關(guān)于裝配式建筑節(jié)點連接方式的分析

張向宇

摘?要：隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，建筑行業(yè)快速發(fā)展，裝配式建筑方式受到了廣泛關(guān)注，主要原因是裝配式建筑不僅可以有效提升建筑工程的效率，而且可以有效的節(jié)約資源。在裝配式建筑過程中其最關(guān)鍵的是各個節(jié)點的連接方式，節(jié)點連接的質(zhì)量直接影響整個建筑工程的質(zhì)量。因此，本文主要對常見的裝配式建筑節(jié)點連接方式進行分析，并簡要闡述節(jié)點連接的現(xiàn)狀以及展望。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑;節(jié)點連接;現(xiàn)狀

裝配式建筑，通俗來講就是利用現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)，使建造房屋能夠像機器生產(chǎn)那樣，成批成套的制造，只需要把預(yù)制好的單個構(gòu)建，運送至施工現(xiàn)場進行組裝，使其成為一個整體就可以了。其中，在各個單個構(gòu)建組裝的過程中，需要處理好節(jié)點連接的問題。目前節(jié)點連接主要分為兩類，一種是框架節(jié)點連接，另一種是墻板節(jié)點連接，這兩種節(jié)點連接方式處理的效果直接影響著整體建筑工程的質(zhì)量，同時二者也是裝配式建筑方式中的薄弱環(huán)節(jié)，其構(gòu)件與構(gòu)件之間的連接問題直接影響著裝配式建筑方式的實施效果。因此，裝配式建筑節(jié)點連接方式的研究顯得尤其重要。

一、裝配式建筑節(jié)點連接方式

裝配式建筑節(jié)點連接主要分為框架節(jié)點連接和墻板節(jié)點連接兩類，從其發(fā)展情況來看，框架節(jié)點連接和墻板節(jié)點連接的處理方法又主要分為兩種，一種是干連接方法，另一種是濕連接方法。干連接方法的施工流程是：先是在工廠內(nèi)完成預(yù)制構(gòu)件的制作工作，并且將鋼板等零件部件植入連接的構(gòu)件中，然后就通過螺栓連接或者焊接連接的方法，將各個構(gòu)件進行連接，最后形成一個整體。而濕連接方法的施工流程：也是先在工廠內(nèi)完成預(yù)制構(gòu)件的制作工作，然后運送至施工現(xiàn)場，并且在施工現(xiàn)場進行一系列的吊裝工作，最后再使用澆筑混凝土或者水泥砂漿的方法對各個節(jié)點進行加固，形成一個整體的結(jié)構(gòu)，這種方法也可以稱之為仿現(xiàn)澆連接。

（一）框架節(jié)點連接

在裝配式建筑中，框架節(jié)點的連接非常重要。一個良好的建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)當“強柱弱梁”“強節(jié)點，弱桿件”“強剪弱彎”，就是要具有良好的整體性、抗震性以及耗能能力。其中“強節(jié)點，弱桿件”說的就是要重點強調(diào)節(jié)點連接，就是要去連接點處經(jīng)過處理之后其承載力要比桿件的承載力強，以此達到增強建筑結(jié)構(gòu)變形能力以及抗震能力。如果不著重強調(diào)“強節(jié)點，弱桿件”的話，建筑物就會容易受到一系列作用影響，使得連接節(jié)點遭受破壞，失去穩(wěn)定性，這一結(jié)果導(dǎo)致整體的框架也失去了效果。而目前框架節(jié)點連接的方法也非常多樣，按照干連接方法主要有：螺栓連接、焊接連接、機械連接等;按照濕連接方法主要有：套筒灌漿連接、漿錨搭接連接、水平錨環(huán)灌漿連接等。

（二）墻板節(jié)點連接

墻板節(jié)點連接是通過將預(yù)制混凝土墻板進行連接，形成一個整體，對于施工現(xiàn)場的墻體而言，具有較好的整體性和抗壓性。但是，目前在裝配式建筑中關(guān)于墻板節(jié)點連接的研究還不夠深入，使得墻板節(jié)點連接方式發(fā)展較為緩慢，而且存在諸多問題需要解決。墻板節(jié)點連接主要是對施工所涉及到的墻板與墻板、墻板與主體結(jié)構(gòu)、墻板與樓板進行連接。在外墻與主體結(jié)構(gòu)進行連接時，采用的處理方法主要是焊接連接、螺栓連接以及混凝土連接。而在墻板與墻板之間進行連接時，主要采用的處理方法是借助鋼筋的網(wǎng)面，然后對其進行現(xiàn)澆澆筑進而連接。預(yù)制剪力墻之間的連接，其采用的處理方法是將剪力墻內(nèi)部的鋼筋進行機械連接、漿錨、套筒連接等?？偟膩碚f，墻板節(jié)點連接更加符合于建筑產(chǎn)業(yè)的需求，因為其具有方便、快捷、安全等優(yōu)勢。

（三）干連接方法和濕連接方法

1、 干連接方法

干連接的方法主要是通過螺栓連接、焊接連接以及機械連接等方法形成一個整體，不需要像濕連接那樣澆筑混凝土，這樣施工起來較為方便快捷，但是其存在一個劣勢就是抗動力荷載性較差，并且需要較高的施工精度，在現(xiàn)場施工很難達到一個整體性的現(xiàn)澆效果，因此目前干連接作業(yè)在我國發(fā)展的進程還較為緩慢。

（1）螺栓連接。螺栓連接的方法也分為兩種，一是高強度螺栓，二是普通螺栓，它是通過利用螺栓的抗拉性和抗剪性，然后將兩個預(yù)制的構(gòu)件進行連接，形成一個整體。在遇到地震的情況下，經(jīng)過螺栓連接的預(yù)制機構(gòu)先是螺栓破壞，然后是連接件的破壞，在這一破壞過程中一定程度上可以減少地震的能力。但是，目前螺栓連接這一連接技術(shù)應(yīng)用于墻板節(jié)點連接時，在抗震性方面還有待加強。

（2）焊接連接。焊接連接的方法主要是通過焊接施工工藝將預(yù)制的構(gòu)件連接成一個整體。焊接技術(shù)在裝配式建筑構(gòu)建框架時應(yīng)用，將預(yù)制柱-柱進行連接，并且配合增設(shè)齒槽，可以有效的提高連接節(jié)點的抗剪性能。

（3）機械連接。機械連接的方法是將鋼筋以及連接部件進行機械咬合作用，使鋼筋進行連接并且能夠達到力的傳遞的效果。使用機械連接的方法，可以將連接件軸向拉力和壓力進行傳遞，具有連接頭強度高、施工方便以及無濕作業(yè)的優(yōu)勢，這有利于建筑施工現(xiàn)場進行綠色施工。

2、濕連接方法

濕連接方法主要是通過施工現(xiàn)場澆筑混凝土或者水泥砂漿的方法，將各個預(yù)制構(gòu)件連接成一個良好的整體。目前，我國在進行裝配式建筑施工時通常采用的就是濕連接方法，如套筒灌漿連接、漿錨搭接連接、水平錨環(huán)灌漿連接等。

（1）套筒灌漿連接。套筒灌漿連接的運作機理是將套筒內(nèi)部植入帶肋鋼筋，然后用水泥基灌漿料在灌漿口處注入，一直到排漿口流出灌漿料，最后將排漿口堵住，從而實現(xiàn)鋼筋的對接連接。套筒灌漿連接方法是經(jīng)過多次實踐驗證后所得到的可靠的連接方法，也是目前施工現(xiàn)場進行鋼筋連接的首選方法。套筒灌漿連接方法如果按照結(jié)構(gòu)形式來劃分，可以分為全灌漿套筒和半灌漿套筒。全灌漿套筒對比半灌漿套筒而言，其適用于所有的鋼筋連接，甚至適用于現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)。而半灌漿套筒，其不適用于預(yù)制梁和現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)。總之，套筒灌漿連接方法的優(yōu)勢是可以有效傳遞鋼筋應(yīng)力，而其弱點就是要求預(yù)制的混凝土制造精度非常高，并且鋼筋對接的難度較大，使得建筑成本造價也偏高。

（2）漿錨搭接連接。漿錨搭接連接技術(shù)是對預(yù)制部件設(shè)置預(yù)留孔，然后將需要搭建的鋼筋插入預(yù)留孔位置，最后將灌漿料注入使鋼筋進行連接。在NPC結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件中，針對在預(yù)制混凝土與現(xiàn)澆混凝土中間的豎向分布的鋼筋搭接，可以使用間接搭接的連接。需要注意的是，漿錨連接頭不能夠應(yīng)用于受拉構(gòu)件，并且在鋼筋直徑超過20mm與受動力荷載的構(gòu)件縱向鋼筋也不適用漿錨搭接連接。

（3）水平錨環(huán)灌漿連接。水平錨環(huán)灌漿連接工序是：先將預(yù)制的墻板進行豎向接縫，然后在接縫處設(shè)置后澆帶，最后在預(yù)制墻壁側(cè)面甩出鋼筋錨環(huán)并且進行后澆混凝土。但是這一施工工藝對后澆混凝土的強度要求較高，需要高于預(yù)制墻壁混凝土的強度。如果后澆混凝土達到質(zhì)量要求，則會達到整體結(jié)構(gòu)抗震性較強以及整體性較強的效果，需要注意的是在后續(xù)的施工中需要剔除多余的后澆混凝土。

二、裝配式建筑節(jié)點連接的現(xiàn)狀

（一）在框架、墻板節(jié)點連接方面

就目前裝配式建筑節(jié)點連接發(fā)展的情況來看，框架節(jié)點連接的方法較多，而且其連接過程中所顯示出的優(yōu)勢較為明顯，具有“強節(jié)點，強錨固”的性能特點，而且具有良好的抗震性，與現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)節(jié)點性能基本接近。而在墻板節(jié)點連接方面，由于研究略少且不夠深入，這一方式實施的效果有待提高，而且受到各個施工條件方面的影響，在墻板節(jié)點連接中還存在著接縫滲漏、保溫隔音性能差等問題。因此，裝配式建筑節(jié)點連接的發(fā)展，由于發(fā)展較為緩慢，在處理方法上還有待進一步提高。

（二） 在施工工藝方面

在施工工藝方面，裝配式節(jié)點連接的技術(shù)分為干連接技術(shù)與濕連接技術(shù)。但是從目前發(fā)展的情況來看，干連接技術(shù)與濕連接技術(shù)的連接性能還存在較大的差異。濕連接技術(shù)的優(yōu)勢是具有良好的抗震性能和安全可靠，并且與現(xiàn)澆混凝土節(jié)點性能基本接近。但是濕連接的劣勢是在連接核心區(qū)結(jié)構(gòu)時較為復(fù)雜，并且不符合節(jié)能環(huán)保的施工理念以及住宅區(qū)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的趨勢，同時濕連接工藝容易遭受環(huán)境影響，使得框架節(jié)點的施工質(zhì)量難以保證。而干連接技術(shù)相對于濕連接技術(shù)而言，具有較好的抗震性能，比較適用于抗震設(shè)防區(qū)域的建筑施工，而且這一技術(shù)施工起來較為方便、快捷，同樣也適用于住宅區(qū)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，因此還需要進一步的研究與發(fā)展。

（三）裝配式建筑節(jié)點連接的發(fā)展前景

裝配式建筑節(jié)點連接的發(fā)展前景，主要在以下幾個方面：（1）目前在裝配式建筑節(jié)點連接方式上大多數(shù)是采用濕連接技術(shù)，而干連接技術(shù)更加適應(yīng)建筑行業(yè)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，應(yīng)當對干連接技術(shù)性能特點進行深入研究，并且推廣使用。（2）雖然在梁柱框架節(jié)點連接方面的研究較為成熟，但是其連接方式較為單一，連接性能還有待加強。（3）節(jié)點連接問題因地震作用的影響，受到廣泛的關(guān)注。因地震作用使裝配式建筑節(jié)點連接遭受破壞的問題常常發(fā)生。因此在裝配式建筑節(jié)點連接方面應(yīng)當注重連接節(jié)點的減弱防震作用的研究。（4）裝配式建筑更加符合建筑行業(yè)發(fā)展的趨勢，應(yīng)當積極推廣，并且形成完整的裝配式建筑標準體系。

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