裝配式混凝土結構施工連接質量控制技術研究

王春雷

【摘要】建筑行業是一個傳統的、高能耗的行業，想要改變這種高能耗的現象就需要從根本上改變傳統現場全澆筑施工方式。裝配式混凝土施工方式相較于傳統現場全澆筑混凝土施工方式更加環保，所需工期更短，所需人力成本更低，也更符合可持續發展觀念。與傳統現場全澆筑混凝土施工方式不同，裝配式混凝土施工方式更強調關鍵節點的有效連接，因為需要依靠這些連接點來傳遞荷載，使單一的結構構件與整個建筑結構形成整體，保證整個建筑的質量、安全和穩定。裝配式混凝土結構連接技術的應用是保證裝配式施工效果的關鍵，目前我國在裝配式施工現場還沒有形成相對統一、成熟的施工標準和管理制度，施工人員對裝配式作業的熟練程度也有限，這些都是影響裝配式施工質量的不可忽視因素。也確實引發了不少連接質量問題。裝配式混凝土結構的現場施工技術指導和質量控制迫切需要發展，這是在現階段技術背景下提高施工質量的基礎。本文從裝配式混凝土結構節點連接技術入手展開，分析影響裝配式混凝土結構節點連接質量的因素，探討控制裝配式混凝土結構連接質量控制策略，希望可以為提高裝配式混凝土結構連接質量提供一些保證。

【關鍵詞】裝配式;混凝土結構;施工技術;質量控制

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

20.009

緒論

在傳統現場全澆筑施工模式中，建筑行業能耗高、人力消耗大、材料消耗多，是一個典型的勞動密集型生產方式。但我國希望走可持續發展、綠色環保的路線，在保證施工質量的同時盡可能減少能耗，傳統現場全澆筑施工模式與國家發展方向相悖。改變傳統施工模式就成為現代建筑領域發展的必然方向，這也是裝配式混凝土施工模式出現的原因，即將部分施工工序從現場搬到工廠里，用批量化生產來降低混凝土澆筑的材料消耗和能源消耗，用技術來代替人力的付出。而且，現階段先進的BIM等技術能夠輔助建筑領域做更加精細的施工，做連接結構的高效連接，在一定程度上彌補施工管理經驗的不足。

一、裝配式混凝土結構節點連接技術現狀

1.節點連接技術現狀

節點連接技術是裝配式混凝土施工中十分關鍵的技術，對整個建筑結構質量的影響是巨大的。節點連接技術的關鍵在于強節點和強錨固，使節點連接效果盡可能貼近傳統現場全澆筑施工結構的連接效果，保證建筑結構的質量和穩定性。目前，實際生產操作中裝配式混凝土結構節點連接技術主要采取U型鋼筋、鍵槽、粗糙面、后澆混凝土等形式，能夠有效提高連接質量、降低混凝土結構連接成本[1]。但目前，裝配式混凝土結構節點連接技術還存在一定的問題需要解決，最常見的就是連接質量不過關，比如接縫滲漏、保溫性能差等問題。

2.裝配式混凝土結構施工現狀

裝配式混凝土結構施工目前存在很多問題，比如預制構件質量不過關、連接節點不達標，又比如施工人員操作不規范、不可靠等，這些都在影響著裝配式混凝土結構施工的質量和效果。與傳統現場全澆筑施工模式相比，裝配式混凝土結構施工的出現時間短，應用熟練度低，必然存在一些管理上的問題，標準上的不統一，想要在短時間內找到解決的方法很難，更需要從技術上提高施工質量。套筒灌漿連接、鋼筋漿錨連接等連接技術是保證裝配式混凝土結構施工效果的重要前提，構件設計、拆分、生產、堆放、運輸是結構施工質量的基礎保障，做好這兩方面才能夠保證裝配式混凝土結構的施工質量。

二、裝配式混凝土結構現場節點連接技術

1.現場節點連接技術要求

在整個裝配式混凝土結構施工現場，節點連接的要求就在于構件之間安裝連接的穩定和安全，具體包括構件吊裝放置位置準確、安裝尺寸精確、可矯正可檢修、受力可靠、連接處不會開裂等。在裝配式混凝土結構施工現場中，吊裝環節十分重要，也非常容易出現問題，因為很難保證吊裝設備吊起的構件擺放位置能夠與預期完全一致，也很難保證吊裝的高效。所以，在安裝現場，技術人員需要非常繁瑣、精確的安裝和矯正流程，保證每一個連接節點的連接位置準確，且要保留一定的檢修空間。除了吊裝外，節點的連接質量非常重要，構件連接節點處保證不開裂，遇到較強外力影響時有足夠的剛度，是節點連接技術的安全要求。

2.裝配式混凝土結構節點連接技術

裝配式混凝土結構節點連接技術包括干式、濕式兩類連接技術.干式連接技術包括螺栓連接、機械連接、焊接等，也就是預制構件運送到現場后通過螺栓、焊接等方式來完成構件與構件之間的連接，使構件連接成為一個整體;濕式連接技術包括混凝土現澆、套筒灌漿連接、漿錨連接等，承擔連接的仍然是混凝土或水泥砂漿，但用量比現場全澆筑要少很多，施工效率很快。

（1）螺栓連接技術

螺栓連接技術是建筑領域中比較常見的一種連接方式，只需要預制構件吊裝到位，螺栓與螺母準確連接即可。螺栓連接技術的施工效率比較高，施工所需時間比較短，但連接的穩定性受到螺栓本身的荷載能力限制，一旦應力超過螺栓本身的荷載能力就會出現構件連接處開裂的情況，影響裝配式混凝土結構的施工質量。

（2）焊接連接技術

焊接連接技術也是建筑領域中常見且常用的連接技術，技術成熟度較高，施工效率較高，能夠在一定程度上節約施工工期。但焊接連接技術存在荷載較弱的問題，在遇到地震等災害時焊接連接處容易出現脆性裂縫，影響整體結構質量。

（3）現澆連接技術

現澆連接技術通常應用在預制墻板連接施工中，通過箍筋結構和兩個墻板的結合來形成模板，然后進行混凝土澆筑施工。混凝土澆筑的質量高，但需要一定時間進行養護，28天的養護時間對于傳統現場全澆筑施工來講不算多，但對于裝配式施工結構來講難以被忽視。

（4）套筒灌漿連接技術

套筒灌漿連接技術中，套筒以球墨鑄鐵的方式成型，以鋼筋套絲方式處理，確保所有絲扣都在應該在的位置，保證套筒連接的穩定。

（5）漿錨連接技術

漿錨連接技術其實是一種間接錨固技術，鋼筋以有序錯開的方式排列在一起，對預留孔、道的要求比較高，方向和尺寸必須正確，才能夠保證連接的準確和穩定。漿錨連接技術在具體應用時需要充分考慮到工程的實際情況和需求，保證結構的質量。

（6）水平錨環灌漿連接技術

水平錨環灌漿連接技術是一種常用于墻板預制構件連接的技術。水平錨環拋出前需要先設置后澆帶，拋出后進行混凝土澆筑，其強度需要高于墻板的預制混凝土強度，才能夠保證裝配式混凝土結構的整體穩定程度[2]。

在具體的裝配式混凝土結構施工現場，技術人員需要根據工程施工需求選擇合適的連接技術。干式連接技術的施工效率高、操作簡單，但抗震能力較弱、延展性較弱。濕式連接技術的抗震能力較強、延展性較強，但施工效率相對較慢。近幾年，裝配式混凝土結構現場施工更多考慮干式連接技術，但干式連接下的建筑結構抗震性能有限，一旦遇上地震最先被破壞的就是連接節點，技術人員需要考慮應用部分濕式連接技術來分擔連接壓力，提高整體連接性能，還能夠降低大面積應用濕式連接所消耗的時間和材料。從發展趨勢來看，混合式連接技術的應用是裝配式混凝土結構現場施工的大勢所趨。

三、裝配式混凝土結構現場連接質量控制策略

1.影響裝配式混凝土結構現場節點連接的因素

（1）定位因素

對于裝配式混凝土結構現場施工而言，預制構件的定位十分重要，準確定位才能保證后續構件連接的質量，才能夠保證裝配式現場施工的質量和成效。如果裝配式混凝土結構現場定位不夠準確，預制構件不能及時安裝，或者會發生嚴重的錯位，都會直接影響現場整體施工質量。這一點必須引起技術人員和施工人員的重視，熟練掌握和應用吊裝車輛和設備，確保構件能夠及時、準確到位。

（2）施工材料因素

施工材料的性能是施工質量的重要保障，工程施工的工期比較長，儲存在現場的施工材料可能隨著時間的推移、溫度的變化而發生性能改變，從而影響施工后的結構穩定。以水泥砂漿為例，當環境溫度高于5℃時，水泥砂漿的擴展度為130～170mm，28d養護后的抗壓強度不低于65mpa[3];當環境溫度低于5℃時，就需要應用到專用的低溫水泥砂漿，以保證養護28d后的抗壓強度。以連接鋼筋為例，如果鋼筋在運輸、存儲過程中沒能得到很好地保護，則鋼筋可能存在彎曲、傾斜、偏位等情況，也可能存在內部裂縫，直接影響鋼筋的強度和抗應力性能。因此，在施工現場的材料保存、運輸需要盡量做好保護措施，減少對材料的不必要影響。

2.裝配式混凝土結構現場施工質量控制措施

（1）提高吊裝精度

提高吊裝精度需要從設置吊點、受力平衡、定點安裝等幾個環節入手。設置吊點是指在正式起吊前，技術人員需要對起吊構件的尺寸、質量、預裝位置有所考量，采用多個起吊設備進行多點吊裝，保證構件平衡的同時保證構件吊裝安全，避免出現高空墜物的可能性。受力平衡是指在起吊時，技術人員需要計算好吊裝構件的重心，保證構件的起吊和下落平穩，能夠安全、準確抵達安裝位置。受理不平衡很有可能導致構件在空中出現歪斜，甚至可能出現高墜，需要引起技術人員的重視。定點是指起吊前，施工人員需要對預制構件的連接位置進行處理，比如采用螺栓連接需要做好托板、螺栓的預埋，并進行校準，確保預制構件吊裝到位能夠迅速通過螺栓螺母進行連接，保證連接強度和效率。

（2）提高施工材料的保護程度

預制構件運輸時應盡量保證構件平穩、少晃動，比如在運輸預制疊合梁時，一次運輸數量應不超過2件，避免因為數量過多而出現晃動、傾斜甚至倒塌。疊放時應注意避免高度過高導致的傾倒或下部材料受損。比如預制樓板、墻板等構件在疊放時，最好不要超過6層，超出6層有可能最底下的構件就會受損影響質量[4]。裝卸時應盡量輕放，且現場管理人員需要做好區域規劃，避免施工材料的二次挪動，降低因運輸受損的可能性。砂漿等施工原材料的保護需要從材料入場質檢開始，質檢人員應進行嚴格的抽樣檢查，確保入場原材料的質量達到工程要求和國家標準，一旦發現抽檢不合格的批次立刻進行上報和復檢，嚴格控制不合格的材料進入施工現場。鋼筋、水泥、砂石等原材料都需要嚴格遵照質檢流程進行處理，保證材料質量。

結論：

裝配式混凝土結構現場連接技術和質量控制是保證工程施工整體效果的關鍵，連接技術分為干式和濕式兩類，具體應用需要根據現場情況和工程要求而定。現場質量控制需要從吊裝和材料本身兩部分入手，吊裝是裝配式施工的關鍵，材料質量是施工的基礎。

參考文獻：

[1]顏文.裝配式混凝土結構施工現場連接質量控制技術研究[D].東南大學，2018.

[2]朱祥.裝配式混凝土結構施工現場連接技術與質量控制研究[D].西安建筑科技大學，2020.

[3]焦俊杰.房屋建筑裝配式混凝土結構施工關鍵技術分析[J].工程技術研究，2019，4（16）：55-56.

[4]張效玲.裝配式混凝土結構施工技術分析[J].中國住宅設施，2021（04）：127-128.