浅析目前我国装配式建筑节点连接技术

浅析目前我国装配式建筑节点连接技术

赵腾飞

河北建筑工程学院 ，河北 张家口 075000

摘要：随着我国建筑行业的不断，绿色建筑、绿色施工逐渐出现在大众的视野中。随着国家政策的积极推进，近些年来建筑工业化、住宅产业化、施工装配化得到了业内许多专家学者以及施工单位的关注，装配式建筑得到了进一步的发展和应用。在装配式建筑相关技术中，装配式节点的连接问题一直是讨论的热点。此本文总结了目前我国装配式建筑节点连接技术的发展现状，探究了各种节点连接技术的构造方式、优缺点及其使用范围，为更多建筑单位正确、高效的开展装配式建筑施工提供参考，为装配式建筑的推广和发展做出贡献。

关键词：装配式；建筑结构；节点连接；分类；展望

中图分类号：TU 755.2 文献标识码：A

^0引言

近年来，随着我国建筑行业向绿色化、精细化、节能化方向发展的趋势，以及国家大量政策扶持，积极倡导。建筑工业化、住宅产业化、施工装配化到了巨大的发展，相关信息越来越多的出现在人们的视野中。与传统现浇混凝土结构施工相比较，装配式建筑由于其缩短施工工期、节约成本、环境污染小等优点，会逐渐刺激传统建筑行业的转型升级，加之国家、各省市相继出台的相关推广政策，装配式建筑所占新建建筑的市场份额也会越来越大。

装配式建筑主要包括装配式混凝土结构、钢结构和现代木结构等结构形式，采用建筑工业化的形式，通过标准化设计、工厂化生产，装配化施工，形成完整的产业链，以避免传统现浇混凝土结构的粗放式施工模式。其最重要的特点是将传统建造方式中的梁、板、柱、剪力墙、填充墙、楼梯等结构构件由施工现场转移到专业PC构件厂进行统一精细化生产，再将加工好的PC构件运输到施工现场，通过可靠的连接形式，装配成完整建筑。其中各PC构件由于在工厂预制而成，经过专业化的混凝土浇筑和养护，质量明显优于现场浇筑，所以各PC构件之间的连接问题是整个装配式建筑结构的薄弱环节，也是能否保证整个结构是否安全稳定的核心。

1装配式建筑节点连接概述

装配式建筑节点连接主要分为框架梁、柱之间的节点连接和墙板连接两大类，墙板连接又包括剪力墙节点连接和填充墙与梁以及填充墙与填充墙之间的连接。由于国家装配式建筑起步较晚，相关技术仍然在不断发展中。其中节点连接性能的好坏直接关系到整个建筑结构的性能，关乎整个建筑的寿命。所以装配式建筑的节点连接问题是目前业内众多专家、学者所研究的重点领域，也直接影响着装配式建筑在我国的发展和推广。

1.1框架梁、柱节点连接

装配式混凝土框架结构的节点连接问题仍遵循传统现浇混凝土框架结构的相关设计规范，尤其是相关混凝土抗震设计规范，即要保证结构“强节点、弱构件”、“强柱弱梁”、“强剪弱弯”的要求，强调整个框架结构各个节点连接的重要性，使PC构件之间的连接强度大于PC构件的强度，且在建筑结构受到地震作用时，连接节点处能够保持良好的结构变形和稳定性，防止出现在连接节点处先发生破坏的现象。就目前在我国的发展现状而言，框架梁、柱节点连接方法多种多样，主要有湿连接和干连接两大类，且其核心都是对PC构件之间受力钢筋的连接。

1.2墙板连接

墙板连接可分为剪力墙的连接和填充墙板的连接。墙板的连接涉及到墙板与叠合板的连接、墙板与叠合梁以及墙板与墙板之间的连接问题。预制混凝土墙板相比现浇施工的墙板具有更好的强度和刚度，由于是在工厂预制，钢筋制作、混凝土浇筑以及后期的养护具有加工精度高、制作效率高、节能环保、不受天气因素限制等明显的优势。墙板的连接更加符合建筑产业化的需求

在墙板连接中，分为湿连接和干连接两大类。其中竖向构件的连接是装配式建筑连接技术的核心，直接影响整个建筑结构的安全性能。以剪力墙竖向连接为例，主要以预制构件受力钢筋的连接为主。对于填充墙板的连接而言，目前在我国的发展现状主要以外挂和内嵌两种形式。外挂的连接形式较为复杂，优点是能够扩充室内空间，且防止了梁柱结构产生的冷热桥现象，是我国装配式填充墙板的发展趋势。由于填充墙板不参与结构受力，为了防止发生地震作用是，填充墙会产生裂缝甚至破坏的情况，近些年来，许多科研院所、研发中心对装配式填充墙板的柔性连接方式做了大量的研究工作。

2节点连接方式及分析

2.1 湿连接

湿连接是以湿作业的连接方式进行施工。在节点连接施工时尽最大的可能模仿现浇施工。施工方法主要为：先在工厂完成预制构件，在构件的节点处做好预留工作，待运至施工现场，经过吊装，在节点处进行钢筋的连接、浇筑混凝土或水泥砂浆，达到一种“后浇式”连接方式。

2.1.1 灌浆套筒连接

灌浆套筒连接由传统现浇混凝土结构中的钢筋套筒连接技术演变而来，对受力钢筋进行连接。灌浆套筒连接分为全灌浆套筒连接（如图1所示）和半灌浆套筒连接（如图2所示），区别在于灌浆套筒是否和一端的钢筋采用螺纹与套筒连接。

图1全灌浆套筒连接

全灌浆套筒连接如图1所示，施工时，将专用高强、无收缩的灌浆料从灌浆口注入套筒中，在套筒中，从排浆口排出，高强灌浆料将套筒和两端的钢筋接头三者同时连为一体，达到构件之间受力钢筋相连接的目的。

图2半灌浆套筒连接

半灌浆套筒连接如图2所示，施工时，将一端的预埋钢筋先与套筒通过螺纹机械连接，另外一端的预埋钢筋仍采用高强灌浆料与套筒进行连接，半灌浆套筒为后期发展的连接形式，优点是进一步缩短了套筒的长度，且便于竖向构件连接时的定位。

灌浆套筒连接形式是目前所广泛采用的节点连接形式，优点是施工方便快捷、技术较为成熟、推广范围较广，缺点则是灌浆料和套筒技术相对较为垄断，造价较高，且不利于梁柱节点钢筋密集处使用。

2.1.2 浆锚链接

浆锚链接由传统现浇施工中的钢筋搭接连接形式演变而来，包括约束浆锚链接（如图3所示）和金属波纹管浆锚链接（如图4所示）两种形式。区别在于钢筋搭接处的构造方式不同。

图3约束浆锚连接

约束式浆锚连接如图3所示，在搭接钢筋接头范围内有预埋的螺旋箍筋，且为了提高预制混凝土构件与灌浆料的粘结应力状态，内部预留孔道设置为带肋状，灌浆孔和排气孔用PVC软管预埋，用于后续的灌浆和排浆作业。不连续钢筋在预留孔洞内通过灌浆料与预埋钢筋形成钢筋搭接接头。

图4金属波纹管浆锚连接

金属波纹管浆锚连接如图4所示，两个预制构件的钢筋搭接处的孔道为预埋的金属波纹管，波纹管的肋代替了约束式浆锚连接的混凝土肋，施工时更为方便快捷。金属波纹管在高处向构件外侧外区伸向构件外，作为灌浆时的灌浆口，后续插入的不连续钢筋在金属波纹管内通过灌浆料与预埋钢筋形成钢筋搭接式接头。由于将预埋金属波纹管作为预留的钢筋搭接孔洞，施工速度更快，造价更低，得到了大量的推广。

2.2 干连接

干连接是以干作业式的连接方式进行施工。相比湿连接，干连接最突出的特点是施工简单、快捷，节能环保，能够更大程度的缩短施工工期，这种方式也最为符合我国建筑工业化的发展特征。缺点是在结构受力部位处的延展性和恢复性较差，连接部位有防腐和耐火的要求，该种连接方式存在着较大的发展空间。

2.2.1 焊接连接

焊接连接节点在建筑收到地震作用是耗能作用明显，但是焊接质量受人工技术因素影响较大，且焊接式的连接板直接影响了节点的受力情况，且刚性连接方式也不适用与填充墙的连接。焊接连接广泛存在于钢结构施工中，目前在我国一大部分组合墙连接方式采用焊接连接，比如钢结构中的钢板剪力墙等。

2.2.2 螺栓连接

螺栓连接通常是是利用高强螺栓将连接节点固接的方式，将两个构件连接为一个整体。目前在我国的实际施工中，经常运用于承载量较大的建筑结构中，并广泛应用于钢结构施工中。近几年有学者提出用高强螺栓连接预制墙板的措施，并进行了相关的试验验证。

2.2.2 柔性连接

近些年来，柔性连接越来越多的用到装配式填充墙板的连接中。传统现浇混凝土结构中填充墙的连接为刚性连接，在受到地震作用时，填充墙优先发生破坏，影响力建筑的正常使用。由于填充墙不参与结构的整体受力，在填充墙板的连接中使用柔性连接的技术应运而生，许多高等院校、科研院所对框架填充墙的接连技术做了大量的研发和试验研究。

3发展与展望

（1）目前我国装配式节点连接技术大多采用湿连接，而湿连接所存在的施工复杂、造价高等缺点凸显，在湿连接技术的创新研发方面，如何进一步的降低成本具有广阔的发展空间。

（2）现阶段我国墙板连接方式单一，同时受地震作用的影响，框架填充墙首先出现开裂甚至破坏的情况屡见不鲜，在墙板连接技术中，如何使用缓震、抗震的耗能装置具有广阔的发展前景。

（3）装配式建筑节点连接技术以及整体造价过高问题限制了装配式建筑在我国的发展和推广，应加快制定装配式建筑节点连接技术统一标准和规范，以及进一步降低装配式建筑的造价，并形成相应的行业标准体系。

4 结束语

粗放式的发展向精细化发展是我国建筑行业的发展趋势，并朝着建筑工业化、住宅产业化、施工装配化方向不断发展，装配式建筑所具有的施工周期短、节能环保等优点。从实际情况来看，目前我国装配式建筑发展较为缓慢，尚未形成标准的体系和产业链，在节点连接上仍存在诸多问题，影响了装配式建筑在我国的推广和发展。

基于此本文总结了目前我国装配式建筑节点连接技术的发展现状，详细探讨了相关节点连接技术的构造方式、优缺点以及未来的发展趋势，希望能够为更多建筑单位正确、高效的开展装配式建筑施工提供参考，促进我国装配式建筑的发展。

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基金项目：河北建筑工程学院研究生科技创新基金（51508461）；

作者简介：赵腾飞（1988-），男，河南商水人，硕士研究生，研究方向为装配式建筑技术。

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