韓俊強(qiáng)

（成都理工大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院，四川 樂山 614000）

預(yù)制裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)中裝配式墻板柱之間的連接應(yīng)簡單明確、傳力途徑清晰，能夠滿足結(jié)構(gòu)的使用承載能力、抗震性能及耐久使用性能的要求，同時(shí)還應(yīng)比現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。目前在裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻的豎向鋼筋主要采用套筒灌漿連接，約束漿錨搭接連接和間接搭接漿錨連接。裝配式剪力墻水平拼縫的鋼筋的連接方式主要有機(jī)械連接、套筒式灌漿連接、漿錨搭接灌漿連接與金屬波紋管連接4種。

1 鋼筋的機(jī)械連接

機(jī)械連接是通過鋼筋和連接件的機(jī)械咬合作用將一根鋼筋的力傳到另一根鋼筋的連接方法，具有施工速度快、連接強(qiáng)度高、低碳無污染、節(jié)約鋼筋材料的優(yōu)點(diǎn)。目前推廣的機(jī)械連接主要有套筒擠壓連接、錐螺紋連接、直螺紋連接。

套筒擠壓主要是利用套筒內(nèi)螺紋與鋼筋端頭螺紋的機(jī)械咬合力來實(shí)現(xiàn)鋼筋接頭的固定，主要應(yīng)用于豎向、橫向等有較大直徑變形鋼筋的連接。相對(duì)于焊接接頭，套筒擠壓連接施工速度快、連接可靠度高、不受鋼筋焊接性能影響、無明火等優(yōu)點(diǎn)。按照擠壓受力方向的不同可以分為徑向擠壓和軸向擠壓，軸向擠壓因施工時(shí)接頭質(zhì)量無法得到保證，因此還未得到廣泛應(yīng)用，徑向擠壓由于其連接性能穩(wěn)定、施工質(zhì)量可靠已在裝配式構(gòu)件連接中得到廣泛應(yīng)用。

錐螺紋連接是先把兩根鋼筋的接頭加工成錐形螺紋或稱絲頭，然后通過錐螺紋連接套把兩根鋼筋按規(guī)定的力矩值連接成在一起的鋼筋接頭，主要用于直徑為18～40mm的HRB335、HRB400鋼筋的連接。錐螺紋絲頭需要提前預(yù)制，可以有效縮短現(xiàn)場施工工期，同時(shí)彌補(bǔ)了套筒擠壓連接技術(shù)不足，但也存在接頭質(zhì)量不足的問題。

鋼筋直螺紋套筒連接是通過鋼筋端頭螺紋與套筒內(nèi)螺紋咬合成鋼筋接頭，直螺紋接頭施工僅采用普通扳手將鋼筋端頭與直螺紋套筒旋緊即可，施工工藝簡單、施工工效高、操作設(shè)備簡單、可靠性高、連接強(qiáng)度高、經(jīng)濟(jì)合理、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。

直螺紋連接套筒的類型有：標(biāo)準(zhǔn)型（用于HRB335、HRB400級(jí)帶肋鋼筋）、擴(kuò)口型（用于鋼筋難于對(duì)接的施工）、變徑型（用于鋼筋變徑時(shí)的施工）、正反絲扣型（用于鋼筋不能轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的施工）。

2 套筒灌漿連接方式

套筒灌漿連接主要材料有中空的灌漿套筒、帶肋鋼筋和微膨脹灌漿料，套筒灌漿連接是把鋼筋插入中空的套筒內(nèi)，無需鋼筋的連接，通過注漿口將高強(qiáng)度微膨脹的注漿料注入套筒內(nèi)，充滿套筒與鋼筋之間的間隙，灌漿料硬化后與鋼筋橫肋和套筒內(nèi)壁形成緊密嚙合，增強(qiáng)了鋼筋與套筒之間的有效傳力，即將兩根鋼筋連接在一起。

圖1 套筒灌漿連接

按鋼筋與連接套筒相連接方式的不同，分為半灌漿和全灌漿兩種連接接頭。半灌漿接頭是一種最近流行的灌漿連接形式，鋼筋一端采用套筒灌漿連接，另一端采用機(jī)械連接方式連接，半灌漿接頭連接如圖1（a）所示。全灌漿接頭是一根鋼筋的兩端端頭均采用套筒灌漿連接，要求鋼筋須為帶肋鋼筋，接頭結(jié)構(gòu)如圖1（b）所示。為了保證套筒灌漿連接的可靠度，通常在套筒兩端的內(nèi)部設(shè)置凹槽，或者一端內(nèi)部刻有凹槽，另一端為直螺紋。

國外通過套筒應(yīng)力-應(yīng)變曲線、循環(huán)張拉的疲勞、鋼筋偏位對(duì)連接的影響、灌漿后灌漿受到擾動(dòng)對(duì)連接的影響等實(shí)驗(yàn)，對(duì)鋼筋套筒灌漿連接技術(shù)進(jìn)行了大量的研究工作，證明套筒灌漿連接可以在地震區(qū)和高層建筑中使用。我國學(xué)者對(duì)套筒灌漿連接的大量實(shí)驗(yàn)證明，在套筒灌漿連接中鋼套筒主要起到剛性的徑向約束，高強(qiáng)度微膨脹灌漿料增加了鋼筋與套筒之間的摩阻力，二者結(jié)合可以有效地傳遞鋼筋的受力。軸向力主要由鋼套筒承擔(dān)，因此套筒灌漿連接可以使用高強(qiáng)度的微膨脹灌漿料以縮短錨固長度。

套筒灌漿連接中套筒強(qiáng)度高、性能可靠、接頭短、可工廠預(yù)制縮短現(xiàn)場施工時(shí)間，但灌漿技術(shù)需現(xiàn)場施工，漿料的硬化時(shí)間長，質(zhì)量控制難度大也限制了套筒灌漿連接的推廣。

3 漿錨搭接灌漿連接

漿錨搭接灌漿連接是在兩根鋼筋搭接區(qū)域內(nèi)設(shè)置螺旋箍筋，通過灌注高強(qiáng)度無收縮灌漿料以實(shí)現(xiàn)鋼筋傳力的連接方式，工程中在預(yù)制混凝土的預(yù)留孔中插筋并灌漿，或者直接在現(xiàn)澆混凝土中進(jìn)行的鋼筋搭接連接，漿錨搭接灌漿連接如圖2所示。

圖2 漿錨搭接灌漿連接

漿錨搭接灌漿連接也是一種非接觸搭接連接方式，在兩根鋼筋的搭接區(qū)域進(jìn)行螺旋箍筋進(jìn)行約束，通過灌漿料提高受力鋼筋和箍筋之間的握裹力。因此灌漿料的質(zhì)量和施工水平?jīng)Q定著漿錨搭接連接的成敗，漿錨搭接灌漿連接中的灌漿料應(yīng)具良好的力學(xué)性能和一定的變形能力，同時(shí)還應(yīng)具有早強(qiáng)、高強(qiáng)和無收縮等特性，使其能與套受力鋼筋、箍筋更好地共同工作，同時(shí)滿足快速施工的要求。漿錨搭接可避免鋼筋與套筒連接的復(fù)雜連接方式，施工簡單、價(jià)格便宜，適合于預(yù)制混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的鋼筋連接。

4 金屬波紋管連接

金屬波紋管應(yīng)用于預(yù)應(yīng)力構(gòu)建中采用較多，在裝配式剪力墻水平縫連接中采用波紋管連接主要存在以下不足：①規(guī)范中的構(gòu)造要求限制了金屬波紋管連接形式的研究和應(yīng)用；②預(yù)留孔洞過大，保護(hù)層厚度過小；③吊裝安裝時(shí)容易損壞波紋管管壁，灌漿時(shí)不易灌滿。

5 結(jié)語

裝配式剪力墻水平拼縫連接技術(shù)是影響裝配式建筑大力推廣的瓶頸之一，目前的水平連接拼縫形式都有一定的局限性，如機(jī)械連接成本高；套筒灌漿連接節(jié)點(diǎn)較長，只能用于預(yù)制剪力墻內(nèi)；金屬波紋管連接的程序復(fù)雜，質(zhì)量難以保證。因此裝配式剪力墻結(jié)構(gòu)要想得到廣泛應(yīng)用和推廣，傳力途徑清晰、連接強(qiáng)度可靠、現(xiàn)場施工方便、造價(jià)低廉的新型連接方式仍有待于進(jìn)一步研究。