装配式建筑节点湿连接方式研究综述龙存林

装配式建筑节点湿连接方式研究综述龙存林

龙存林

广西建工集团第五建筑工程有限责任公司金属结构分公司广西壮族自治区柳州市545000

摘要：当今时代，装配式建筑的出现可以说是建筑行业的一次重要变革。装配式建筑与传统建筑相比，更加高效、节能、环保，给传统建筑行业注入了新鲜的血液，同时也为未来建筑行业的发展指明了道路与方向。在未来，随着科技含量在建筑领域的进一步渗入，装配式建筑将会在在建筑中所占的比例越来越大。

关键词：装配式建筑；节点；湿连接

引言

装配式建筑运用工业化的生产模式，首先在工厂预制生产单个构件，继而运至施工现场进行一系列的组装工作，使其成为一个整体。在组装过程中，节点连接处理主要分为框架节点连接与墙板节点连接，其二者的连接部位，是整个建筑框架的薄弱环节，连接性能的好坏直接关乎整个建筑工程是否有良好的抗震性能，能否在地震中屹立不倒，直接关乎建筑的使用寿命以及人们的生命财产安全。因此，节点连接问题直接影响着装配式建筑的发展进程，具有十分重要的意义。

1装配式建筑物目前在我国的应用

从二十世纪六十年代开始，我国开始针对装配式建筑进行研究，首先广泛应用的属于预制建筑屋面板、吊车梁、空心预制楼板和屋顶预制面梁，发展初期我国装配式建筑施工技术相对落后，预制构件整体性能较差，承载力较弱，因比在物理性能的运用方面局限性较大。到九十年代中后期，经过多次发展的现浇混凝土建筑体系逐渐取代预制混凝土建筑。在接下来十年的发展中，预制装配施工技术逐渐成熟，预制构件加工的质量和精度不断提高，同时伴随着国家相关政策的扶持，预制装配性建筑得到了进一步的快速发展，装配式建筑在总体建筑行业内的比例得到大幅提升，从九十年代初的不足百分之五发展到如今的五分之一左右。目前，在我国许多著名的建筑企业，如上海万科、南通建工等大型项目都采用了预制装配型建筑，装配式建筑在建造过程中充分显示出其特有的优越性，缩短了建造周期，降低了建造成本，并取得了非常不错的经济价值。

装配式建筑在中国的台湾、香港等地区应用更为广泛，香港部门一直致力于发展健全的装配式建筑设计规范，其高层建筑多以预制墙施工、预制楼梯和复合楼板建造，工厂类建筑通常采用组装框架结构和钢结构施工。在台湾，装配式建筑起步较早，建造风格多与韩国、日本相似，装配结构节点连接结构和隔震技术的应用更为成熟。

2装配式建筑节点湿连接方式

2.1钢筋套筒灌浆连接

(一)灌浆套筒接头的工作机理

钢筋套筒灌浆连接的基本原理是:钢筋从两端开口通过铸造的中空型套筒穿入套筒内部，不需搭接，钢筋与套筒间填充高强微膨的结构性砂浆，协助钢筋完成续接。钢筋通过砂浆受到套筒的围束作用，再加上自身的微膨胀特性，使其与套筒内侧间的正向作用力增大，从而产生摩擦力，进而传递钢筋应力。

(二)灌浆套筒接头的分类

灌浆套筒是通过灌浆料与钢筋间的粘结作用来进行构件传力的金属套管，它能很好地解决装配式结构中纵向钢筋连接的问题。套筒灌浆接头所使用的套筒一般由球墨铸铁或优质碳素结构钢铸成，大多为圆柱形或纺锤形。灌浆套筒按接头的形式分为半灌浆套筒连接和全灌浆套筒连接，其中全灌浆套筒连接在实际工程中的应用更为广泛。

全灌浆套筒连接基本原理是使用高强钢或者合金钢铸造的中空型套筒来连接上下两个预制构件。在使用过程中，上下两个预制构件中的钢筋分别插入套筒中，然后通过套筒上的灌浆孔灌入高强微膨的灌浆料来实现两个预制构件的连接。全灌浆套筒连接具有施工方便，施工高效快捷等优点，是目前使用最广泛的一类套筒灌浆接头形式。

(三)套筒灌浆接头的破坏模式

套筒灌浆接头还有另外三种破坏模式:1)钢筋拔出破坏:由于钢筋-灌浆料结合面在钢筋拉断前失效造成，通过增大钢筋锚固长度可以避免此类破坏;2)灌浆料拔出破坏:由于灌浆料-套筒结合面在钢筋拉断前失效造成，可通过适当配置剪力键避免;3)灌浆料劈裂破坏:灌浆料强度不够，导致接头钢筋拉断前发生;套筒强度不够，导致接头钢筋拉断前发生套筒拉断破坏。

(四)套筒灌浆接头的施工方式

在施工前，套筒需预先埋入构件的连接端，到达施工现场后，将另一个连接构件的外露钢筋插入套筒，然后进行安装定位，最后通过灌浆连接钢筋。与其他机械连接方式相比，此种连接方式中钢筋预加工的工作量减小、现场施工时钢筋不会产生二次应力和变形、允许产生施工偏差。

2.2钢筋浆锚搭接连接

(一)插入式预留孔灌浆钢筋连接

2008年，我国学者首创了插入式预留孔灌浆钢筋连接方式，适用于预制混凝土建筑，大大促进了其产业化的发展。该连接方式是在预制混凝土构件预埋钢筋下端的一侧，预留一个内壁粗糙(多为螺纹状或螺旋状，目的是提高后加入的灌浆料与周围混凝土的粘结强度)的孔洞，该孔洞上下分别预留有排气孔和灌浆孔，其外围配有螺旋箍筋(提供横向约束，提高节点的承载能力)，三者彼此连通。在预制混凝土构件安装时，将连接用的钢筋插入孔内至预设长度，然后通过与该空洞相连的灌浆孔和排气孔向内注入灌浆料，最后经过凝结硬化，预埋钢筋和另一根连接钢筋即连接在了一起，实现了预留孔洞插筋后灌浆的间接搭接连接方式。经过国内多位学者试验表明，应用该连接方式的剪力墙与现浇剪力墙相比，抗震性能明显提高。

(二)金属波纹管浆锚搭接连接

金属波纹管浆锚钢筋间接搭接连接的基本原理是在上层预制混凝土构件中预埋金属波纹管，然后在施工时将下层预制混凝土构件伸出连接钢筋插入到金属波纹管中，再灌入高强无收缩灌浆料，最后经过养护完成锚固连接。但目前该连接技术尚不成熟，仍需进一步探索，从而获得完善的理论支撑与完备的设计方法。

2.3湿连接新型连接节点

2.3.1钢绞线锚入式预制框架节点

在世构体系基础上，提出了一种钢绞线锚入式预制框架节点。预制梁下半部分采用先张法预制预应力梁形式，梁上部同楼板一起进行叠合现浇;梁端预留箍筋进一步加密，间距一般为50mm的键槽;绞线端部通过压花机形成压花锚，在键槽内部分和伸出预制梁部分为无预应力段;下部架立筋采用普通带肋钢筋，键槽端面处增设一段局部无黏结段。节点拼装时，带压花锚的钢绞线根据锚固长度需要，可伸入节点核心区内或对面预制梁的键槽内锚固，附加两端带扩大头的直钢筋;通过后浇混凝土实现梁柱节点的整体连接。

2.3.2新型装配式钢管混凝土柱—钢筋混凝土梁框撑体系

结合装配式建筑和钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁组合框架结构的优点，提出了装配式方钢管混凝土柱-钢筋混凝土梁组合框撑体系。框撑体系是一种以方钢管混凝土柱、带工字型钢接头的钢筋混凝土梁以及圆钢管混凝土斜撑为主要承力体系的新型装配式结构体系。此种体系的大部分构件均可在工厂预制，仅有少部分混凝土构件需现场施工。且通过试验分析证明:该体系特殊的结构形式可以保证梁柱节点核心区域的强度、延性及连接可靠性，使得节点核心区域的承载能力高于与其相连构件的承载能力，形成具有“强钢管混凝土柱-弱钢筋混凝土梁”和“强节点-弱构件”失效路径的结构体系。

结语

以上对湿连接的多种连接节点的工作机理和其优缺点进行了介绍，总体来看，灌浆套筒连接在现在的装配式建筑中应用最为广泛，浆锚连接技术优势明显，新型装配式连接节点的开发多是对应不同的特殊地质环境或者特定结构处，可以根据施工时的不同情况予以采用。

参考文献

［1］吴子良．钢筋套筒灌浆连接技术［J］．住宅产业，2011，(6):59-61．

［2］韩超，郑毅敏，赵勇．钢筋套筒灌浆连接技术研究与应用进展［J］．施工技术，2013，42(21):113-116．