关键词：装配式建筑；建筑节点；干式连接技术
1. 引言
装配式建筑是上个世纪初提出的一种建筑施工方式，但由于当时的施工技术尚不成熟，没有得到广泛应用。直到五六十年代，英国、苏联等国家开始逐渐尝试采用装配式建筑方式来进行房屋的建造。慢慢发现，装配式建筑拥有建造效率高、生产成本低且环保等诸多优点，开始逐渐被世界各国推广和应用。在加上建筑施工技术的逐渐完善，装配式建筑也逐渐兴起，直到现在被广泛应用与各类房屋的建造中。与现浇模板技术相比，装配式建筑只需将预制的建筑构件通过机械连接的方式连接在一起就能完成大部分的施工任务，从施工周期和施工效率上来看，装配式建筑要显著高于现浇模板技术。建筑节点是装配式建筑中值得引起注意的地方，该处质量的好坏对建筑防震性和稳定性有很大的影响。据统计，当发生地震时，装配式建筑由于建筑节点的存在比现浇模板式建筑更抗震。因此，寻求更好的建筑节点连接技术是当前的研究热点。干式连接是目前应用最广的建筑节点连接技术，有必要对该技术进行详细的探讨，以推进装配式建筑更好的发展[1]。
2. 装配式建筑的节点
节点是装配式建筑的重点，也是施工过程中的难点。就国内而言，由于没有统一的要求标准，装配式结构可具体分为三大类。按照结构技术规范可分为框架结构和剪力墙结构；按照施工的方式来分，又有干式和湿式之分；还可依据施工位置的不同分成三种连接形式：柱和柱连接、墙和墙连接以及梁与柱连接。在本文中，主要对干式连接技术进行了研究。
所谓的干式连接，就是没有湿作业的参与，仅将预制的构件进行机械的连接即可。这种预制构件十分特殊，在制造时为了方便后续的连接，常在其中设置预埋件，而且连接时省去了混凝土的浇筑过程，不仅显著减少了工作量，且在施工效率上有了很大的提高。目前，许多内外的许多专家和学者一致认为，利用干式连接技术施工得到的建筑在质量、稳定性、安全性能等各个方面，未来都有很大可能超越现浇模板式建筑。
3. 干式连接技术的分类
干式连接技术主要有以下四种连接方式[2]：
1）焊接连接
焊接连接是干式连接技术中最常见的一种连接方式。该链接技术的工作效率高，可在短时间内完成工作任务，大大缩短了施工周期。不仅如此，该技术所需的材料以焊条为主，在通电的条件下即可进行施工作业，能够显著降低施工成本。但是，这种技术也有其相应的弊端，由于该技术，没有设置塑性铰，在抗震性能方面有很大的不足，抗震效果差。如若发生地震等震动较大的突发情况，会导致整体的结构遭到破坏，甚至会造成建筑物倒塌，对人们安全及经济效益有很大的潜在隐患。
2）钢吊架连接
钢吊架连接时干式连接技术中的又一类型。这种连接方式需要预先定做特定的柱体构件，这种构件有其特殊之处——在施工时可控制加载的偏心载荷，能够有效地降低柱体扭曲等情况的出现。这种连接技术的优点在于能够根据施工需要控制偏心载荷，所需的技术难度较小。并且，该技术在施工过程中所需的施工材料少，且预设构件的制作简单，可批量生产，不仅减少了人力、物力的投入，还能有效节约资源，降低投入成本。但该技术也有其弊端，预制构件在完成梁柱节点的连接后，自身承受载荷的能力较连接之前会有所降低。这种情况会导致在使用过程中，构件由于承重能力下降，会发生偏移、松动等现象，严重时还会断裂，对楼房整体的稳定性造成严重负面影响。
3）螺栓连接
所谓螺栓连接，就是利用螺栓对梁柱进行连接，这种连接方式与其它三种连接方式相比，其操作简单，施工步骤少。但对工作人员的技术要求非常高，螺栓旋的力度太小或太大都会对梁和柱造成危害。因此，在利用螺栓连接时，要严格把握连接的精度，以防止出现破坏梁柱的现象。此外，利用该技术建造的房屋，后期的维护费用相对较高，一旦螺栓松动，便会对梁柱的承载能力产生影响，间接影响建筑的稳定性，且维护过程中的难度也非常大，破坏严重时，甚至无法维修。
4）牛腿连接
牛腿连接较其它三种连接技术复杂。牛腿连接技术本身又可进行分类，可分为明牛腿连接、暗牛腿连接和型钢暗牛腿连接。明牛腿连接顾名思义，在明面上进行连接。在施工时需要将连接点暴露出来，然后再进行连接。这种连接方式对导致建筑物的美观性较差，但是会显著增强建筑物的承重能力和稳定性，经济实用且安装简单，主要适用于农村或美观性要求较低的楼房建筑。暗牛腿连接比明牛腿连接的建筑物美观性有了一定的改善作用，且其对建筑物承载能力也有明显的作用，但非常容易受到制作工艺的影响，导致其稳定性较差。型钢暗牛腿连接由于牛腿的表面和连接点处均有一层混凝土的包裹，在建筑物美观性方面又提升了一个档次，且其承载能力与暗牛腿不相上下，顾综合考虑，该种连接方法使用较为普遍，适用于城市楼房建筑。
4. 具体案例分析
图1为某装配式停车楼的施工现场。该工程所用的结构体系为双T板—框架剪力墙。建筑的宽度和长度分别为103.9米和132.5米，预制率高达百分之九十。建筑工8层，其中地面以上7层，地面以下1层，建筑总高度为24.2米.建筑采用表面附有83毫米厚混凝土的双T板作为水平的承重构件，建筑节点采用的连接方式为干式连接。
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图1 某装配式停车楼的施工现场
图2为施工建筑柱体构件示意图。从图中可看出，该停车楼的主体构件包括剪力墙、楼梯、双T板、柱、倒T梁和楼面梁等。其中，除了剪力墙和柱等为竖向构件外，其余全为水平构件。
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图2 为施工建筑柱体构件示意图
图3为该停车楼干式连接点的示例图，图中清楚地显示了该工程施工中节点处的连接情况。其中，只有竖向构件的连接采用的是灌浆套筒的连接方式，剩下的节点处均采用的焊接、螺栓或是牛腿连接的方式。干式连接不仅有效减少了施工量，大大提高了施工效率，而且显著减少了资金的投入，对降低成本方面有重要的意义。
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图3 施工中各节点的干式连接示例图
该工程中应用到了几乎所有的干式连接构件。虽然构件的精确度已经达到毫米级别，但在安装过程中，仍存在不可忽视的误差，且误差的大小会随着构件数量的增加而变大，当构件的数目足够多时，误差将特别明显，不仅对建筑的美观性造成影响，还会导致节点的受力增大，甚至会毁坏干式连接构件。因此，在干式连接时，要严格按照施工要求进行，对连接点的位置精度和尺寸精度做出更严格的要求。
5. 结论和展望
从整体来看，装配式建筑虽然也存在一定的缺陷和局限性，但相比于传统的现浇模板技术，其优势不言而喻。装配式建筑操作简单、效率高、工期短且绿色环保，还能减少施工人数。此外，装配式建筑的施工质量高、稳定性和安全性高，建筑的美观也在逐渐提高，这些优势非常符合我国现阶段建筑领域的发展趋势。
然而，抗震性能差这一缺点仍然是装配式建筑节点干式连接技术不可忽略的重要问题，且目前国内外的许多学者都将研究目标直指于此。因为建筑的抗震性对人身安全有很大的威胁。因此，干式连接技术未来的发展趋势将以提高建筑的抗震性为目标，通过引入当前先进的科学手段，在不远的将来，干式连接技术一定能够克服这一缺点，各方面逐渐完善，我国建筑领域将得到更大的发展。
参考文献
[1]李泽中, 魏振宇. 装配式建筑节点干式连接技术探讨[J]. 山西建筑, 2019, 45(22):82-83.
[2]徐科杰, 应森源, 张静, 等. 装配式建筑梁柱节点干湿连接方法的对比分析[J]. 住宅与房地产, 2019, 30:140-141.
论文作者:徐丽萍
论文发表刊物:《城镇建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/14
标签：建筑论文; 技术论文; 干式论文; 节点论文; 构件论文; 梁柱论文; 方式论文; 《城镇建设》2020年第2期论文;