李德鑫

摘 要：套筒灌漿連接具有性能可靠、適用性廣、安裝簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，因此發(fā)展較快，已經(jīng)成為裝配式結(jié)構(gòu)中常用的連接方式。近10年來(lái)，國(guó)家對(duì)發(fā)展裝配式結(jié)構(gòu)的重視程度在逐漸增加，為保證裝配式結(jié)構(gòu)的安全性，需要對(duì)套筒灌漿連接節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能進(jìn)行深入研究，本文總結(jié)了近年來(lái)國(guó)內(nèi)關(guān)于灌漿套筒連接技術(shù)的發(fā)展及研究成果。

關(guān)鍵詞：節(jié)點(diǎn)連接；灌漿套筒；灌漿料

1 套筒灌漿連接技術(shù)的發(fā)展概況

近年來(lái)，裝配式結(jié)構(gòu)在國(guó)內(nèi)逐漸興起，套筒灌漿接頭在我國(guó)內(nèi)地也開始應(yīng)用，由于國(guó)外套筒母材與我國(guó)有差別并且成本高，因此，國(guó)內(nèi)許多研究單位進(jìn)行了相關(guān)的研究開發(fā)工作。在這些研究基礎(chǔ)上，國(guó)內(nèi)相繼制定了《鋼筋連接用灌漿套筒》（G/T398-2012）和《鋼筋套筒灌漿連接應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（JGJ355-2015）等相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。近年來(lái)國(guó)內(nèi)學(xué)者的一些研究成果包括：

2013年，吳小寶等[1]研究了齡期（1 d、4 d、7 d、28d）和鋼筋種類（HRB400、HRB500）對(duì)鋼筋套筒灌漿連接受力性能的影響，制作36個(gè)試件進(jìn)行單調(diào)拉伸和單向重復(fù)拉伸試驗(yàn)。研究表明，連接發(fā)生鋼筋刮犁式拔出和拉斷兩類破壞。第1周內(nèi)連接的承載力和變形隨齡期增長(zhǎng)迅速發(fā)展，7d時(shí)趨于穩(wěn)定。采用HRB500鋼筋連接的承載力高于HRB400鋼筋連接（28d），但均稍低于相應(yīng)鋼筋的承載力。

蘇強(qiáng)、謝正元等[2]介紹了套筒式灌漿連接技術(shù)在預(yù)制橋墩中的試驗(yàn)研究情況，并提出：（1）研發(fā)的灌漿式鋼筋套筒鑄造工藝已能實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)；（2）研發(fā)的專用高強(qiáng)砂漿滿足有關(guān)規(guī)范要求；（3）研發(fā)的灌漿式鋼筋套筒滿足JGJ107標(biāo)準(zhǔn)中I級(jí)性能要求；（4）灌漿式鋼筋套筒在橋梁預(yù)制立柱中的施工工藝已基本成熟；（5）灌漿式鋼筋套筒在模擬實(shí)際工程的抗震試驗(yàn)中受力可靠。

2014年，鄭勇峰、郭正興等[3]采用5個(gè)由普通無(wú)縫鋼管通過(guò)冷滾壓工藝研制的一種新型鋼筋連接用灌漿套筒試件，通過(guò)單向拉伸實(shí)驗(yàn)，研究此灌漿套筒連接的破壞形態(tài)、結(jié)構(gòu)性能和工作機(jī)理，結(jié)果表明：（1）當(dāng)錨固長(zhǎng)度取8d時(shí)，試件的抗拉強(qiáng)度均能滿足JGJ107-2010中的單向拉伸強(qiáng)度要求；（2）套筒的內(nèi)腔結(jié)構(gòu)對(duì)套筒的約束機(jī)理及應(yīng)變分布有顯著影響；（3）該套筒對(duì)灌漿料的約束主要來(lái)自內(nèi)壁環(huán)肋處相互擠壓力的豎向分力環(huán)肋處的擠壓作用使環(huán)肋間的筒壁處于局部徑向彎曲狀態(tài)。

徐巍等[4]詳細(xì)介紹了鋼筋套筒灌漿連接技術(shù)特點(diǎn)、關(guān)鍵施工要點(diǎn)及注意事項(xiàng)，并提出：鋼筋套筒連接技術(shù)作為裝配式結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)，其理論研究、高性能灌漿料的研制、更成熟的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)都將成為研究新型結(jié)構(gòu)形式的關(guān)鍵。

2015年，朱萬(wàn)旭、邵煉等[5]對(duì)半灌漿式套筒進(jìn)行單向拉伸實(shí)驗(yàn)、高應(yīng)力反復(fù)拉壓試驗(yàn)和大變形反復(fù)拉壓試驗(yàn)，結(jié)果表明：半灌漿式套筒的強(qiáng)度和連接性都能符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，規(guī)范施工工序后半灌漿式套筒擁有廣泛的應(yīng)用前景。

王東輝，柳旭東等[6]通過(guò)9個(gè)水泥灌漿料套筒連接接頭拉伸承載力試驗(yàn)，考慮了不同大小的套筒及鋼筋直徑，驗(yàn)證了預(yù)制柱、預(yù)制梁之間水泥灌漿料套筒連接接頭的可靠性。

2016年，黃遠(yuǎn)等[7]對(duì)鋼筋半套筒灌漿連接進(jìn)行了靜力拉伸試驗(yàn)研究，得出連接有3種破壞形態(tài)：鋼筋拉斷、鋼筋刮犁式拔出和套筒滑絲。

2017年，鄭清林等[8]為研究各類灌漿缺陷對(duì)試件承載力和變形性能的影響，對(duì)70個(gè)試件進(jìn)行單向拉伸試驗(yàn)，得出：（1）端部缺陷試件的缺陷長(zhǎng)度l不大于2.5d，鋼筋拉斷破壞，缺陷長(zhǎng)度l大于2.5d，鋼筋拔出破壞；（2）中部缺陷試件的缺陷長(zhǎng)度l不大于1.5d，鋼筋拉斷破壞，缺陷長(zhǎng)度l大于1.5d，鋼筋拔出破壞；（3）灌漿體內(nèi)部均布缺陷時(shí)，試件承載力以及滑移率呈線性下降。

吳濤等[9]通過(guò)對(duì)12個(gè)鋼制套筒灌漿連接件的拉拔試驗(yàn)得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：（1）套筒灌漿連接件的破壞分為彈性、屈服、強(qiáng)化、勁縮四個(gè)階段；（2）套筒灌漿連接件的屈服強(qiáng)度和極限強(qiáng)度與鋼筋材性相近，屈服臺(tái)階較長(zhǎng)。

孫彬等[10]對(duì)138個(gè)灌漿料試塊研究試驗(yàn)齡期、養(yǎng)護(hù)條件和試件形狀與尺寸對(duì)灌漿料強(qiáng)度的影響得出：（1）灌漿料早起強(qiáng)度增長(zhǎng)較快，后期增長(zhǎng)緩慢；（2）灌漿料的實(shí)際強(qiáng)度與室溫水養(yǎng)條件下的強(qiáng)度接近；（3）相同養(yǎng)護(hù)條件、相同齡期下，小圓柱體試塊是標(biāo)準(zhǔn)試塊強(qiáng)度的75%。

趙勇等[11]將配置有500MPa級(jí)高強(qiáng)鋼筋的縱筋與箍筋、25㎜和36㎜的受力筋的6個(gè)鋼筋套筒灌漿連接預(yù)制柱，進(jìn)行低周反復(fù)加壓試驗(yàn)得出：通過(guò)附加架立筋并配置復(fù)合箍的方式可保證大直徑鋼筋預(yù)制柱的抗震性能。

劉洪濤等[12]通過(guò)兩個(gè)現(xiàn)澆整體節(jié)點(diǎn)構(gòu)件和兩個(gè)采用灌漿連接的預(yù)制裝配梁柱節(jié)點(diǎn)構(gòu)件的對(duì)比試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)得出：（1）由于灌漿套筒的存在使得局部截面剛度變大，預(yù)制裝配試件的裂縫分布較為集中，主要分布在梁柱交界面、灌漿套筒端部界面以及梁跨中截面處；（2）由于灌漿套筒直徑較小，預(yù)制裝配試件的耗能能力略低于現(xiàn)澆整體試件的耗能能力。

2 結(jié)論

上述試驗(yàn)中對(duì)套筒節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能研究大多是借助于單向拉伸試驗(yàn)，沒(méi)有考慮節(jié)點(diǎn)在地震作用下的損傷。實(shí)際結(jié)構(gòu)在地震作用下，構(gòu)件中的許多套筒節(jié)點(diǎn)承擔(dān)交互作用的拉力和壓力，這種交互作用可能會(huì)使灌漿料產(chǎn)生損傷，造成節(jié)點(diǎn)極限抗拉承載力的下降，但是上面的研究中都沒(méi)有考慮這種損傷對(duì)節(jié)點(diǎn)承載力的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1] 吳小寶，林峰，王濤.齡期和鋼筋種類對(duì)鋼筋套筒灌漿連接受力性能影響的試驗(yàn)研究[J].建筑結(jié)構(gòu)，2013（14）：77～82.

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[3] 鄭勇峰，郭正興，孫志成.新型變形灌漿套筒連接接頭性能試驗(yàn)研究[J].施工技術(shù)，2014（22）：40～44.

[4] 徐巍，張鵬等.鋼筋套筒灌漿連接技術(shù)在裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用[J].施工技術(shù)，2014（43）增刊：567～569.

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[6] 王東輝，柳旭東等.水泥灌漿料套筒連接街頭拉伸極限承載力實(shí)驗(yàn)研究[J].建筑結(jié)構(gòu)，2015（6）：21～23.

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