裝配式混凝土結構施工現場連接技術分析

許教濤

廣州市盾建建設有限公司 廣東 廣州 510000

在建筑行業不斷發展的基礎上，其施工技術的水平也得到了逐漸提高。作為現階段使用較為廣泛的裝配式混凝土構件而言，其自身結構節點的良好銜接是施工現場中較為關鍵的工作。根據施工現場情況、環境的不同，混凝土的連接技術通常有著一定的不同之處，只有在連接過程中不斷適應不同的施工現場環境才能夠保證裝配式混凝土構件具備足夠的安全性與可靠性。因此，現階段我國的各個研究單位正在快馬加鞭的進行著混凝土節點連接的研究，為混凝土構件的廣泛使用與建筑行業的進步提供一定的保障。

1 裝配式混凝土結構的具體內涵

作為近年來建筑行業發展過程中新興產物，裝配式混凝土結構逐漸被人們重視了起來，相比于傳統施工技術而言，裝配式混凝土結構具備污染小、施工效率高、對周圍環境和住宅影響小的獨特優勢，被我國發達城市廣泛應用。然而，雖然有著這些獨特的有點，但是裝配式混凝土構件的種類與預制構件的數量還是較少的，其制作的工藝和技術通常很高，這也是滿足不同施工現場環境以及具體情況重要因素。在具體的設計過程中，大多將混凝土預制構件的連接處設置為鉸接的方式，但是隨著建筑行業的發展與城市化進程的加快，在當下使用較為廣泛的高層建筑中多半使用的是剪力墻結構，這使得混凝土預制構件不僅要滿足框架結構的使用連接，還要保證其能夠在剪力墻結構中得到廣泛使用[1]。針對剪力墻結構而言，其自身的抗震能力較強，若是預制構件上的節點連接能夠滿足裝配式建筑的具體設計要求，那么將可以在最大程度上保證建筑抗震性能與安全性的提高，使得建筑行業經濟效益取得最大的收益。所以，對于裝配式混凝土預制構件在施工現場連接技術的分析研究是必要的，是體現價值與現實意義的重要保障。

2 裝配式混凝土結構的主要特點

對于建筑行業而言，裝配式混凝土結構有著一定環保節能的特點，對于建筑企業的經濟效益提升有著重要的作用。但是，在具體的實踐操作過程中裝配式混凝土預制構件的整體質量和體積相對較大（如圖1所示），為防止問題的出現，在運輸或構件的安裝過程中，應充分結合混凝土結構的主要特點進行分析，在后續的施工中結合科學化的連接技術，進而實現施工質量的提升。

圖1 裝配式混凝土構件結構

（1）標準化、生產精準度高。作為混凝土預制構件中的重要組成部分，預制立柱、預制墻面等構件占據著重要的地位。在整個裝配式建筑施工過程中，應結合同種類的預制構件截面尺寸、配筋的一致性進行生產標準化的保障。因此，在具體的混凝土預制構件生產過程中，應針對截面的具體尺寸以及鋼筋位置進行系統化的分析，結合實際情況和具體數據加以統計和生產。

（2）混凝土預制構件在生產與運輸過程中應制定計劃，為施工效率的提升提供幫助。

（3）應結合預制構件安裝的順序性進行工作，結合混凝土構件布置設計圖進行構件的吊裝工作，為構件連接安裝工作的順序化開展奠定良好基礎。

（4）混凝土預制構件的連接技術分析主要是為了確保預制構件能夠實現自身結構的穩定性，促進整體構件連接的安全性。結合預制構件的整體受力特征，依照具體化的方式進行連接施工處理，為整體穩定性的提升以及結構的耐久性提供保障。

3 裝配式混凝土結構連接施工的主要原則

對于裝配式混凝土構件而言，在施工現場連接時應符合我國的相關應用標準，并對程序的具體內容加以分析和了解。在連接施工過程中，應對結構的基本連接節點加以設計分析，結合施工現場的實際情況作出合理化分析并選擇出較為合適的連接技術。因此，在進行連接技術研究時應重視混凝土構件的自身承受能力，確保構件自身受力的穩定性。

除此之外，在設計過程中應保障整體工程的安全性能，避免因操作不當問題發生安全事故。對此便需要加強節點連接中所涉及的因素進行合理化控制與科學化管理，在熟悉材料構件施工原則的基礎上，依照相關規范制度加以分析研究，使得預埋件與套筒焊接等技術的使用效果得以加強。

4 裝配式混凝土構件的連接技術分析

在裝配式混凝土構件的連接過程中，其主要使用的連接方式則是鋼筋連接技術，此技術可以很好的將節點處加以穩定化的連接，并保證節點處能夠符合設計與工程施工的具體要求。利用鋼筋的方式進行連接，此工藝可以滿足混凝土預制構件的承載力要求，確保各個單位的構件的受力的減少，提高整體結構的強度與剛度，并具備一定的優勢，在大多數的施工現場通常使用的使用灌漿套筒的形式完成連接工作。

4.1 灌漿套筒的連接

此技術最早出現在德國，在初期時期被使用于施工過程中預制樁的連接工作中，在不斷的完善與更新過程中取得了較好的連接效果，因此在后續的裝配式建筑工程中逐漸被用于鋼筋的連接中。灌漿套筒技術首先是結合套筒的方式將連接的鋼筋融入到整個混凝土結構中，隨后進行結構材料的澆筑，確保鋼筋與結構能夠保持穩定性的連接。通常而言，在施工現場往往會受到一些變化因素的影響，所采用的連接材料多半為帶肋鋼筋，生產廠家的不同使得帶肋鋼筋的具體質量也是各不相同，在具體的連接過程中充分分析鋼筋自身的數據參數，并依照此數據來調整，為施工質量的提升奠定良好基礎[2]。結合連接工程中的親身經驗，鋼筋很有可能在連接施工時出現被扯斷的現象，但是這種被拉斷的鋼筋通常被應用于套筒的外側部分，并不會對內部的混凝土構件產生較大的影響。因此，在多樣問題出現的情況下，應結合連接施工的各種情況加以分析并制定一套較為通用的施工標準，通過加強人員培訓的方式提高施工人員的意識，并避免出現鋼筋變形的問題，影響建筑的整體質量。

4.2 鋼筋漿錨搭接

對于混凝土構件連接技術而言，漿錨搭接技術主要指的便是通過將需要連接的鋼筋插入到預制墻板底部的預留孔洞中，再結合高壓注漿的方式來確保鋼筋之間能夠完成良好的連接效果，（如圖2所示）實現鋼筋的應力傳遞工作，主要的工作原理便是粘結錨固原理，這種方式主要可分為漿錨間接搭接、約束漿錨搭接技術。漿錨間接連接技術最開始是從國外進行引進的，其技術叫做縱向鋼筋連接技術，在進行漿錨搭接工作開始之前，應對所采用的鋼筋進行力學檢驗規定，但是因為我國現階段此技術并未達到爐火純青的地步，存在一定的技術限制，所以需要生產廠家可以提供構件材料的檢測報告并結合相關專家的認證之后才能夠加以使用，為滿足施工現場實際要求的基礎上提高整體施工質量。另外，雖然鋼筋漿錨搭接的方式具備成本低下、施工方便的優勢，但是受自身承載力不足的原因，并不適合在高層裝配式建筑中實行縱向鋼筋連接。

圖2 灌漿錨固連接

4.3 焊接連接

針對我國大多數的裝配式混凝土預制構件連接工作，使用最為廣泛的連接技術則為焊接連接技術，當下我國所使用的焊接技術源于國外的干式連接。但是在實際使用過程中，此技術連接后的鋼筋會被隱藏起來，不方便檢查，并且地域焊接連接技術的構件自身抗震性能較差，并沒有灌漿套筒技術的穩定性強。若是裝配式建筑地區需要進行抗震性能的設計，那么在地震問題的影響下，通常會在連接處出現被破壞的情況，并且對于焊接焊點位置的剛性較大但延展性不夠。然而，焊接連接技術的優勢也是十分明顯的，此技術可以最大程度的減少混凝土的使用量，降低工程的整體成本，降低工程對環境的污染程度，對于施工進度的促進有著較為良好的作用。此連接技術的內在潛力巨大，只要可以解決技術中抗震性能差的問題，就可以在多數裝配式建筑連接工程中廣泛使用，現階段常利用熱處理的方式降低焊接技術的殘余應力。

4.4 螺栓連接技術

在裝配式混凝土構件連接技術的研究過程中，螺栓連接技術是當前較為方便、操作較為簡單且整體構件較為簡單的一種連接技術，也是極為常見的一種連接技術。螺栓連接技術與套筒擠壓連接技術相似，也是鋼筋機械連接方式中的一種，被廣泛使用與建筑結構剪力墻的連接中。現階段，我國相關研究人員創建了一種裝配式剪力墻豎向螺栓連接的剪力墻系統，通過使用螺栓連接的裝配式剪力墻，這種方式下剪力墻的承載能力與現澆筑剪力墻的承載能力相似，并且具備一定的延展性與剛度退化曲線[3]。然而，對于螺栓連接而言，此技術對于施工時的精準度要求較高，在后續的維修工作中較為復雜，維修的成本更是遠遠高于其他連接方式。所以，在我國大部分的高層建筑中并不會采用這種方式，其帶來的經濟效益并沒有更高的效果。

4.5 牛腿連接技術

牛腿連接主要的工作原理便是結合構件連接點的高度承載能力向其他構件進行豎向應力的傳遞，在此過程中實現裝配式混凝土預制構件自身穩定性與抗震性能的提高，所以這種方式通常被應用于工業廠房、倉庫等地方。

牛腿連接技術具體細化可分為明牛腿連接技術、暗牛腿連接技術以及型鋼暗牛腿連接技術三種。其中明牛腿連接方式是將連接點處在建筑結構外部進行預制構件的連接，主要包括著剛接與鉸接兩種方式，這種方式主要的優點是承載能力強、剛性大且方便安裝；然而，此方式的缺點在缺少一定的美觀性，主要被用于廠房、倉庫等位置。相比于明牛腿連接技術，暗牛腿連接技術通常具備一定的美觀性且自身承載能力也較好，在連接節點接頭處所占據的空間較小，這種方式使得牛腿形態發生了改變，實際的承載能力在此過程中也發生了變化。型鋼暗牛腿連接技術，經常被用于梁柱節點的連接工作，其外部需要使用混凝土進行包裹，使得各個節點連接位置不會暴露，在整體的美觀程度上遠比明牛腿良好，其承載力在形態改造之后也變得越來越強。

5 裝配式混凝土構件與墻板連接技術的分析

5.1 混凝土預制構件連接處

在進行現場施工混凝土構件連接施工時應充分考慮構件與現澆構件之間的連接工作，通常對于大多數的混凝土構建而言其主要的傳力方式都是利用剪應力進行傳遞的，或是依照剪應力與壓應力相結合進行應力的傳遞的，因此其傳力的方式主要有以下幾種形式；剪切摩擦傳力、通過設計剪鍵傳力、接觸面壓應力的傳力等。在進行傳力計算時應充分考慮壓應力與剪應力在此過程中所產生的破壞曲面。預制構件與現澆混凝土之間的結合接觸面需要保證粗糙，利用拉毛的方式增加接觸面的摩擦力度。在接觸結合的部分應使用正交鋼筋的方式加以設置，避免混凝土的保護層出現開裂被破壞，應該在邊界位置利用箍筋加以固定密封，并確保彎鉤可以彎折135度，對縱筋加以固定。

5.2 預制夾芯保溫板連接處

在進行外墻施工時，施工單位經常會利用預制夾芯保溫外墻板，此墻板是結合現代化先進技術加以生產的，具備一定的保溫、防水防火效果，在我國也有著一定的使用范圍。預制保溫墻板主要可以被分為組合式與非組合式兩種，其中非組合式墻板是在兩層板墻中進行荷載水平的分配，結合柔性連接與墻體結構實行傳力。另外，組合式墻板可以與墻體形成共同受力的形式，均勻分布所受到的荷載并進行應力傳遞。然而，預制夾芯保溫板現階段在我國裝配式建筑行業中的使用范圍較小，技術并不夠成熟，在大型的建筑中有著一定應用。為防止施工完成后出現墻體李芬，通常混凝土預制構件的連接工作所使用的是非組合式的墻板進行連接，對于保溫板的具體連接主要可以分為剛性連接與柔性連接，這兩種連接方式所適用的墻板情況不同，并且由于我國缺少相關的施工規范和具體的經驗，因此通常會結合施工經驗進行連接工作。

5.3 裝配式混凝土結構的防水連接

對于混凝土構件而言，各個構件之間存在著一定的縫隙，在實際連接施工過程中通常需要開展防水連接，若是防水連接工作不到位，那么將很容易出現材料被腐蝕的情況，很大程度上影響著施工質量與建筑的整體使用周期。在傳統施工模式中，通常使用的是防水層的方式避免建筑出現滲水情況，對于地下結構而言所使用的則是防水混凝土。而混凝土構件的防水連接工作中，主要便是通過減壓腔、改變結構大小以及增加坡度的方式進行防水工作。在材料的使用過程中，主要還是加強防水材料的使用，增加混凝土構件的整體防滲水能力。

6 結語

總之，現階段在裝配式混凝土建筑使用范圍不斷廣泛的同時，通常需要考慮施工現場構件的連接技術。因此，施工單位應重視連接技術的研究，準確分析當前幾種連接技術存在的優缺點，結合科學化的方式加以改進，通過科學化的計算之后，注重國內外先進技術與經驗的學習參考，為裝配式混凝土構件的連接質量提升奠定基礎。