文/錢志偉 攀枝花市鹽邊縣住房和城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)管理局 四川攀枝花 617100

長期以來，傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)具有平面設(shè)計(jì)靈活、整體性、抗震性好，技術(shù)成熟、資源豐富、市場廣闊等優(yōu)點(diǎn)受到社會(huì)各界的垂青。但是，建筑工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)和建設(shè)節(jié)約型建筑行業(yè)的需求，現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的工期長，投入人力資源大，投入周轉(zhuǎn)材料多，質(zhì)量通病多，環(huán)境污染嚴(yán)重等問題突顯。與此相反，裝配式混凝土建筑工期短、資源節(jié)約、成本低、環(huán)境污染少等優(yōu)點(diǎn)受到國家層面的重視和關(guān)注。十九大的召開，為裝配式建筑的發(fā)展指明了道路和方向。中央和各省陸續(xù)出臺(tái)了裝配式建筑的相關(guān)政策。2017年裝配式木結(jié)構(gòu)、裝配式鋼結(jié)構(gòu)、裝配式混凝土結(jié)構(gòu)三本建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的頒布實(shí)施對裝配式建筑的發(fā)展具有里程碑意義。裝配式建筑分為預(yù)制和組裝兩個(gè)環(huán)節(jié)。組裝就是節(jié)點(diǎn)連接，所以節(jié)點(diǎn)連接直接關(guān)系裝配式建筑的工程質(zhì)量安全。

1、裝配式混凝土建筑節(jié)點(diǎn)連接種類

（1）裝配式混凝土建筑節(jié)點(diǎn)連接按施工方法分為干連接與濕連接。干連接即為干作業(yè)的施工連接方式，混凝土結(jié)構(gòu)施工工藝為在工廠完成預(yù)制件的制作工作，同時(shí)在連接構(gòu)件中植入型鋼等節(jié)點(diǎn)部件，并使節(jié)點(diǎn)部件與構(gòu)件形成統(tǒng)一有機(jī)整體，再通過螺栓連接、榫卯連接或焊接連接達(dá)到構(gòu)件連接。而鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)部件完全是一個(gè)整體，只要節(jié)點(diǎn)連接質(zhì)量控制得好，很容易達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量要求。濕連接也稱仿現(xiàn)澆連接，它是混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件獨(dú)有的連接方式，施工工藝為在工廠完成預(yù)制件的制作工作，同時(shí)預(yù)留鋼筋，并保證鋼筋的錨接或各種搭接方式所需的長度，在施工場地吊裝拼接后，在節(jié)點(diǎn)處澆筑水泥砂漿或混凝土進(jìn)行錨固，達(dá)到一種“后澆整體式結(jié)構(gòu)”。

（2）裝配式建筑節(jié)點(diǎn)連接按構(gòu)件種類分為梁柱框架節(jié)點(diǎn)連接（包括柱與柱、柱與梁、梁與梁的連接）、墻板連接（包括梁與板、樓板或墻板、板與板的連接）。

1.1 梁柱框架節(jié)點(diǎn)連接

框架節(jié)點(diǎn)連接非常重要，與預(yù)制構(gòu)件一樣直接決定建筑的安全，要達(dá)到“強(qiáng)柱弱梁”、“強(qiáng)剪弱彎”、“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)，弱桿件”建筑結(jié)構(gòu)要求，使其具有良好的整體性及耗能能力，抗震性能良好。建筑節(jié)點(diǎn)處的承載能力要高于桿件的承載能力，提高建筑結(jié)構(gòu)的變形能力，增強(qiáng)抗震性能，否則建筑物會(huì)因節(jié)點(diǎn)失穩(wěn)而破壞。隨著對裝配式建筑結(jié)構(gòu)的研究，連接方式不斷改進(jìn)。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中梁柱的連接方式有很多，傳統(tǒng)的連接方式主要有企口連接、螺栓鉚接以及預(yù)埋件焊接，新連接方式如后澆整體式連接，鋼筋或預(yù)埋件焊接連接、牛腿連接、螺栓連接、預(yù)應(yīng)力拼接、干式剛性企口連接以及不同方式的混合連接等等。

1.1.1 梁柱濕連接

濕連接主要有傳統(tǒng)的現(xiàn)澆連接與預(yù)應(yīng)力整澆兩種方式。節(jié)點(diǎn)部位需要現(xiàn)澆技術(shù)支持。我國使用的預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)中梁柱普遍采用傳統(tǒng)濕連接（如圖1）。預(yù)應(yīng)力整澆使用了預(yù)應(yīng)力技術(shù)，能改變結(jié)構(gòu)的受力性能，具有更多優(yōu)越性。預(yù)應(yīng)力整澆節(jié)點(diǎn)主要包括全預(yù)應(yīng)力節(jié)點(diǎn)、部分預(yù)應(yīng)力節(jié)點(diǎn)、緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力節(jié)點(diǎn)具有抗震性能較好、裝配化程度較高，施工操作較容易的特點(diǎn)。

圖1 墻體梁連接圖

1.1.2 梁柱干連接

梁柱干連接節(jié)點(diǎn)就是梁柱構(gòu)件以及節(jié)點(diǎn)連接件均在工廠生產(chǎn)，施工現(xiàn)場只需將其裝配即可。干連接主要通過牛腿或者隱藏于梁柱內(nèi)的剪力件將梁柱連為整體，包括牛腿連接、干式剛性企口連接、BCC 連接、BSF 連接等等。其中牛腿連接需要空間大、不太美觀，多用于廠房。

預(yù)制裝配整體式混凝土干連接技術(shù)在西方尤其是美國應(yīng)用廣泛，但在我國研究還未深入。干式剛性企口連接是一種新型的預(yù)制裝配整體式混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)連接形式。它是一短臂梁伸出的暗牛腿，為了保護(hù)節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的受力性能將連接部位移到離開柱邊的一定位置，這樣使設(shè)置預(yù)埋鋼板焊接更方便。經(jīng)研究表明，干式剛性企口連接節(jié)點(diǎn)的延性與梁柱現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)的延性相當(dāng)，其承載能力與現(xiàn)澆梁柱節(jié)點(diǎn)相近或高于現(xiàn)澆節(jié)點(diǎn)。

1.2 墻板連接

墻板與墻板之間的連接是通過鋼筋網(wǎng)片或內(nèi)部鋼筋的的機(jī)械連接、漿錨、套筒、榫卯、螺栓、焊接連接等連接方式實(shí)現(xiàn)。墻板的連接在裝配式建筑的發(fā)展中重視度不夠，比框架節(jié)點(diǎn)連接發(fā)展緩慢，存在問題較多，以致未得到業(yè)界和用戶認(rèn)可。

工程實(shí)踐中，輕質(zhì)墻板采用榫卯、螺栓連接，施工速度快，質(zhì)量好。我認(rèn)為墻板連接采用榫卯、螺栓連接是一個(gè)很好的發(fā)展方向，就像傳統(tǒng)的木結(jié)構(gòu)建筑，整體性和抗震性都很好，關(guān)鍵是施工也方便。

墻板板縫的密封采用防水砂漿或混凝土，密封膠之類均不理想，采用植入墻板的鋼板焊接能有效解決這一問題，但必須解決好外露鋼板的防腐問題。

2、節(jié)點(diǎn)連接現(xiàn)狀

2.1 裝配式框架、墻板連接

裝配式節(jié)點(diǎn)連接是建筑產(chǎn)業(yè)化、工業(yè)化發(fā)展中必須解決的一個(gè)重要問題。梁柱框架節(jié)點(diǎn)直接影響建筑安全，各方重視，所以連接方式多，技術(shù)成熟，節(jié)點(diǎn)較大，連接性能可靠，具有良好的結(jié)構(gòu)性能，基本接近現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)性能。但墻板連接方式少，因施工條件和產(chǎn)品工藝的限制，各方重視程度不夠，接縫滲漏、保溫隔音等功能性問題有待解決。

2.2 不同施工工藝的現(xiàn)狀

按施工方法分為濕連接和干連接兩種形式。兩者的區(qū)別在于，濕連接部分還存在現(xiàn)澆，而干連接則完全沒有現(xiàn)澆。前者根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐結(jié)構(gòu)整體性和抗震性更好，后者的工業(yè)化程度高，更節(jié)省勞動(dòng)力，施工周期短，更節(jié)能環(huán)保。但濕連接節(jié)點(diǎn)核心區(qū)結(jié)構(gòu)連接復(fù)雜，施工不便，質(zhì)量控制難度大。干連接相比濕連接性能較差，地震受力時(shí)，節(jié)點(diǎn)不能抵抗剪力、彎矩、軸力先行破壞。2006年，北京工業(yè)大學(xué)董挺峰領(lǐng)導(dǎo)的裝配式混凝土框架及其抗震性能研究小組，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析和模擬實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論：裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能，并可用于抗震設(shè)防區(qū)的結(jié)論。

3、發(fā)展新思路

（1）20世紀(jì)90年代以前裝配式建筑混凝土結(jié)構(gòu)，多采用濕連接，但經(jīng)地震實(shí)踐檢驗(yàn)，大多未達(dá)到抗震要求，但裝配式鋼結(jié)構(gòu)的整體性、抗震性滿足要求，這就給我們提出了能否將裝配式鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)連接用于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)？構(gòu)件是混凝土結(jié)構(gòu)，連接節(jié)點(diǎn)是鋼結(jié)構(gòu)，連接節(jié)點(diǎn)和構(gòu)件連接在工廠內(nèi)完成，連接節(jié)點(diǎn)之間的連接在施工現(xiàn)場完成。需研究兩個(gè)課題：①混凝土構(gòu)件和鋼節(jié)點(diǎn)的連接，即如何將構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)融為一體；②節(jié)點(diǎn)之間的連接借鑒裝配式鋼結(jié)構(gòu)的連接，再做一些改進(jìn)。

（2）大構(gòu)件梁柱框架節(jié)點(diǎn)連接技術(shù)成熟，質(zhì)量得到公認(rèn)，但墻板連接質(zhì)量不行，嚴(yán)重影響裝配式建筑混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展，使用鋼節(jié)點(diǎn)可以解決這一問題，重點(diǎn)研究鋼節(jié)點(diǎn)的防腐問題。

（3）地震作用下，節(jié)點(diǎn)連接問題突出，地震作用導(dǎo)致的節(jié)點(diǎn)破壞時(shí)常發(fā)生。使用地震耗能裝置減少節(jié)點(diǎn)破壞，是裝配式建筑發(fā)展的一個(gè)突破點(diǎn)。

結(jié)語：

裝配式建筑是建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要。其工期短，耗費(fèi)勞動(dòng)力較少，工廠化程度高，節(jié)能環(huán)保等方面的優(yōu)勢，與鋼結(jié)構(gòu)相比造價(jià)低，后期運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低，使他更符合我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策和國情。裝配式建筑節(jié)點(diǎn)連接問題多，對節(jié)點(diǎn)連接從材料、設(shè)計(jì)、施工工藝、質(zhì)量控制、檢測、工程驗(yàn)收、回訪問題反饋等進(jìn)行全面系統(tǒng)的研究和探討是解決節(jié)點(diǎn)連接問題的手段。通過這些手段推動(dòng)裝配式建筑節(jié)點(diǎn)連接標(biāo)準(zhǔn)體系的完善，促進(jìn)建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。