装配式混凝土结构施工现场连接技术分析

许教涛

广州市盾建建设有限公司 广东 广州 510000

在建筑行业不断发展的基础上，其施工技术的水平也得到了逐渐提高。作为现阶段使用较为广泛的装配式混凝土构件而言，其自身结构节点的良好衔接是施工现场中较为关键的工作。根据施工现场情况、环境的不同，混凝土的连接技术通常有着一定的不同之处，只有在连接过程中不断适应不同的施工现场环境才能够保证装配式混凝土构件具备足够的安全性与可靠性。因此，现阶段我国的各个研究单位正在快马加鞭的进行着混凝土节点连接的研究，为混凝土构件的广泛使用与建筑行业的进步提供一定的保障。

1 装配式混凝土结构的具体内涵

作为近年来建筑行业发展过程中新兴产物，装配式混凝土结构逐渐被人们重视了起来，相比于传统施工技术而言，装配式混凝土结构具备污染小、施工效率高、对周围环境和住宅影响小的独特优势，被我国发达城市广泛应用。然而，虽然有着这些独特的有点，但是装配式混凝土构件的种类与预制构件的数量还是较少的，其制作的工艺和技术通常很高，这也是满足不同施工现场环境以及具体情况重要因素。在具体的设计过程中，大多将混凝土预制构件的连接处设置为铰接的方式，但是随着建筑行业的发展与城市化进程的加快，在当下使用较为广泛的高层建筑中多半使用的是剪力墙结构，这使得混凝土预制构件不仅要满足框架结构的使用连接，还要保证其能够在剪力墙结构中得到广泛使用[1]。针对剪力墙结构而言，其自身的抗震能力较强，若是预制构件上的节点连接能够满足装配式建筑的具体设计要求，那么将可以在最大程度上保证建筑抗震性能与安全性的提高，使得建筑行业经济效益取得最大的收益。所以，对于装配式混凝土预制构件在施工现场连接技术的分析研究是必要的，是体现价值与现实意义的重要保障。

2 装配式混凝土结构的主要特点

对于建筑行业而言，装配式混凝土结构有着一定环保节能的特点，对于建筑企业的经济效益提升有着重要的作用。但是，在具体的实践操作过程中装配式混凝土预制构件的整体质量和体积相对较大（如图1所示），为防止问题的出现，在运输或构件的安装过程中，应充分结合混凝土结构的主要特点进行分析，在后续的施工中结合科学化的连接技术，进而实现施工质量的提升。

图1 装配式混凝土构件结构

（1）标准化、生产精准度高。作为混凝土预制构件中的重要组成部分，预制立柱、预制墙面等构件占据着重要的地位。在整个装配式建筑施工过程中，应结合同种类的预制构件截面尺寸、配筋的一致性进行生产标准化的保障。因此，在具体的混凝土预制构件生产过程中，应针对截面的具体尺寸以及钢筋位置进行系统化的分析，结合实际情况和具体数据加以统计和生产。

（2）混凝土预制构件在生产与运输过程中应制定计划，为施工效率的提升提供帮助。

（3）应结合预制构件安装的顺序性进行工作，结合混凝土构件布置设计图进行构件的吊装工作，为构件连接安装工作的顺序化开展奠定良好基础。

（4）混凝土预制构件的连接技术分析主要是为了确保预制构件能够实现自身结构的稳定性，促进整体构件连接的安全性。结合预制构件的整体受力特征，依照具体化的方式进行连接施工处理，为整体稳定性的提升以及结构的耐久性提供保障。

3 装配式混凝土结构连接施工的主要原则

对于装配式混凝土构件而言，在施工现场连接时应符合我国的相关应用标准，并对程序的具体内容加以分析和了解。在连接施工过程中，应对结构的基本连接节点加以设计分析，结合施工现场的实际情况作出合理化分析并选择出较为合适的连接技术。因此，在进行连接技术研究时应重视混凝土构件的自身承受能力，确保构件自身受力的稳定性。

除此之外，在设计过程中应保障整体工程的安全性能，避免因操作不当问题发生安全事故。对此便需要加强节点连接中所涉及的因素进行合理化控制与科学化管理，在熟悉材料构件施工原则的基础上，依照相关规范制度加以分析研究，使得预埋件与套筒焊接等技术的使用效果得以加强。

4 装配式混凝土构件的连接技术分析

在装配式混凝土构件的连接过程中，其主要使用的连接方式则是钢筋连接技术，此技术可以很好的将节点处加以稳定化的连接，并保证节点处能够符合设计与工程施工的具体要求。利用钢筋的方式进行连接，此工艺可以满足混凝土预制构件的承载力要求，确保各个单位的构件的受力的减少，提高整体结构的强度与刚度，并具备一定的优势，在大多数的施工现场通常使用的使用灌浆套筒的形式完成连接工作。

4.1 灌浆套筒的连接

此技术最早出现在德国，在初期时期被使用于施工过程中预制桩的连接工作中，在不断的完善与更新过程中取得了较好的连接效果，因此在后续的装配式建筑工程中逐渐被用于钢筋的连接中。灌浆套筒技术首先是结合套筒的方式将连接的钢筋融入到整个混凝土结构中，随后进行结构材料的浇筑，确保钢筋与结构能够保持稳定性的连接。通常而言，在施工现场往往会受到一些变化因素的影响，所采用的连接材料多半为带肋钢筋，生产厂家的不同使得带肋钢筋的具体质量也是各不相同，在具体的连接过程中充分分析钢筋自身的数据参数，并依照此数据来调整，为施工质量的提升奠定良好基础[2]。结合连接工程中的亲身经验，钢筋很有可能在连接施工时出现被扯断的现象，但是这种被拉断的钢筋通常被应用于套筒的外侧部分，并不会对内部的混凝土构件产生较大的影响。因此，在多样问题出现的情况下，应结合连接施工的各种情况加以分析并制定一套较为通用的施工标准，通过加强人员培训的方式提高施工人员的意识，并避免出现钢筋变形的问题，影响建筑的整体质量。

4.2 钢筋浆锚搭接

对于混凝土构件连接技术而言，浆锚搭接技术主要指的便是通过将需要连接的钢筋插入到预制墙板底部的预留孔洞中，再结合高压注浆的方式来确保钢筋之间能够完成良好的连接效果，（如图2所示）实现钢筋的应力传递工作，主要的工作原理便是粘结锚固原理，这种方式主要可分为浆锚间接搭接、约束浆锚搭接技术。浆锚间接连接技术最开始是从国外进行引进的，其技术叫做纵向钢筋连接技术，在进行浆锚搭接工作开始之前，应对所采用的钢筋进行力学检验规定，但是因为我国现阶段此技术并未达到炉火纯青的地步，存在一定的技术限制，所以需要生产厂家可以提供构件材料的检测报告并结合相关专家的认证之后才能够加以使用，为满足施工现场实际要求的基础上提高整体施工质量。另外，虽然钢筋浆锚搭接的方式具备成本低下、施工方便的优势，但是受自身承载力不足的原因，并不适合在高层装配式建筑中实行纵向钢筋连接。

图2 灌浆锚固连接

4.3 焊接连接

针对我国大多数的装配式混凝土预制构件连接工作，使用最为广泛的连接技术则为焊接连接技术，当下我国所使用的焊接技术源于国外的干式连接。但是在实际使用过程中，此技术连接后的钢筋会被隐藏起来，不方便检查，并且地域焊接连接技术的构件自身抗震性能较差，并没有灌浆套筒技术的稳定性强。若是装配式建筑地区需要进行抗震性能的设计，那么在地震问题的影响下，通常会在连接处出现被破坏的情况，并且对于焊接焊点位置的刚性较大但延展性不够。然而，焊接连接技术的优势也是十分明显的，此技术可以最大程度的减少混凝土的使用量，降低工程的整体成本，降低工程对环境的污染程度，对于施工进度的促进有着较为良好的作用。此连接技术的内在潜力巨大，只要可以解决技术中抗震性能差的问题，就可以在多数装配式建筑连接工程中广泛使用，现阶段常利用热处理的方式降低焊接技术的残余应力。

4.4 螺栓连接技术

在装配式混凝土构件连接技术的研究过程中，螺栓连接技术是当前较为方便、操作较为简单且整体构件较为简单的一种连接技术，也是极为常见的一种连接技术。螺栓连接技术与套筒挤压连接技术相似，也是钢筋机械连接方式中的一种，被广泛使用与建筑结构剪力墙的连接中。现阶段，我国相关研究人员创建了一种装配式剪力墙竖向螺栓连接的剪力墙系统，通过使用螺栓连接的装配式剪力墙，这种方式下剪力墙的承载能力与现浇筑剪力墙的承载能力相似，并且具备一定的延展性与刚度退化曲线[3]。然而，对于螺栓连接而言，此技术对于施工时的精准度要求较高，在后续的维修工作中较为复杂，维修的成本更是远远高于其他连接方式。所以，在我国大部分的高层建筑中并不会采用这种方式，其带来的经济效益并没有更高的效果。

4.5 牛腿连接技术

牛腿连接主要的工作原理便是结合构件连接点的高度承载能力向其他构件进行竖向应力的传递，在此过程中实现装配式混凝土预制构件自身稳定性与抗震性能的提高，所以这种方式通常被应用于工业厂房、仓库等地方。

牛腿连接技术具体细化可分为明牛腿连接技术、暗牛腿连接技术以及型钢暗牛腿连接技术三种。其中明牛腿连接方式是将连接点处在建筑结构外部进行预制构件的连接，主要包括着刚接与铰接两种方式，这种方式主要的优点是承载能力强、刚性大且方便安装；然而，此方式的缺点在缺少一定的美观性，主要被用于厂房、仓库等位置。相比于明牛腿连接技术，暗牛腿连接技术通常具备一定的美观性且自身承载能力也较好，在连接节点接头处所占据的空间较小，这种方式使得牛腿形态发生了改变，实际的承载能力在此过程中也发生了变化。型钢暗牛腿连接技术，经常被用于梁柱节点的连接工作，其外部需要使用混凝土进行包裹，使得各个节点连接位置不会暴露，在整体的美观程度上远比明牛腿良好，其承载力在形态改造之后也变得越来越强。

5 装配式混凝土构件与墙板连接技术的分析

5.1 混凝土预制构件连接处

在进行现场施工混凝土构件连接施工时应充分考虑构件与现浇构件之间的连接工作，通常对于大多数的混凝土构建而言其主要的传力方式都是利用剪应力进行传递的，或是依照剪应力与压应力相结合进行应力的传递的，因此其传力的方式主要有以下几种形式；剪切摩擦传力、通过设计剪键传力、接触面压应力的传力等。在进行传力计算时应充分考虑压应力与剪应力在此过程中所产生的破坏曲面。预制构件与现浇混凝土之间的结合接触面需要保证粗糙，利用拉毛的方式增加接触面的摩擦力度。在接触结合的部分应使用正交钢筋的方式加以设置，避免混凝土的保护层出现开裂被破坏，应该在边界位置利用箍筋加以固定密封，并确保弯钩可以弯折135度，对纵筋加以固定。

5.2 预制夹芯保温板连接处

在进行外墙施工时，施工单位经常会利用预制夹芯保温外墙板，此墙板是结合现代化先进技术加以生产的，具备一定的保温、防水防火效果，在我国也有着一定的使用范围。预制保温墙板主要可以被分为组合式与非组合式两种，其中非组合式墙板是在两层板墙中进行荷载水平的分配，结合柔性连接与墙体结构实行传力。另外，组合式墙板可以与墙体形成共同受力的形式，均匀分布所受到的荷载并进行应力传递。然而，预制夹芯保温板现阶段在我国装配式建筑行业中的使用范围较小，技术并不够成熟，在大型的建筑中有着一定应用。为防止施工完成后出现墙体李芬，通常混凝土预制构件的连接工作所使用的是非组合式的墙板进行连接，对于保温板的具体连接主要可以分为刚性连接与柔性连接，这两种连接方式所适用的墙板情况不同，并且由于我国缺少相关的施工规范和具体的经验，因此通常会结合施工经验进行连接工作。

5.3 装配式混凝土结构的防水连接

对于混凝土构件而言，各个构件之间存在着一定的缝隙，在实际连接施工过程中通常需要开展防水连接，若是防水连接工作不到位，那么将很容易出现材料被腐蚀的情况，很大程度上影响着施工质量与建筑的整体使用周期。在传统施工模式中，通常使用的是防水层的方式避免建筑出现渗水情况，对于地下结构而言所使用的则是防水混凝土。而混凝土构件的防水连接工作中，主要便是通过减压腔、改变结构大小以及增加坡度的方式进行防水工作。在材料的使用过程中，主要还是加强防水材料的使用，增加混凝土构件的整体防渗水能力。

6 结语

总之，现阶段在装配式混凝土建筑使用范围不断广泛的同时，通常需要考虑施工现场构件的连接技术。因此，施工单位应重视连接技术的研究，准确分析当前几种连接技术存在的优缺点，结合科学化的方式加以改进，通过科学化的计算之后，注重国内外先进技术与经验的学习参考，为装配式混凝土构件的连接质量提升奠定基础。