浅析装配式建筑节点连接技术

于光泉 包朋华 马艳英

摘要：预制混凝土装配式建筑节点连接技术是制约装配式建筑发展的难题，是装配式建筑市场研究的核心问题。本文论述了装配式建筑的结构体系，总结了常用预制装配式建筑节点连接方式的使用特点，着重分析了浆锚连接和注浆套筒连接的技术特点，讨论了预制混凝土装配式结构连接技术有待解决的问题及发展方向。

关键词：装配式;节点连接;浆锚连接;注浆套筒连接

中图分类号：TU758.12   文献标识码：A   文章编号：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年以来，装配式建筑发展迎来新一轮东风，国家和各级地方政府大力推进装配式建筑[1]。中国资源要素正在发生着变化，原有的人口红利资源逐渐消失，导致传统建筑业人工成本不断上升;环境保护意识逐渐增强，各地环保政策约束传统建筑业的发展;城镇化建设发展也促进了建筑业工业化的推广。装配式建筑是现阶段建筑业的一场革命，也是改变社会生产方式的一种革新。

預制混凝土装配式建筑在深化拆分设计阶段，会把整体结构拆分为一个个建筑构件，这就导致整个建筑存在着各种各样的水平结构接缝、竖向结构接缝以及各种钢筋的续接，需要在装配式构建的吊装施工中，运用各种节点连接技术，把整个建筑连接成一个整体，使得结构具有足够的强度、刚度、稳定性以及抗震性能、抗风性能、保温性能。所以，装配式建筑的节点连接技术是装配式发展的核心技术，是决定装配式建筑推广的主要影响因素。

1 装配式建筑的结构体系

我国的预制混凝土装配式建筑主要是装配整体式框支剪力墙结构和框架剪力墙结构[2]。框架剪力墙结构是全部或部分框架梁、柱、楼梯采用预制构件构建成的装配整体式结构体系，其中维护结构、幕墙等非承重构件在工厂预制，剪力墙暗柱、电梯井筒等构件在工地现浇[3]。

装配式建筑的设计、吊装施工中，采用《装配式混凝土结构技术规程》（JSJ1-2014）“基本等筒现浇结构”的概念，在结构整体深化设计阶段、预制构件的生产阶段、预制构件的吊装阶段、预制构件的连接设计上，可以使得装配式建筑的结构性能、整体性能与现浇结完全相同。

2 装配式建筑节点连接

装配式建筑节点连接主要通过混凝土和钢材等主体结构材料连接，连接种类分为湿连接、干连接两大类。干连接是将工厂提前预制的结构构件，在工地吊装施工时，通过绑扎钢筋连接、焊接连接、螺栓连接、机械套筒连接等技术，将梁、柱、板预留出钢筋连接，然后在连接处注入混凝土，完成后浇整体式结构。干连接施工便捷，更符合工业化、装配化发展的趋势。湿连接是在深化拆分设计阶段，预留出后浇段，通过坐浆连接、浆锚连接、后浇整体式连接、普通现浇段连接等技术，将单个预制构件连接成整体建筑。湿连接具有更好地整体性、稳定性和抗震性[5]。现阶段，我国装配式建筑结构连接以钢筋套筒注浆连接技术、浆锚连接技术为主，结合多种连接方式共同发展，每种构件连接技术在使用中都有各自的使用特点，下面分析一下我国常用的几种构件连接技术使用特点：

2.1 坐浆连接

预制剪力墙坐浆连接是类似于砌体结构砌砖的坐浆方法，预制剪力墙与楼板之间通过20—30mm厚的坐浆材料粘结。剪力墙坐浆连接技术存在着很大隐患，坐浆材料价格高，工程使用案例少，可借鉴性小，连接部位的粗糙度会影响连接处的抗剪能力，影响结构的整体抗剪能力。

2.2 焊接连接

焊接连接是源于美国的一种干连接施工方法，更多的是运用在钢结构的安装上。在装配式混凝土施工中，框架梁接头与框架梁、柱节点处，水平钢筋宜采用机械连接或者焊接。但是焊接连接处未设置明显的塑性铰，受力会过于集中，能量消耗性能差，抗震性能较差，在反复荷载作用下连接处容易发生脆裂破坏。

2.3 后浇整体式连接

后浇整体式连接主要运用在板和梁、墙的连接，预制墙板与预制墙板的连接上。以预制叠合板整体式后浇施工为例，这种施工方式取代了传统施工中底板模铺设和底板筋绑扎两道工序，可以加快一部分支底模和绑底板筋的施工进度，并且减少了模板的使用量，节约了成本，对传统的施工方法是一步改进。

预制混凝土构件的一端预留连接孔，螺纹钢筋、膨胀螺栓、镀锌螺栓等锚件插入预留连接孔内，再通过注入高强连接浆料将预制构件与锚件连接。浆锚连接技术主要适用于墙与基础的连接、板与板的连接、墙与墙的垂直连接、外墙与楼板的连接（如图1）。

使用浆锚连接技术时，需要对预留连接孔构造要求、灌浆料、锚件做充足的力学性能及适用性的试验验证，要验证灌浆料的流动性、泌水性、早强性、高强膨胀性、对钢筋的腐蚀性等物理性能，要考锚件的强度、尺寸，直径大于20mm的钢筋不应采用浆锚连接，直接承受动力荷载构件的纵向锚件不应采用到浆锚连接。

2.4 套筒注浆连接

近几年来，钢筋套筒注浆连接技术是各大装配式建筑研究单位研究的热点，同时钢筋套筒注浆连接技术也是我国现行行业标准《装配式混凝土结构技术规程》（JSJ1-2014）推荐的装配式节点连接方法，并且在2015年实施了《钢筋套筒注浆连接应用技术规范》（JGJ 355-2015）行业标准，但在现阶段套筒注浆连接的施工使用和质量检查等方面出现了以下几个问题：

（1）套筒注浆连接技术不适合运用在剪力墙结构上。剪力墙内部纵筋直径小且数量多，同一片墙需要对多个孔，对孔施工困难。

（2）注浆套筒連接技术不能保证套筒内的钢筋完全对接，注浆不能完全包裹住两端钢筋，达不到试验状态下的力学强度。

针对于以上施工中常见的问题，各装配式建筑厂家也做了一些改进，由最初的隐蔽套筒注浆连接改进为后浇套筒注浆连接，后浇套筒注浆技术在一定层次上减轻了对孔施工难度，并更好地保证两端钢筋完全对接，使得注浆完全包裹两端钢筋，达到最优的力学性能。

3 展望

装配式建筑如一场“工业建筑革命”自上而下全面铺开，但也面临着一系列市场早期必然面对的痛点以及拥有广阔可发展的空间：

（1）欧美国家的装配式建筑主要是以低层住宅和多层公共建筑为主，构建样式单一，节点连接以铰接为主，而我国人口密度大，以高层建筑建筑为主，外来技术不适合我国发展，我国要积极研究适合我国自身的节点连接技术。

（2）我国装配式框架结构节点连接技术已经比较成熟，套筒注浆连接技术也比较适合运用在框架柱的节点连接中，但我国的装配式建筑以装配整体式剪力墙结构为主，剪力墙、板之间的连接才是制约我国装配式建筑发展的难题[7]。

（3）由粗放式建筑施工到工业化构件生产，由放下锄头的农民工到制作、安装的技术工人。装配式建筑发展所需的技术工人配备不足，导致在实施技术时不严谨，施工质量差。培养一批装配式建筑专业技术人员，是装配式建筑发展的基础性力量。

（4）装配式建筑节点连接技术缺失顶层设计，缺少具体的实施规范进行指导。制定一套完整装配式建筑节点连接规范，更能明确的引导装配式的发展方向。

4 结束语

装配式建筑的推广符合我国未来发展的需要，在我国政策的激励下，装配式建筑市场出现了“八仙过海各显神通”的发展方式，但在这种井喷式的发展却成了无头苍蝇，急需政府来引导。我国的装配式建筑需要政府相关部门联合高校研究机构，对节点连接处做大量的探究，形成具体的规范，培养出一批专业的技术人员，真正的把我国装配式建筑的发展拉向正轨，稳步发展。

参考文献：

[1]  朱荣杰.陈兵权.张旭龙.浅议我国装配式建筑的发展[J].建筑工程技术与设计， 2017，7：47-48.

[2]  田春雨.黄小坤.李然.殷小薇.装配式混凝土结构的研究与应用[J].工程质量， 2015，4：25-30.

[3]  赵广军.预制装配式混凝土结构发展现状分析[J].工程质量， 2016，7：16-18.

[4]  张超.基于BIM的装配式结构设计与建造关键技术研究[D].南京：东南大学，2016.

[5]  王水超.装配式结构安装施工技术[J].城市建设理论研究（电子版）， 2016，10：35-36.

[6]  曾敏.胡翔.陈培良.薛伟辰.预应力混凝土叠合板试验及计算方法研究[J].住宅科技，2016，4：13-17.

[7] 张家平.基于建筑产业现代化的滁州市装配式建筑发展的几点思考[J].滁州职业技术学院学报，2017.3：6-64.DOI：10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2017.17.007