摘要：在装配式混凝土结构设计中，连接技术是一项非常关键的技术，是维持混凝土结构整体性以及抗震性的重要保障。本文主要以目前我国的混凝土结构现状入手，重点论述了常用的连接技术，供相关工作者参考。
关键字：装配式混凝土；结构设计；连接技术
引言
近年来，装配式混凝土以其生产效率高、施工速度快、节能环保等方面的优点受到建筑行业的广泛关注。同时，国家政策也支持和鼓励装配式混凝土结构向产业化的方向发展。目前，装配式混凝土的主要应用是利用特定的连接方式，将预制构件连接起来，从而构成一个整体，在一定程度上提高了结构的刚度以及承载能力，具有很高的研究价值。
1我国装配式混凝土的应用现状
一般来说，装配式混凝土结构多用于多层或者低层公共建筑和住宅建筑，以“多组合、少构件”为主要应用原则，利用铰接的方式使其连接起来。虽然其中的预制构件减少了，但是却显著提高了其标准化程度。但是就我国的建筑工程现状来说，我国是人口大国的特殊国情决定了我国的房屋建筑多是以高层为主，为更好的满足高层建筑的需求，必须要限制框架结构在建筑物上的应用。在建筑工程中多是采用框架剪力墙结构和高层剪力墙结构，结合用户取暖、采光等方面的实际需求，在住宅建筑中以装配式剪刀墙结构为主。剪力墙的结构体系相互之间的连接方式主要是通过绑扎钢筋后，浇筑混凝土完成的，也被人们称之为“湿作业连接”，具有较高的抗震性能。高层框架节点的连接多是以刚接为主。
2装配式混凝土结构设计中的关键连接技术
装配式混凝土结构设计中应用最多的连接技术是钢筋套筒灌浆连接技术，除此之外还有浆锚搭接、绑扎搭接、焊接、机械连接等。遵循节点设计实现强接缝，弱构件的原则，在节点设计上使装配式混凝土结构具有与现浇混凝土结构完全等同的整体性能、稳定性能和耐久性能。下面主要介绍几种常见的装配整体式连接方式：
2.1套筒灌浆连接
套筒灌浆连接技术最早是在1970年，美国结构工程师Yee博士发明的，当时所应用的是NMB连接套筒。套筒灌浆技术在国内的初次使用是在檀香山旅馆建筑中，主要用来连接装配式框架结构的柱体。目前，套筒灌浆连接技术已成为装配式混凝土结构最常见的连接方式，此项连接技术的主要作用原理是当灌浆料受到套筒的约束作用后，灌浆料与套筒内侧筒壁间产生较大的正向应力，钢筋通过正向应力在其带肋的粗糙表面产生摩擦力，传递钢筋轴向应力。我国现行国家规范《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1中规定一级抗震等级剪力墙以及二、三级抗震等级底层加强部位，剪力墙的边缘构件竖向钢筋宜采用套筒灌浆连接。自2015年9月1日起，我国开始实施《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程》JGJ355-2015，此项《规程》的实施，以往以《钢筋机械连接技术规程》JGJ107为依据的接头型式检验报告均将作废，需按《规程》要求重新完成。此项《规程》对材料、接头性能以及设计等进行了具体的要求，并且还加入例如接头型式检验，对其检验的具体条件、检验试件、检验项目以及灌浆强度都有做明确的规定。该《规程》要求标养28d的灌浆料强度要控制在85MPa，其接头拉伸试验当天灌浆料的有效抗压强度为80MPa～95MPa。同时规定如果试验时间过晚而造成灌浆料强度超过上限，则接头试件将作废。钢筋套筒宜采用球墨铸铁，铸造工艺成型，钢筋套丝后，要求丝扣全部扭入套筒内。钢筋采用套筒连接时，宜采用受力钢筋通过套筒直接连接，不宜采用钢筋通过套筒连接后再搭接连接。下图１所示为套筒连接图。
2.2浆锚搭接
浆锚搭接与其他连接方式不同，这种连接方式需要将钢筋拉开一定距离，对其实施搭接，这种方法在国外也叫做间接锚固或者间接连接。浆锚搭接连接包括螺旋箍筋约束浆锚搭接连接、金属波纹管浆锚搭接连接以及其他采用预留孔洞插筋后灌浆的间接搭接连接方式。纵向钢筋采用浆锚搭接连接时，需要对预留孔成孔工艺、孔道形状和长度、构造要求、灌浆料以及被连接钢筋等进行必要的力学性能和适用性的试验验证。但是如果钢筋的直径大于20mm则不适用于浆锚搭接连接。另外，对于直接承受动力荷载构件的纵向钢筋也不应采用浆锚搭接连接。下图2所示为浆锚搭接构造示意图。。
2.3焊接连接
焊接连接方式是美国干式连接中比较常用的连接方式，这种连接方式可以有效避免浇筑和养护混凝土，对于工期的缩短有很大帮助。而且，通过合理安排焊接连接工序，可以在一定程度上减小焊接的残余应力。但是这种连接方式也有很大的弊端，其塑性铰的设置并不是十分明显，而且抗震效果也不是很好，在反复的地震荷载作用下，就很容易会出现脆性破坏现象，能量消耗性能较差。因此，在实际的应用中需要结合施工具体情况选择合适的连接方式。
2.4螺栓连接
螺栓连接最大的特点就是便捷、简单以及安装快速，但是当载荷力较大的时候，应用这种连接方式却不是很实用，较容易出现整体性的挠度以及开裂等方面的问题，而且承载力会通过混凝土表面和钢板摩擦的方式进行传输。
2.5现浇连接
现浇连接是湿作业连接方式中最常见的一种，其具体工作原理是在两预制墙板之间设置箍筋，通过箍筋拉力将两墙板连为一起，再浇筑混凝土。-,也可用于叠合部件。在预制梁、柱节点处也多采用现浇连接方式。但其现浇连接还需要标养28d，使装配式施工进度大大减慢。
在2015年重庆大学的焦安亮研究出一种环筋扣合锚接连接，应用于装配式剪力墙结构，这种连接技术的主要优点在于其具有良好的抗震性能。其主要原理墙板底部采用现浇连接方式，缩减了钢筋套筒用量，减少了部分成本。
结束语
目前，我国的装配式混凝土连接技术研究还不是很完善，仍有很大的改善空间，这需要相关企业从自身出发，加强相关技术的学习、培养，不断创新，研发适合我国建筑行业发展的连接技术，不断提高工程质量，促进建筑行业的健康发展。
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论文作者:冯浩
论文发表刊物:《基层建设》2017年第27期
论文发表时间:2017/12/20
标签：套筒论文; 钢筋论文; 混凝土论文; 方式论文; 技术论文; 混凝土结构论文; 结构设计论文; 《基层建设》2017年第27期论文;