李惠

摘要：隨著建筑行業(yè)施工技術(shù)的不斷發(fā)展，裝配式結(jié)構(gòu)建筑開始越來越多的出現(xiàn)于現(xiàn)代建筑工程中，裝配式建筑在我國的發(fā)展應(yīng)用時間較短，因此在節(jié)點連接方面仍然存在著一定的不足與問題。本文對裝配式建筑的各種節(jié)點連接方式進行了分析，并在此基礎(chǔ)上從構(gòu)件設(shè)計、生產(chǎn)運輸以及現(xiàn)場施工三個環(huán)節(jié)入手，對可靠、便于施工的裝配式建筑構(gòu)件節(jié)點連接方法及其施工質(zhì)量控制措施展開了統(tǒng)籌研究，希望能夠?qū)ρb配式建筑的發(fā)展應(yīng)用起到一定幫助。

Abstract： With the continuous development of construction technology in construction industry， fabricated buildings are beginning to appear more and more in modern construction projects. The development and application time of fabricated buildings in China is relatively short， so there are still certain shortcomings and problems in the connection of nodes. In this paper， the connection methods of various nodes of the prefabricated building are analyzed. Based on the three parts of component design， production and transportation and on-site construction， coordinated research on the connection method of construction building components and its construction quality control measures for reliable and easy construction is carried out. It is hoped that this study is able to help the development and application of fabricated buildings.

關(guān)鍵詞：裝配式建筑;節(jié)點連接;施工質(zhì)量

Key words： fabricated building;node connection;construction quality

中圖分類號：TU755.6 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）27-0038-04

0 ?引言

裝配式建筑通常是指將建筑整體結(jié)構(gòu)分為多個部件，在前期將部件預(yù)制好后直接在工地上進行裝配的建筑，可分為砌塊建筑、板材建筑、盒式建筑、骨架板材建筑、升板升層建筑等幾種不同的類型，是一種新型的現(xiàn)代建筑。與其他類型結(jié)構(gòu)的建筑相比，裝配式建筑在施工方面具有著現(xiàn)場施工量少、節(jié)能環(huán)保、生產(chǎn)效率高、設(shè)計施工一體化等特點，能夠給建筑施工帶來很多的幫助，但對于節(jié)點連接方面也同樣有著比較高的要求，因此對于裝配式建筑節(jié)點連接方法與施工質(zhì)量控制措施的研究是分必要且具有現(xiàn)實意義的。

1 ?裝配式建筑的常見節(jié)點連接方式

1.1 裝配式建筑的連接節(jié)點

裝配式建筑的連接節(jié)點有很多，不同預(yù)制構(gòu)件在連接時存在著不同的要求，其連接方式也是完全不同的，從功能作用的角度來看，連接節(jié)點可分為結(jié)構(gòu)性節(jié)點與非結(jié)構(gòu)性節(jié)點兩種，其中結(jié)構(gòu)性節(jié)點是指主結(jié)構(gòu)部件之間的節(jié)點，包括柱-柱連接節(jié)點、梁-柱連接節(jié)點、主-次連接節(jié)點幾種，而非結(jié)構(gòu)性連接節(jié)點則是指主結(jié)構(gòu)部件與墻構(gòu)件之間的連接節(jié)點，包括點掛式連接節(jié)點、線掛式節(jié)點、點線結(jié)合式節(jié)點等。

1.2 濕連接方式

1.2.1 灌漿套筒連接

灌漿套筒連接是裝配式建筑節(jié)點連接施工中最為常用的濕連接方式之一，主要是將需要連接的帶肋鋼筋共同插入到套筒之中，并用專用灌漿料進行分析填充，以實現(xiàn)鋼筋與套筒、鋼筋與鋼筋、部件與部件間的緊密連接。與其他連接方式相比，灌漿套筒連接的施工技術(shù)非常成熟、適用范圍較廣、有效提升節(jié)點受力性能，在大直徑鋼筋的節(jié)點連接施工中能夠起到出非常好的效果，但也同樣存在著施工技術(shù)難度與成本高、工藝流程復(fù)雜、質(zhì)量檢測不夠精準等問題，在推廣應(yīng)用中往往會受到較大的限制。從原理上來看，用于連接的套筒內(nèi)部通常都會存在凹凸部分，在鋼筋從兩端分別插入后，兩根鋼筋并不會直接接觸，但隨著灌漿的注入與硬化，具有無收微縮膨脹特性的灌漿材料就會將鋼筋與套筒牢固連接起來，成為一個完整的整體，無論是套筒密實度、連接可靠性還是抗拉性能、抗壓性能，都能夠達到裝配式建筑節(jié)點連接施工的要求。需要被連接的鋼筋從端部處插入，灌漿機從灌漿口的一端注入高強度的灌漿材料，灌漿料是有無收縮微膨脹的性能，所以在灌漿料硬化后，鋼筋和套筒被緊緊結(jié)合為一個整體，正是由于灌漿料的性質(zhì)，確保了套筒內(nèi)部的密實性，在套筒的約束下，鋼筋也被粘接的很牢固，所以這種連接方式有很高的抗拉抗壓和連接的可靠性。

1.2.2 漿錨搭接連接

漿錨搭接連接不僅是裝配式建筑節(jié)點濕連接方式中的一種，同時也是鋼筋豎向連接方式之一，主要是將鋼筋插入到預(yù)埋好的波紋管中，之后再將灌漿料灌入波紋管中，實現(xiàn)鋼筋與波紋管之間的連接，以起到錨固鋼筋的作用。與其他連接方式相比，漿錨搭接連接的機械性能穩(wěn)定、灌漿方式更加靈活，十分適合括剪力墻、框架柱、掛板燈等構(gòu)件的連接，同時，該連接方式還具有著多重界面，包括鋼筋與灌漿料界面、錨固材料與波紋管界面、波紋管與原構(gòu)件混凝土界面等，波能夠有效提高灌漿料對鋼筋的錨固力，保證鋼筋連接的牢固性。

1.3 干連接方式

1.3.1 螺栓連接

螺栓連接屬于機械連接方式中的一種，在裝配式建筑節(jié)點連接施工中同樣比較常見，該連接方法需要在不同連接構(gòu)件的邊緣處分別設(shè)置螺栓孔與安裝手孔，之后再用螺栓穿過螺栓孔將不同部件牢固連接起來，因此與其他連接方式相比，螺栓連接在節(jié)點連接施工中操作會更加簡單，施工周期也會更短。但需要注意的是，由于螺栓的連接承載能力相對差，因此部件間的連接鍵很容易受外力影響而破壞。目前工程中的實際應(yīng)用已經(jīng)大大減少，通常僅在適裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)、裝配式混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)以及外掛墻板與主體結(jié)構(gòu)的連接中應(yīng)用。

1.3.2 預(yù)應(yīng)力連接

預(yù)應(yīng)力連接是指在設(shè)計階段對裝配式建筑所有可能的拉應(yīng)力進行評估，之后在通過設(shè)計調(diào)整來將這些拉應(yīng)力轉(zhuǎn)化拉應(yīng)力，這樣一來，所有建筑構(gòu)件的接觸面之間都會產(chǎn)生不同的壓應(yīng)力，而在這些壓應(yīng)力的影響下，不同建筑構(gòu)件自然也就能夠緊密的壓在一起。與其他節(jié)點連接方式相比，預(yù)應(yīng)力連接不僅改變了當(dāng)前濕法連接各處節(jié)點的構(gòu)造做法，同時還減少了實際施工的工程量，在地面裝配式建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，能夠?qū)?jié)點現(xiàn)澆、樓板疊合現(xiàn)澆等濕式連接起到非常好的替代作用。

2 ?裝配式建筑節(jié)點連接的常見質(zhì)量問題

2.1 設(shè)計階段問題

2.1.1 專業(yè)協(xié)同性問題

與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆筑混凝土建筑相比，裝配式建筑雖然在現(xiàn)場施工方面要更加簡單、高效，但其設(shè)計難度也同樣更高，建筑結(jié)構(gòu)、部件的設(shè)計工作不僅要經(jīng)過技術(shù)策劃、方案設(shè)計、施工圖設(shè)計、深化設(shè)計等多個環(huán)節(jié)，同時還要對結(jié)構(gòu)、水暖、電氣、給排水等多個專業(yè)的建設(shè)情況與建筑需求進行綜合考慮，任何一個部件的設(shè)計問題，都可能會對建筑質(zhì)量、功能性造成影響，甚至是使整個裝配式建筑的施工無法進行下去。因此在裝配式建筑的設(shè)計工作中，設(shè)計人員很容易因未能充分考慮各專業(yè)設(shè)計要求而出現(xiàn)細節(jié)上的設(shè)計失誤，從而對不同部件間的節(jié)點連接造成影響。

2.1.2 設(shè)計全面性問題

在傳統(tǒng)的現(xiàn)澆筑混凝土結(jié)構(gòu)建筑的建設(shè)過程中，建筑設(shè)計與施工常常是完全獨立的，即便是設(shè)計方與施工方未能進行太多的溝通，在勘察資料準確、設(shè)計方案合理、現(xiàn)場施工規(guī)范的情況下，也不會對建筑質(zhì)量造成大的影響，而在裝配式建筑的施工中，設(shè)計、生產(chǎn)、施工間的聯(lián)系卻要更加密切，對于設(shè)計方來說，一旦未能對生產(chǎn)、施工階段的問題進行充分考慮，那么建筑質(zhì)量就很有可能出現(xiàn)各種質(zhì)量安全隱患。例如在建筑構(gòu)件尺寸的設(shè)計上，如果未能充分考慮到施工方的運輸?shù)跹b能力，很有可能出現(xiàn)因構(gòu)件尺寸過大而無法運輸、吊裝，或是在運輸?shù)跹b時出現(xiàn)碰撞損壞的問題;而在構(gòu)件的拆分上，如果設(shè)計方?jīng)]有對結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、生產(chǎn)要求較高的構(gòu)件進行合理拆分，在生產(chǎn)水平有限的情況下，構(gòu)件同樣容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。

2.1.3 接縫滲漏問題

縫隙滲水問題一直以來都是建筑工程建設(shè)施工的重要問題，尤其是對裝配式建筑來說，由于建筑是由多個構(gòu)件組裝起來，各種細微的縫隙會比較多，因此在建筑設(shè)計階段，如果未能對這一問題給予重點關(guān)注，那么很可能使建筑出現(xiàn)滲漏水的問題。

2.2 生產(chǎn)階段問題

2.2.1 生產(chǎn)質(zhì)量問題

對于裝配式建筑工程來說，預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量是十分關(guān)鍵的，而從目前來看，由于國內(nèi)裝配式建筑發(fā)展時間不長，預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)水平相差較大，因此預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)質(zhì)量問題仍然是比較普遍的。一方面，預(yù)制構(gòu)件的尺寸都有著十分嚴格的設(shè)計要求，尺寸誤差也非常小，對于很多生產(chǎn)水平較低的企業(yè)來說，一旦未能將構(gòu)件尺寸控制在規(guī)定誤差范圍內(nèi)，那么在構(gòu)件安裝后，整個建筑結(jié)構(gòu)都會受到很大的影響[1]。另一方面，預(yù)制構(gòu)件的材料、形狀、大小十分多樣，生產(chǎn)工藝也比較復(fù)雜，在制作過程中，如果因工作人員失誤、設(shè)備質(zhì)量等原因而出現(xiàn)搗振不足、跑漏漿嚴重等問題，構(gòu)件在制成后，也同樣會存在缺棱掉角、棱角不直、麻面、掉皮、蜂窩、孔洞等各種各樣的缺陷。

2.2.2 運輸?shù)跹b問題

預(yù)制構(gòu)件的尺寸大小差距較大，對于一些跨度較大的構(gòu)建來說，由于其本身運輸、吊裝難度較大，運輸、吊裝過程中又很容易受到自身重力、外部壓力、碰撞、振動等諸多因素的影響，因此在進行運輸?shù)跹b時，很容易出現(xiàn)板面裂縫、斷裂或是構(gòu)件擠壓變形的情況。

2.2.3 成品保護問題

裝配式建筑的構(gòu)件非常之多，施工周期又比較短，因此在生產(chǎn)階段，很多都是在施工現(xiàn)場進行流水作業(yè)，預(yù)制構(gòu)件在生產(chǎn)處之后，往往長時間堆放在一處而得不到有效保護，在預(yù)制構(gòu)件成品缺乏保護的情況下，構(gòu)件很容易出現(xiàn)損壞。預(yù)制板堆放處，如果為做好鋪墊，那么一旦預(yù)制板受到積水浸泡或雨水沖刷，就很容易出現(xiàn)板面翹曲變形的問題。

2.3 施工階段問題

2.3.1 安裝尺寸問題

在設(shè)計階段，裝配式建筑所有部分的設(shè)計都是建立在各構(gòu)件緊密連接這一基礎(chǔ)上進行的，然而在實際施工中，由于人工操作很容易出現(xiàn)失誤，而構(gòu)件接觸面的平整度也可能存在一定差異，因此在安裝時，如果存在吊裝機械故障、放線位置不準確等問題，構(gòu)件的安裝位置、安裝尺寸與設(shè)計要求就會出現(xiàn)較大誤差。

2.3.2 灌漿質(zhì)量問題

灌漿材料是裝配式建筑節(jié)點濕式連接的重要材料，同時也是實現(xiàn)鋼筋與套筒、波紋管等連接載體間有效連接的關(guān)鍵所在，其本身的質(zhì)量與節(jié)點連接施工的質(zhì)量有著直接的關(guān)系[2]。例如，在節(jié)點連接施工中，如果灌漿材料的強度不足，在套筒（或其他連接載體）中的灌漿凝固后，構(gòu)件間的連接牢固性仍然無法滿足設(shè)計要求，構(gòu)件一旦因連接不牢固而出現(xiàn)松動等情況，整個建筑的質(zhì)量安全都會收到影響。另外，在連接過程中，主筋進入不足、灌漿不飽滿等情況也同樣可能會影響到鋼筋與套筒間的連接牢固性。

3 ?裝配式建筑的可靠節(jié)點連接方法

3.1 柱-柱連接

在裝配式建筑中，預(yù)制柱之間的連接與建筑結(jié)構(gòu)抗震性能、抗倒塌能力密切相關(guān)，為實現(xiàn)預(yù)制柱之間的有效連接，提高建筑抗震性能，我們通?？梢圆捎霉?jié)點受力性能較高的灌漿套筒連接方式來對其進行節(jié)點連接施工。在實際施工中，由于預(yù)制柱主要為上下形式連接，因此施工人員需要先將灌漿套筒預(yù)埋在上方預(yù)制柱的柱底，同時保證上方預(yù)制柱的鋼筋位于灌漿套筒內(nèi)，之后則可以將下方預(yù)制柱的鋼筋伸出，根據(jù)錨固長度與拼縫寬度進行預(yù)留。待開始安裝后，先對下方預(yù)制柱的鋼筋進行固定，之后找準上方預(yù)制柱的位置，將其伸入到灌漿套筒中，并調(diào)整鋼筋位置，確定調(diào)整完畢后直接進行灌漿作業(yè)即可[3]。

3.2 梁-柱連接

預(yù)制梁與預(yù)制柱之間的連接會影響到裝配式建筑的承載能力、結(jié)構(gòu)剛度、抗爭性能等多方面因素，連接形式也比較多樣，因此在實際施工中，應(yīng)選擇適用范圍較廣的濕連接方式進行節(jié)點連接施工。在實際施工中，施工方需要先對預(yù)制梁底部的鋼筋連接方式進行觀察，之后再據(jù)此選擇具體的連接方式，如預(yù)制梁底筋錨固連接、附加鋼筋搭接連接等等。例如，當(dāng)預(yù)制梁與預(yù)制柱間設(shè)計距離較小時，就可以將預(yù)制梁底部的縱向鋼筋深入到節(jié)點核心區(qū)域，之后在對鋼筋上端進行彎曲處理后，再進行錨固，這樣一來既保證了鋼筋錨固質(zhì)量，同時也大大減小了錨固長度。

3.3 主-次梁連接

預(yù)制主梁與預(yù)制次梁通常都用于承受樓板荷載，因此為提高連接節(jié)點的承載性能，主次梁的連接通常都是以預(yù)整澆式、擱置式等連接形式為主，具體連接形式需要根據(jù)實際情況而定[4]。例如，在施工時間較為緊張的情況下，可以采用擱置式連接形式，在次梁端部設(shè)置突出的臺階或鋼板，而在主梁連接端部的對應(yīng)位置，則應(yīng)設(shè)置一個小型缺口，在連接時，直接將次梁端部的凸出處擱置在主梁預(yù)留的缺口上即可，這樣既能夠形成鉸接節(jié)點，也可以有效減少濕接施工，縮短施工時間。

4 ?裝配式建筑節(jié)點連接施工的質(zhì)量控制措施

4.1 設(shè)計階段

針對裝配式建筑節(jié)點連接施工的各方面問題，設(shè)計方在設(shè)計階段還需從以下幾方面入手對節(jié)點連接施工質(zhì)量進行控制：第一，裝配式建筑的設(shè)計要求較多、設(shè)計難度較高，在設(shè)計過程中，設(shè)計人員必須要對設(shè)計、施工、生產(chǎn)等各個階段的實際情況進行充分考慮，并組織水暖、電氣等各專業(yè)的專業(yè)人員展開協(xié)同設(shè)計，以保證設(shè)計方案的全面性與合理性。第二，預(yù)制構(gòu)件在生產(chǎn)、運輸過程中很容易出現(xiàn)質(zhì)量問題，因此在構(gòu)件設(shè)計階段，必須要盡量降低構(gòu)件跨度以及復(fù)雜程度。第三，為解決接縫滲漏問題，設(shè)計人員可以將墻板接縫設(shè)計為內(nèi)高外低的企口狀，之后在墻板內(nèi)部設(shè)置減壓空腔，并在墻板下方設(shè)置墊片，這樣一來，墻板構(gòu)件間能夠緊密連接在一起，接觸面間的縫隙也會大大減小，即便有水經(jīng)過毛細孔，也不進入到室內(nèi)。

4.2 生產(chǎn)階段

在裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)階段，同樣需要采取多種質(zhì)量控制措施。首先，在生產(chǎn)之前，必須要對水泥、鋼筋、砂石等預(yù)制構(gòu)件的主要生產(chǎn)材料進行質(zhì)量檢驗，確保其各項質(zhì)量參數(shù)都能夠符合構(gòu)件生產(chǎn)要求，如鋼筋抗拉性能、水泥強度等。同時，還要檢查各個構(gòu)件的生產(chǎn)模具，檢查過程中除了要保證模具的強度、剛度、整體穩(wěn)定性、固定牢固性、緊密性、垂直度等參數(shù)，同時還要確保模具尺寸大小與構(gòu)件設(shè)計要求間的誤差在規(guī)定誤差范圍內(nèi)[5]。其次，在運輸?shù)跹b階段，必須要嚴格按照國家、行業(yè)的相關(guān)規(guī)定進行操作，例如在吊裝預(yù)制構(gòu)件時，需要對塔式起重機的起重高度進行控制，通常情況下機械得起重高度應(yīng)等于裝配式建筑高度、安全吊裝高度、預(yù)制構(gòu)件最大高度以及索具高度之和。最后，在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)完畢后，還需做好成品保護工作，不僅要根據(jù)預(yù)制構(gòu)件的材料特性選擇合適的堆放場所，同時還要利用現(xiàn)場廢舊材料來制作框架柱、樓梯踏步、墊木等簡單的保護措施，以免構(gòu)件受外界影響而出現(xiàn)損壞。

4.3 施工階段

施工階段一直以來都是裝配式建筑節(jié)點連接施工質(zhì)量控制研究的重要領(lǐng)域，而從相關(guān)研究結(jié)果來看，施工階段的節(jié)點連接施工質(zhì)量控制措施也同樣是非常多的。第一，在安裝預(yù)制樓梯板時，不可直接將樓梯板放置在安裝位置，而是要在上方先調(diào)整方向、角度，之后緩慢放下，以免樓梯板在震動下出現(xiàn)折損，在放下后，還要對樓梯板的位置進行微調(diào)，確定位置準確后方可進行焊接固定。第二，在預(yù)制構(gòu)件安裝之前，需要利用測垂傳感尺等專業(yè)儀器對構(gòu)件的邊線位置進行測量復(fù)核，確保平面、標高、垂直度等參數(shù)的誤差均在允許誤差范圍內(nèi)，以免在安裝時出現(xiàn)過大誤差[6]。第三，在安裝過程中，預(yù)制構(gòu)件落位后不要直接進行固定，而是要通過調(diào)斜支撐等方式進行臨時固定，之后對其安裝尺寸進行測量，如安裝尺寸與設(shè)計要求不符，則應(yīng)根據(jù)水準點、軸線及時進行校正調(diào)整。第四，如采用濕式連接，施工前必須要對灌注材料的強度、流動性等進行試驗檢測，確定其質(zhì)量性能參數(shù)合格后方可進行灌注作業(yè)。

5 ?結(jié)束語

總而言之，裝配式建筑作為新型結(jié)構(gòu)建筑，其節(jié)點連接方式非常之多，節(jié)點連接施工中的問題也比較多樣，因此我們必須要從設(shè)計、生產(chǎn)、施工等多個階段入手，對節(jié)點連接施工存在的質(zhì)量問題進行全面、深入的分析，并在此基礎(chǔ)上逐步探索出合適的節(jié)點連接方法，并對各種施工質(zhì)量控制措施進行應(yīng)用。

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