楊輝

摘 要：連接技術(shù)是裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最為關(guān)鍵的一部分，其技術(shù)發(fā)揮能效將直接影響混凝土質(zhì)量，因此對(duì)連接技術(shù)進(jìn)行研究是必不可少的。本文就對(duì)領(lǐng)域界常見(jiàn)的連接技術(shù)做出了研究及細(xì)化闡述。

關(guān)鍵詞：裝配式混凝土 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 連接技術(shù)

1鋼筋連接技術(shù)

鋼筋連接技術(shù)是裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中最為核心的技術(shù)類(lèi)型，雖然這一應(yīng)用技術(shù)是通過(guò)連接作用滿足施工需求的，但是連接部件卻具有一定的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，不僅能夠起到良好的銜接作用，使其內(nèi)力得以傳遞，與此同時(shí)其剛度特性也能夠充分體現(xiàn)。在我國(guó)以及外國(guó)針對(duì)鋼筋連接技術(shù)做出了更加多元化的技術(shù)研究，先后也出現(xiàn)了各種各樣的連接形式。由于區(qū)域位置及施工需求之間存在一定差異性，這就使得我國(guó)各個(gè)地區(qū)所應(yīng)用的主體連接技術(shù)各不相同，通常情況下灌漿套筒連接技術(shù)的應(yīng)用頻率較高，其優(yōu)勢(shì)特征也更加趨于明顯。

1.1灌漿套筒連接。灌漿套筒連接技術(shù)的連接器是20世紀(jì)美國(guó)人研究出來(lái)的，其初次應(yīng)用是某個(gè)酒店的施工項(xiàng)目中做預(yù)制樁連接，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的應(yīng)用，該連接器的生產(chǎn)權(quán)被日本的某個(gè)公司所買(mǎi)斷并大量生產(chǎn)，在后續(xù)加工中技術(shù)人員也針對(duì)此項(xiàng)技術(shù)做出了優(yōu)化調(diào)整及技術(shù)革新，在經(jīng)過(guò)幾年的研究之后，連接套筒隨之出現(xiàn)。鋼筋可以由套筒進(jìn)入結(jié)構(gòu)內(nèi)部，而后再將應(yīng)用材料灌注到套筒內(nèi)就可以達(dá)到連接能效，這一技術(shù)形式也就被稱(chēng)為全灌漿套筒。由于該技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)較為顯著，施工流程也具有簡(jiǎn)單化特性，這就為該技術(shù)的量化使用提供了重要基礎(chǔ)。從當(dāng)前形勢(shì)來(lái)看，該套筒在世界范圍內(nèi)的應(yīng)用效果都得到了高標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)，在不同的施工群體中套筒都能在框架結(jié)構(gòu)中采取該連接方式對(duì)施工結(jié)構(gòu)做出穩(wěn)固性保障。

1.2漿錨搭接。漿錨搭接是指被連接鋼筋插入預(yù)制墻板底部的預(yù)留洞，通過(guò)高壓注漿實(shí)現(xiàn)鋼筋搭接，分為約束漿錨搭接和漿錨間接搭接。漿錨間接搭接是引進(jìn)的澳大利亞預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)體系所用的縱筋連接技術(shù)，裝配式規(guī)程規(guī)定采用漿錨搭接時(shí)，應(yīng)進(jìn)行力學(xué)性能及適用性的試驗(yàn)驗(yàn)證，鑒于我國(guó)對(duì)漿錨搭接尚無(wú)統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在獲得廠家提供的成套檢驗(yàn)報(bào)告且通過(guò)專(zhuān)家論證后方可使用。

1.3機(jī)械連接。機(jī)械連接技術(shù)是通過(guò)鋼筋與連接件的機(jī)械咬合作用或鋼筋端面的壓力作用，將一根鋼筋中的力傳遞至另一根鋼筋的連接方法。裝配式結(jié)構(gòu)中，框架梁接頭與框架梁柱節(jié)點(diǎn)處，水平鋼筋宜采用機(jī)械連接。目前我國(guó)鋼筋機(jī)械連接市場(chǎng)主要有：滾軋直螺紋連接、鐓粗直螺紋連接、套筒冷擠壓連接、灌漿套筒連接。如圖4為目前我國(guó)鋼筋機(jī)械連接主要形式。

其中，套筒灌漿連接可視為一種鋼筋機(jī)械連接，但與直螺紋等接頭的工作機(jī)理有所不同。套筒灌漿連接技術(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(guò)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(lái)傳力。國(guó)內(nèi)外已有很多種套筒灌漿接頭，且形式多種多樣，但按套筒的形式，總體上可分為全套筒灌漿接頭和半套筒灌漿接頭兩大類(lèi)，水平鋼筋的連接主要使用全套筒灌漿連接。全套筒灌漿接頭的兩端均采用灌漿方式連接鋼筋，其適用性廣，是目前使用最廣泛的一類(lèi)套筒灌漿接頭形式。預(yù)制梁的橫向受力鋼筋同截面連接點(diǎn)處，通常采用全灌漿接頭。

灌漿套筒連接時(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(zhǎng)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接合部位連接技術(shù)

裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)采用“等同現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)”的設(shè)計(jì)理念，預(yù)制構(gòu)件與現(xiàn)澆混凝土接合部位的連接對(duì)結(jié)構(gòu)安全性至關(guān)重要。節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)既要充分考慮預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)、施工的方便，同時(shí)必須采用合適的連接技術(shù)來(lái)保證接合部位有效的應(yīng)力傳遞。

預(yù)制混凝土構(gòu)件與現(xiàn)澆混凝土的接合部位主要是剪應(yīng)力傳遞或者剪應(yīng)力和壓應(yīng)力的組合傳遞，應(yīng)力傳遞主要依靠以下幾方面：接觸面壓應(yīng)力傳遞、剪切摩擦、設(shè)置抗剪鍵、銷(xiāo)筋作用。如下圖所示，壓應(yīng)力σ與剪切應(yīng)力τ組合產(chǎn)生圖中的破壞曲面，在破壞曲面的極限范圍內(nèi)，結(jié)合面處混凝土的性能與整體澆筑的混凝土相同，這種作用即為接觸面壓應(yīng)力傳遞，此時(shí)的極限狀態(tài)為：τ=μσ，式中μ為摩擦系數(shù)，數(shù)值取決于結(jié)合面的粗糙度。裝配式規(guī)程規(guī)定預(yù)制構(gòu)件與后澆混凝土的結(jié)合面應(yīng)設(shè)置粗糙面，可采用化學(xué)處理、拉毛等方法制作粗糙面?；瘜W(xué)處理是指在模具表面涂抹化學(xué)藥劑，澆筑完混凝土拆除模具后用水沖洗接觸藥劑表面，預(yù)制構(gòu)件露出骨料形成粗糙面的技術(shù)。

3三明治墻板連接技術(shù)

預(yù)制夾芯保溫外墻板（俗稱(chēng)“三明治墻板”），兼具圍護(hù)、保溫、防水、防火等功能，在歐洲、美國(guó)、日本等地廣泛應(yīng)用，是裝配式規(guī)程中推薦使用的外墻板。非組合式是指兩層墻板各自承擔(dān)水平荷載，外葉墻通過(guò)柔性連接件懸掛在內(nèi)葉墻上，豎向荷載全部由紉肚匠械連接整個(gè)截面內(nèi)不滿足平截面假定;組合式是指兩層墻板作為整體共同受力，中間剛性連接件能夠傳遞內(nèi)、外葉墻由彎曲產(chǎn)生的剪力，截面滿足平截面假定。我國(guó)對(duì)組合式墻板還缺乏研究和工程實(shí)踐，根據(jù)美國(guó)的經(jīng)驗(yàn)，組合式墻板很容易產(chǎn)生裂縫，裝配式規(guī)程建議采用非組合式墻板。

從受力機(jī)理來(lái)看，連接件對(duì)保證三明治墻板的結(jié)構(gòu)安全至關(guān)重要，連接件分為剛性連接件和柔性連接件兩類(lèi)。剛性連接件用于組合式墻板，有桁架式、桶狀、板狀等類(lèi)型，以哈芬公司的金屬連接件為代表，國(guó)內(nèi)組合式墻板的應(yīng)用較少，該種連接件不做過(guò)多介紹。柔性連接件用于非組合式墻板，有棒式、針式等類(lèi)型，以美國(guó)采用高強(qiáng)度玻璃纖維制作的Thermomass保溫連接件為代表，1980年美國(guó)一棟公寓（9層，框架結(jié)構(gòu)）第一次使用該連接件，此后30多年，采用該連接件的夾芯墻板已超過(guò)2億m2，美國(guó)AC320標(biāo)準(zhǔn)《錨固于混凝土中的纖維加固復(fù)合拉結(jié)件驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)連接件的各項(xiàng)性能有明確的規(guī)定，而中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)制保溫墻體用連接件》尚未頒布實(shí)施，建議目前采用的連接件符合美國(guó)AC320標(biāo)準(zhǔn)的要求。

4結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)預(yù)制裝配式混凝土構(gòu)件鋼筋水平連接問(wèn)題，對(duì)國(guó)內(nèi)已存在的連接形式進(jìn)行了總結(jié)。雖然經(jīng)過(guò)國(guó)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，裝配式機(jī)構(gòu)的發(fā)展已取得了大量成果，但仍處于起步階段，大多都是對(duì)框架梁柱節(jié)點(diǎn)的連接情況進(jìn)行研究，對(duì)外墻與主體，板與梁柱的連接方面研究不足。與此同時(shí)，目前國(guó)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。“干連接”方式相比而言施工簡(jiǎn)單快速且受力可靠，而國(guó)內(nèi)的相關(guān)研究及應(yīng)用相對(duì)較少?？傊?，裝配式結(jié)構(gòu)將是一種趨勢(shì)，然而要更好地發(fā)展，仍面臨著許多問(wèn)題需進(jìn)一步的研究探討。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉菲菲，張紀(jì)剛，于德湖，張同波.預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)新型梁連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與分析[J].施工技術(shù).2015（15）.

[2] 趙作周，周劍，侯建群，任寶雙.裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)水平縫抗剪機(jī)理及承載力計(jì)算方法綜述[J].建筑結(jié)構(gòu).2015（12）.