摘要：目前，很多文章中都涉及到了对装配式建筑竖向结构的连接质量的质疑，甚至建议推翻现有的连接型式。任何工程的施工工艺都是由专业工程技术人员、施工人员应用相关的施工设备共同完成的，其中专业工程技术人员需担负大部分责任。我们不能因为一项工程的失败，就否定所有与其相关的施工工艺，而是要认真探讨该工程失败的原因并制定相应规程避免重蹈覆辙。鉴于此，本文就装配式建筑竖向结构连接质量控制展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。
关键词：装配式建筑；竖向结构；连接质量
1.竖向结构套筒续接技术研究概况
在我国，装配式建筑非新兴工艺，诸多庙宇建筑中早就使用了装配式木结构。20世纪初装配式混凝土建筑被开发出来，60年代开始流行于法国、英国、苏联以及北欧等国家。其早期结构系统以铰接居多，结构刚接系统自余占疏博士（Dr.AlfredA.Yee）1960年发明套筒续接器（Splicesleeve）后才开始使用，并首次应用于一座38层楼的装配式建筑（夏威夷檀香山阿拉莫阿纳酒店）的预制柱续接，开创了竖向结构套筒续接的篇章。此后的半个世纪，套筒续接器技术一直在美国、日本和我国台湾地区等地进行改良、研发、试验研究及应用。此外，采用此技术的装配式建筑结构的建筑在全球各地经历了无数次大小地震的考验。近年，我国积极开展对套筒的研究并发布了众多研究报告，有不少惊人的成果产出。
2.套筒续接技术原理及连接方式
2.1钢筋倒插入套筒连接
钢筋倒插入套筒连接型式（如图1所示）的施工流程是，先将底座上安装好垫片并封模，再把套筒内注满高强度砂浆，将吊装底端留有出筋的预制柱插入接合，使多余的砂浆溢出。此种工法可确保套筒内的高强度砂浆填实，当预制柱起吊时要注意防止钢筋碰撞弯折与弄脏。在高楼层时，其柱、梁节点需采用机械连接或3D节点，工艺较为复杂，故一般工艺常用于独立基脚的基础上，其结构连接是可靠的，唯一需管控的是高强度砂浆的搅拌，要符合砂浆厂家搅拌的规定及检验，质量管控需由专业工程技术人员直接管理并实施旁站监理。
图1钢筋倒插入套筒连接型式
2.2金属波纹管连接
如图2所示，钢筋籍由砂浆填充具备韧性的金属波纹管的续接方式早已被证明可以有效地传递拉力、压力和剪力，且便于柱与柱、柱与基础及剪力墙等节点的连接。国内外均有相关的规范或标准，例如：国内机械行业标准JB/T6169-2006《金属波纹管》中，对金属波纹管的结构、波纹形状、接口形式、制造材料及检验规则等都有完整的说明。美国PCIDesignHandbook8TH中对金属波纹管的连接提出七项建议：一是抗拉钢筋的锚固长度不得小于12倍钢筋直径；二是钢筋韧性的要求须满足耐震需求；三是若在结冰的气候下，波纹套管灌浆前须避免水进入；四是波纹套管壁厚不得小于0.6毫米，内径与钢筋间隙应大于12.7毫米；五是波纹套管内灌注浆料的强度不得小于连接部位的混凝土强度及35兆帕；六是特殊砂浆不可含金属成分且不可收缩；七是波纹套管必须被钢筋、砂浆和混凝土充分填实，以免发生脆性破坏。
图2金属波纹管连接型式
3.套筒与钢筋连接的质量管理
为确保续接套筒与砂浆质量合格，使用的套筒与砂浆必须通过JGJ355-2015《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》与JGT398-2012《钢筋连接用灌浆套筒》的检验试验，取得合格证后方得使用。每批套筒进货时，需立即依JGT398规定抽样套筒并进行试验，以确保没有不合格品。要确保套筒与钢筋连接质量，除套筒外还要保证现场正确的灌注工序。套筒续接砂浆灌浆的施工工序依其特性具体如下：（1）先检查套筒续接砂浆是否仍在有效期内，超过6个月以上禁止使用；3～6个月需过8号筛去除硬块后使用。（2）续接套筒内部以小手电筒检查，必须采用高压空气清洁干净（如图3所示）。
图3用高压空气清洁
（3）可采用砂浆或木材对柱底四周封模，以确定避免漏浆。（4）彻底检查灌浆机具是否干净，尤其是输送软管不应有残余水泥硬块。（5）搅拌水须做氯离子检测，不能含有氯离子。（6）测量并记录当日天气、气温、水温、续接砂浆温度与湿度。各生产厂家的材料虽然对温度的敏感程度不
一样，但都有一个共同点，就是温度低时续接砂浆强度发挥慢且弱，故在15℃以下执行套筒续接砂浆灌注时，要特别留意其强度的发挥，当续接强度未达标时，严禁继续加载于预制竖向构件上，例如板面的灌浆（如图4所示）。温度与湿度。各生产厂家的材料虽然对温度的敏感程度不一样，但都有一个共同点，就是温度低时续接砂浆强度发挥慢且弱，故在15℃以下执行套筒续接砂浆灌注时，要特别留意其强度的发挥，当续接强度未达标时，严禁继续加载于预制竖向构件上。（7）套筒续接砂浆用水量以产品使用说明为准，不得任意增减。如图12所示，RT-mix每包续接砂浆用水量为3.4公升±0.2公升。
图4 RT-mix套筒续接砂浆用水量示意图
4.连接成框架后结构的质量管理
为确保装配式竖向结构灌浆套筒续接安全，润泰润弘精密工程股份有限公司多年前即以近实体大小的试体，针对采用灌浆套筒的预制梁柱接头进行侧力和轴力加载实验，由滞回曲线结果显示出预制结构的性能表现不劣于传统结构。另外，日本也对预制柱构造的柱脚接缝和主筋套筒续接的影响进行侧力和轴力加载试验，亦同样得出预制结构不劣于现浇强度的试验结果。国内有不少专家学者针对套筒灌浆连接进行研究，例如清华大学钱稼茹教授等人利用五个剪跨比相同的剪力墙试体试验证明：套筒灌浆连接能够有效传递竖向钢筋的应力，使用套筒连接的剪力墙破坏机理与现浇构件基本一致。
结语
50多年来，全球各地区无数个项目证明，装配式竖向受力构件连接系统的可靠度在技术上及实际工程中是绝对可行的，并经过无数次的地震考验，这些项目有的是高达200多米的超高层建筑，只要有明确清晰的施工流程和工地管理及责任体系，就能保证质量达到标准要求。建筑工程的现代化在推进与发展过程中，初期因经验不足必然会遇上一些瓶颈，但在了解问题的原因后，障碍就非常容易被突破。因此，在技术与创新全面提升的同时，专业工程技术人员更应接受新工法、新观念且同步提升质量管理系统，以确保工程质量，走进新时代。
参考文献：
[1]徐咏，熊峰，陈江.装配式剪力墙竖向焊接节点抗剪性能[J].湖南大学学报（自然科学版），2018，45（05）：53-61.
[2]刘春年，陈为，胡典.新型连接方式在装配整体式剪力墙中的研究与应用[J].中国勘察设计，2018（05）：95-97.
论文作者:欧华超,李菲菲
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/4
标签：套筒论文; 砂浆论文; 钢筋论文; 结构论文; 强度论文; 建筑论文; 如图论文; 《基层建设》2018年第35期论文;