摘 要：在裝配式建筑中，預(yù)制構(gòu)件間的鋼筋連接是有效連接各種構(gòu)件、確保結(jié)構(gòu)體整體性能的關(guān)鍵，其連接質(zhì)量直接影響建筑物的結(jié)構(gòu)承載力。綜合國內(nèi)外的相關(guān)資料，綜述了國內(nèi)外預(yù)制構(gòu)件間連接技術(shù)的研究進(jìn)展及應(yīng)用，包括套筒連接、約束漿錨連接等技術(shù)的形式、特點(diǎn)，并提出了今后有待進(jìn)一步研究的問題。

關(guān)鍵詞：裝配式；預(yù)制混凝土構(gòu)件；鋼筋連接技術(shù)

中圖分類號(hào)：TU755.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-3362（2013）11-0198-02

在裝配式建筑中，預(yù)制構(gòu)件的接合部是有效連接各種構(gòu)件、確保結(jié)構(gòu)體整體性能的主要部位，其質(zhì)量直接影響建筑物的結(jié)構(gòu)承載力。而其中最重要的就是構(gòu)件間鋼筋的連接。國外裝配式發(fā)展較早，相關(guān)技術(shù)已相對(duì)成熟，國內(nèi)在近幾年在這方面也做了大量的工作，并取得了較多的研究和工程應(yīng)用成果，以下對(duì)這些研究成果進(jìn)行綜述。

1 套筒連接

日本住宅產(chǎn)業(yè)化已形成一定規(guī)模，裝配式施工工法在其國內(nèi)占有一定比重，其廣泛應(yīng)用套筒連接技術(shù)。該技術(shù)是將連接鋼筋插入帶有凹凸槽的高強(qiáng)套筒內(nèi)，然后注入高強(qiáng)灌漿料，硬化后將鋼筋和套筒牢固結(jié)合在一起形成整體，通過套筒內(nèi)側(cè)的凹凸槽和變形鋼筋的凹凸紋之間的灌漿料來傳力[1]。經(jīng)過不斷的研究和改進(jìn)，這項(xiàng)技術(shù)已日趨成熟（見圖1

灌漿式套筒連接時(shí)的注意事項(xiàng)：必須確保套筒內(nèi)結(jié)合用鋼筋具有足夠的錨固長度；確保套筒內(nèi)填充的灌漿料的抗壓強(qiáng)度大于質(zhì)量管理上要求的強(qiáng)度，還要保證灌漿料的灌注質(zhì)量；將接合用鋼筋的中心錯(cuò)位和傾斜控制在不影響接頭部位性能的范圍之內(nèi)[2]。

錢稼茹等[3]對(duì)采用日式套筒進(jìn)行豎向筋連接的預(yù)制剪力墻構(gòu)件與現(xiàn)澆剪力墻構(gòu)件進(jìn)行擬靜力試驗(yàn)對(duì)比分析。結(jié)果表明：套筒連接能夠有效傳遞豎向鋼筋的應(yīng)力，預(yù)制墻試件的破壞形態(tài)與現(xiàn)澆墻試件的破壞形態(tài)相同。

國內(nèi)的北京建茂建筑設(shè)備有限公司也進(jìn)行了相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)，且在北京市公安局半步橋、沈陽萬科春河里等項(xiàng)目有實(shí)際工程應(yīng)用。所制套筒采用優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼，一端加工配制內(nèi)螺紋（見圖2a），與加工好外螺紋的鋼筋連接。另一端為空腔（見圖2b），通過灌注專用高強(qiáng)無收縮灌漿料與螺紋鋼筋連接，是傳統(tǒng)的水泥灌漿連接和當(dāng)前直螺紋連接的復(fù)合形式[4]。適用于剪力墻、框架柱等豎向鋼筋的連接。

此外擠壓套筒也常用于裝配式結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件間的鋼筋連接中。該種方法是用特制的套筒套在二根鋼筋的接頭處，用液壓機(jī)進(jìn)行壓制，形成刻痕，利用刻痕的機(jī)械咬合力來傳力的一種連接方式[5]。這種連接方法施工快捷，經(jīng)濟(jì)可靠，在萬科試驗(yàn)樓中有所應(yīng)用，如圖3所示。

2 漿錨搭接連接

哈爾濱工業(yè)大學(xué)的姜洪斌[6]提出了約束漿錨鋼筋搭接連方法，如圖4所示，該方法是在預(yù)制混凝土構(gòu)件預(yù)埋鋼筋下端，預(yù)留有內(nèi)壁為波紋狀或螺旋狀等粗糙表面的孔洞，代替造價(jià)較高的鋼制套筒。其鋼筋連接操作簡單，經(jīng)濟(jì)性較好，并通過108個(gè)試件的搭接試驗(yàn)，得到了插入式預(yù)留孔灌漿的鋼筋搭接連接的破壞模式及各因素的影響規(guī)律，建議搭接長度可以減短為錨固長度。并經(jīng)進(jìn)一步的試驗(yàn)研究與理論分析，以螺旋箍筋作為搭接約束的縱筋連接，其搭接試件的破壞狀態(tài)有明顯的改善，不會(huì)發(fā)生縱向劈裂破壞，其縱筋的搭接長度將大大減小。

東南大學(xué)的陳云鋼[7]等人采用2個(gè)裝配式和1個(gè)現(xiàn)澆的足尺試件，對(duì)裝配式剪力墻水平拼縫鋼筋漿錨搭接連接的抗震性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究。預(yù)制內(nèi)墻水平拼縫的鋼筋漿錨搭接連接構(gòu)造，如圖5所示。試驗(yàn)結(jié)果表明：對(duì)于破壞形態(tài)，裝配式混凝土剪力墻內(nèi)墻試件與現(xiàn)澆試件基本相同，耗能能力接近。

3 鋼筋搭接連接

預(yù)制剪力墻構(gòu)件間的水平連接筋多采用現(xiàn)場附加環(huán)形筋搭接，并在環(huán)形筋內(nèi)側(cè)配置豎向鋼筋，形成暗柱的形式進(jìn)行連接，如圖6、圖7所示，分別為常用的一型和T型墻體中部豎向現(xiàn)澆帶水平筋連接。

東南大學(xué)的劉家彬等人[8]對(duì)裝配式混凝土剪力墻水平拼縫U型閉合筋連接抗震性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，連接方式如圖8所示。試驗(yàn)結(jié)果表明：對(duì)于破壞形態(tài)，U型閉合筋連接試件與現(xiàn)澆試件基本相同；耗能能力接近，滿足延性要求；裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)水平拼縫采用合理構(gòu)造可以達(dá)到與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)相當(dāng)?shù)某休d能力、延性以及抗震耗能能力。

4 焊接連接

預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中，鋼筋的焊接連接用多用于框架梁等水平結(jié)構(gòu)構(gòu)件，但進(jìn)行質(zhì)量管理時(shí)很難確認(rèn)這種方法的可靠性，很大程度上依賴實(shí)際施工時(shí)的焊接技術(shù)人員的技術(shù)水平和認(rèn)真程度。

日本對(duì)裝配式構(gòu)件焊接的管理相當(dāng)嚴(yán)格，要求施工人員必須是通過JIS及WES規(guī)定的技術(shù)認(rèn)定考試人員。國內(nèi)采用焊接連接時(shí)，應(yīng)深入研究鋼筋焊接質(zhì)量的檢測技術(shù)、設(shè)備和方法，還應(yīng)進(jìn)一步研究大直徑鋼筋的焊接技術(shù)[9]。

5 有待進(jìn)一步研究的問題

經(jīng)過國內(nèi)的大力倡導(dǎo)及大量科研機(jī)構(gòu)、企事業(yè)單位的不斷參與，裝配式的發(fā)展已取得了可喜的進(jìn)步和大量的成果，但仍面臨著以下幾個(gè)問題需進(jìn)一步的研究探討：目前，國內(nèi)的鋼筋連接方式主要集中在“濕連接”，灌漿料或混凝土需要一定時(shí)間達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后才能進(jìn)行下一步工序，影響施工速度?！案蛇B接”方式相比而言施工簡單迅速、受力可靠，而國內(nèi)相關(guān)研究及應(yīng)用較少。由于國外裝配式技術(shù)已相對(duì)成熟，相關(guān)產(chǎn)品、技術(shù)大部分已申請專利，完全進(jìn)口成本太高，且并不一定能適用國內(nèi)的工程實(shí)際。如何打開技術(shù)壁壘，形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、適用于國內(nèi)工程實(shí)際的產(chǎn)品和技術(shù)，降低裝配式的成本，是未來一段時(shí)間我們依然要面對(duì)的重要問題。

參考文獻(xiàn)

[1] 張海順.插入式預(yù)留孔灌漿鋼筋錨固搭接試驗(yàn)研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2009.

[2] 朱邦范，社團(tuán)法人預(yù)制建筑協(xié)會(huì).預(yù)制建筑總論[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

[3] 錢稼茹，彭媛媛，張景明，等.豎向鋼筋套筒漿錨連接的預(yù)制剪力墻抗震性能試驗(yàn)[J].建筑結(jié)構(gòu)，2011，41（2）：1-6.

[4] 錢冠龍.PC構(gòu)件用水泥灌漿直螺紋鋼筋接頭[J].住宅產(chǎn)業(yè)，2011（06）：62-63.

[5] JGJ107-2010.鋼筋機(jī)械連接技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社出版，2010.

[6] 姜洪斌.預(yù)制混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].住宅產(chǎn)業(yè)，2011：33-36.

[7] 陳云鋼，劉家彬，郭正興，等.裝配式剪力墻水平拼縫鋼筋漿錨搭接抗震性能試驗(yàn)[J].哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，45（6）：83-89.

[8] 劉家彬，陳云鋼，郭正興，等.裝配式混凝土剪力墻水平拼縫U型閉合筋連接抗震性能試驗(yàn)研究[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，43（3）：565-570.

[9] 黃小坤，田春雨.預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)研究[J].住宅產(chǎn)業(yè)，2013：28-32.

基金項(xiàng)目：十二五國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2011BAJ10B04）

作者簡介：孫長征（1957-），男，教授級(jí)高級(jí)工程師，設(shè)計(jì)研究院院長，主要從事結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與補(bǔ)強(qiáng)、抗震加固與評(píng)估的研究。