装配式混凝土结构关键连接技术研究

张文龙 （中铁十二局集团建筑安装工程有限公司，山西 太原 030012）

0 前言

随着我国建筑业的发展，技术水平也在不断地提高。我国应用比较广泛的新技术主要是装配式混凝土结构，混凝土结构设计的关键是节点之间的连接，针对不同的现场施工情况，混凝土的连接技术要点也有一定的差别，只有适应不同的施工状况，才能够保证装配式混凝土结构的安全性与耐久度。目前，我国的各个科研机构在不断地对装配式混凝土的节点连接进行研究，以扩大装配式混凝土构件的发展规模，减少对环境的污染，推动建筑行业的进一步发展。

1 装配式混凝土结构概念

装配式混凝土结构是在近年来发展起来的新型施工技术，与传统的施工技术相比较，装配式混凝土结构有污染小、对周边环境影响小、施工不扰民等特点，目前在我国发达城市的应用较为广泛，但装配式混凝土构件生产的种类与数量都比较少，制作的标准要求却很高，因为需要保证生产出来的混凝土预制构件能够满足现场的施工允许偏差要求。在设计中，多把混凝土构件的连接节点设计为铰接的形式。然而，随着建筑水平的提高和城市化进程的加快，新设计的高层往往采用剪力墙结构，这就使刚刚有一定应用的混凝土装配式构件不仅仅需要应用在框架结构上，还需要使用在剪力墙结构上面。装配式剪力墙结构抗震性能良好，如果节点连接满足设计要求的话，能够有效提升建筑物的抗震性能与施工质量，提高施工企业的经济效益，因此，研究装配式混凝土结构在剪力墙结构中的应用有着一定的经济价值与现实意义。

2 装配式混凝土结构的连接技术研究

装配式混凝土结构中构件的连接一般都是采用钢筋连接的技术，这种技术能够有效地将节点处的构件可靠地连接起来，使得节点满足设计与施工的要求。用钢筋进行连接的施工工艺能够满足构件承受荷载与传递荷载的要求，实现单位构件受力的折减，增强结构的刚度与强度，也容易实现施工质量的要求，具有一定的优势，在施工现场一般采用灌浆套筒的方式进行连接来满足具体要求。

2.1 灌浆套筒连接

灌浆套筒技术来自德国，该项技术一开始应用于施工过程中预制桩的连接，并取得了良好的效果，所以在后期使用过程中不断优化与完善直到能够应用与钢筋的连接。这种技术的工艺是首先通过套筒将钢筋植入混凝土结构当中，然后浇灌结构材料，使得结构与钢筋能够稳定连接。一般来说在施工过程中会受到一定的影响，所采用的原料也优选带肋钢筋，由于不同的厂家技术水平参差不齐，在施工的过程中需要对施工的参数进行一定的调整来保证施工质量。根据经验，钢筋在施工中有被拉断的案例，但是拉断的钢筋一般都在套筒外侧，不会伤害到结构构件的内部，所以，应当制定统一的工艺标准，加强施工人员的培训，杜绝钢筋变形与损坏对建筑质量造成影响的情况出现。

2.2 浆锚搭接

浆锚搭接的施工工艺指的是将需要连接的钢筋插入预制墙板底部的孔洞，然后通过高压注浆的方法来实现钢筋之间的有效连接，这种连接分为浆锚间接搭接法与约束浆锚搭接法。浆锚间接连接这项技术是从国外引进的一项纵向钢筋连接技术，在进行浆锚搭接施工之前，规定应当先对所采用的钢筋进行力学性能检验，由于我国的这项技术尚不成熟，因此需要厂家提供材料的检测报告并通过专家的论证，以确保技术的施工质量满足现场要求。

2.3 焊接连接

我国在施工中使用最多的是焊接连接的施工技术，但是采用焊接施工后连接的钢筋需要被隐蔽，因此不易检查，而且采用焊接的连接方式对抗震性能也有一定的影响，所以如果施工的地区属于需要考虑抗震的地区需要进行抗震设计与计算，因为地震影响，构件可能出现破坏与连接处的损坏。焊接技术的优点是能够极大限度减少混凝土的用量，有效缩短施工的工期，当然这项技术的发展潜力还是很大的，只要能够合理解决连接抗震的问题，应用范围更广，目前常常使用热处理的方法消除焊接的残余应力。

3 混凝土构件与墙板连接技术分析

3.1 混凝土构件连接处

在施工中需要考虑装配式构件与现浇构件之间的连接，一般构件的传力方式都是通过剪应力来传力或者通过剪应力和压应力的组合来传力，所以传力的方式主要有以下几种：通过剪切摩擦传力、通过设置抗剪键传力、接触面压应力的传力等等。计算传力的时候应当考虑压应力与剪应力可能造成的破坏曲面，一般在力作用的破坏曲面范围内，存在公式t=μr，公式当中的μ是作用面的摩擦系数，大小与结合面的粗糙度相关。预制混凝土构件与现浇混凝土之间的结合面应当设置为粗糙面，可以采用拉毛等方法加大摩擦系数。在结合的部位应当设置正交钢筋，为了防止混凝土保护层发生劈裂破坏，应当在边界处用箍筋加密，并用弯钩弯折135。箍住纵筋。

3.2 预制夹芯保温板连接处

外墙施工中通常会使用预制夹芯保温外墙板，这种墙板都是采用现代的先进科学技术生产的，有着较好的保温与防水防火作用，国内也有一定的应用范围，在国外很多单位也把预制夹芯保温外墙板当做保温的首选材料。预制保温墙板分为组合式与非组合式两种形式。非组合式是在两层板墙中分别进行荷载的水平分配，利用柔性连接与墙体结构进行悬挂传力；组合式能够与墙体形成共同受力的状态，均匀分布所受的荷载并进行传力。当前预制夹芯保温板在我国建筑行业上的应用还不够成熟，大型的建筑规模有一定的应用，但是小型建筑应用不多。为了避免在施工完的使用过程中出现结构裂缝，国外施工中混凝土构件的连接一般采用非组合的方式进行连接。保温板的连接也分为两种形式，刚性连接适用于组合式的墙板连接，而柔性连接一般应用于非组合墙板的连接。目前我国还缺少相关的施工规范，所以一般依据施工经验以及参考国外的先进经验进行。

3.3 装配式混凝土结构防水连接

混凝土构件之间存在的缝隙与连接需要进行防水，如果防水差容易造成施工材料的腐蚀从而影响施工质量与建筑的使用寿命。在传统的施工中，一般采用防水层的施工来防止建筑物渗水，地下结构采用防水混凝土。装配式混凝土的防水从材料与构造方面进行，在构造上，一般通过设置减压腔、增加接口的企口大小与放置坡度等方法进行防水，防水的效果需要进行相关的计算，保证不同情况下的防水效果；材料方面，主要还是加大防水材料的应用，在施工中实现水通路的阻断，增加混凝土预制构件的抗渗能力，目前常用的隔水材料包括在混凝土接缝处采用耐候密封胶以及发泡聚乙烯塑料等，均取得了较好的防水效果。

4 结论

我国当前的建筑施工技术取得了较大的发展，装配式混凝土施工已经逐渐普遍，但是在施工中，混凝土构件关键部位的连接还是需要进一步加强。目前我国常用的几种连接方式需要注意到存在的弊端，并加以改进。混凝土预制构件与现浇构件之间的连接也需要进行相关的计算，尤其是在标准规范缺少的情况下，注重对国外先进技术的学习，另外还要注意材料与构造的防水要求，做好施工质量控制工作。