的優(yōu)勢，在施工現(xiàn)場一般采用灌漿套筒的方式進行連接來滿足具體要求。

2.1 灌漿套筒連接

灌漿套筒技術(shù)來自德國，該項技術(shù)一開始應用于施工過程中預制樁的連接，并取得了良好的效果，所以在后期使用過程中不斷優(yōu)化與完善直到能夠應用與鋼筋的連接。這種技術(shù)的工藝是首先通過套筒將鋼筋植入混凝土結(jié)構(gòu)當中，然后澆灌結(jié)構(gòu)材料，使得結(jié)構(gòu)與鋼筋能夠穩(wěn)定連接。一般來說在施工過程中會受到一定的影響，所采用的原料也優(yōu)選帶肋鋼筋，由于不同的廠家技術(shù)水平參差不齊，在施工的過程中需要對施工的參數(shù)進行一定的調(diào)整來保證施工質(zhì)量。根據(jù)經(jīng)驗，鋼筋在施工中有被拉斷的案例，但是拉斷的鋼筋一般都在套筒外側(cè)，不會傷害到結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)部，所以，應當制定統(tǒng)一的工藝標準，加強施工人員的培訓，杜絕鋼筋變形與損壞對建筑質(zhì)量造成影響的情況出現(xiàn)。

2.2 漿錨搭接

漿錨搭接的施工工藝指的是將需要連接的鋼筋插入預制墻板底部的孔洞，然后通過高壓注漿的方法來實現(xiàn)鋼筋之間的有效連接，這種連接分為漿錨間接搭接法與約束漿錨搭接法。漿錨間接連接這項技術(shù)是從國外引進的一項縱向鋼筋連接技術(shù)，在進行漿錨搭接施工之前，規(guī)定應當先對所采用的鋼筋進行力學性能檢驗，由于我國的這項技術(shù)尚不成熟，因此需要廠家提供材料的檢測報告并通過專家的論證，以確保技術(shù)的施工質(zhì)量滿足現(xiàn)場要求。

2.3 焊接連接

我國在施工中使用最多的是焊接連接的施工技術(shù)，但是采用焊接施工后連接的鋼筋需要被隱蔽，因此不易檢查，而且采用焊接的連接方式對抗震性能也有一定的影響，所以如果施工的地區(qū)屬于需要考慮抗震的地區(qū)需要進行抗震設計與計算，因為地震影響，構(gòu)件可能出現(xiàn)破壞與連接處的損壞。焊接技術(shù)的優(yōu)點是能夠極大限度減少混凝土的用量，有效縮短施工的工期，當然這項技術(shù)的發(fā)展?jié)摿€是很大的，只要能夠合理解決連接抗震的問題，應用范圍更廣，目前常常使用熱處理的方法消除焊接的殘余應力。

3 混凝土構(gòu)件與墻板連接技術(shù)分析

3.1 混凝土構(gòu)件連接處

在施工中需要考慮裝配式構(gòu)件與現(xiàn)澆構(gòu)件之間的連接，一般構(gòu)件的傳力方式都是通過剪應力來傳力或者通過剪應力和壓應力的組合來傳力，所以傳力的方式主要有以下幾種：通過剪切摩擦傳力、通過設置抗剪鍵傳力、接觸面壓應力的傳力等等。計算傳力的時候應當考慮壓應力與剪應力可能造成的破壞曲面，一般在力作用的破壞曲面范圍內(nèi)，存在公式t=μr，公式當中的μ是作用面的摩擦系數(shù)，大小與結(jié)合面的粗糙度相關(guān)。預制混凝土構(gòu)件與現(xiàn)澆混凝土之間的結(jié)合面應當設置為粗糙面，可以采用拉毛等方法加大摩擦系數(shù)。在結(jié)合的部位應當設置正交鋼筋，為了防止混凝土保護層發(fā)生劈裂破壞，應當在邊界處用箍筋加密，并用彎鉤彎折135。箍住縱筋。

3.2 預制夾芯保溫板連接處

外墻施工中通常會使用預制夾芯保溫外墻板，這種墻板都是采用現(xiàn)代的先進科學技術(shù)生產(chǎn)的，有著較好的保溫與防水防火作用，國內(nèi)也有一定的應用范圍，在國外很多單位也把預制夾芯保溫外墻板當做保溫的首選材料。預制保溫墻板分為組合式與非組合式兩種形式。非組合式是在兩層板墻中分別進行荷載的水平分配，利用柔性連接與墻體結(jié)構(gòu)進行懸掛傳力；組合式能夠與墻體形成共同受力的狀態(tài)，均勻分布所受的荷載并進行傳力。當前預制夾芯保溫板在我國建筑行業(yè)上的應用還不夠成熟，大型的建筑規(guī)模有一定的應用，但是小型建筑應用不多。為了避免在施工完的使用過程中出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫，國外施工中混凝土構(gòu)件的連接一般采用非組合的方式進行連接。保溫板的連接也分為兩種形式，剛性連接適用于組合式的墻板連接，而柔性連接一般應用于非組合墻板的連接。目前我國還缺少相關(guān)的施工規(guī)范，所以一般依據(jù)施工經(jīng)驗以及參考國外的先進經(jīng)驗進行。

3.3 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)防水連接

混凝土構(gòu)件之間存在的縫隙與連接需要進行防水，如果防水差容易造成施工材料的腐蝕從而影響施工質(zhì)量與建筑的使用壽命。在傳統(tǒng)的施工中，一般采用防水層的施工來防止建筑物滲水，地下結(jié)構(gòu)采用防水混凝土。裝配式混凝土的防水從材料與構(gòu)造方面進行，在構(gòu)造上，一般通過設置減壓腔、增加接口的企口大小與放置坡度等方法進行防水，防水的效果需要進行相關(guān)的計算，保證不同情況下的防水效果；材料方面，主要還是加大防水材料的應用，在施工中實現(xiàn)水通路的阻斷，增加混凝土預制構(gòu)件的抗?jié)B能力，目前常用的隔水材料包括在混凝土接縫處采用耐候密封膠以及發(fā)泡聚乙烯塑料等，均取得了較好的防水效果。

4 結(jié)論

我國當前的建筑施工技術(shù)取得了較大的發(fā)展，裝配式混凝土施工已經(jīng)逐漸普遍，但是在施工中，混凝土構(gòu)件關(guān)鍵部位的連接還是需要進一步加強。目前我國常用的幾種連接方式需要注意到存在的弊端，并加以改進。混凝土預制構(gòu)件與現(xiàn)澆構(gòu)件之間的連接也需要進行相關(guān)的計算，尤其是在標準規(guī)范缺少的情況下，注重對國外先進技術(shù)的學習，另外還要注意材料與構(gòu)造的防水要求，做好施工質(zhì)量控制工作。