刘勇刚：
四川华构建筑科技有限公司副总工程师
国家一级注册结构工程师、高级工程师
四川省住建厅专家库专家
中国钢结构协会理事专家
本文由文章作者授权智建网编辑发布
【摘要】随着我国建筑发展需求的不断增加，对于建筑施工工 艺的要求也越来越高。连接技术是目前装配式混凝土结构设计的 关键技术，有着非常重要的作用。因此本文将对该技术进行讨论 和分析，了解其在工程施工过程中的应用情况以及相关的施工工 艺，从而给装配式混凝土结构设计提供对应的参考。
【关键词】装配式混凝土；结构设计；关键连接技术
引言：上世纪八十年代我国的建筑物施工设计多以装配式施工建设 为主，而经过近 10 年的发展这种结构设计方式逐渐淡出建筑行业。这是由于现浇技术的发展能够有效地减少施工成本。由于受到施 工工艺的限制，导致装配式建筑在连接处的处理方式存在缺陷， 无法提高其抗震能力和防水能力，导致在结构接缝处常会出现漏 水的问题。近年来，针对装配式混凝土结构设计的施工方式我们 进行了大量的研究，并研发出了新型的连接技术，使装配式混凝 土结构设计从新获得建筑行业的青睐。
一、目前的应用现状
当前，装配式混凝土结构主要是应用于多层建筑中竖向、水 平构件以及高层建筑中的水平构件。其中所用的预制构件种类主 要为预制梁、预制柱、预制剪力墙、预制外墙、叠合板、预制楼 梯、预制阳台、预制空调板等，其种类繁多，要求构件高度标准 化以减少成本。建筑设计始终遵循着“多组合、少构件”的原则， 在结构连接方式中主要使用的是“等同现浇”方式。随着我国城 市人口数量不断地增多，使得城市居住需求与城市紧张的土地供 应之间的矛盾不断地增加，导致后期城市建筑设计主要以高层建 设为主。因此传统的混凝土结构设计关键连接技术无法发挥出其 自身的作用。同时在现代化的建筑施工中主要是以剪力墙和框架 结构为主，其相互之间的连接方式变成了钢筋混凝土“等同现浇” 连接，这种连接方式逐渐替代了传统的施工技术，并不断地应用 于高层建筑中，有效地提升了建筑物的稳定性以及抗震能力。
二、钢筋连接技术
钢筋连接技术是目前开展装配式混凝土建筑结构施工的关键 技术，通过科学合理的连接方式能够有效地将建筑结构连接为整 体，使整个建筑结构具备良好的刚度和稳定性能以及抗震性能， 下面我们就几种常用的连接方式进行简单的介绍。
（一）灌浆套筒连接
这种连接方式最早出现于上世纪 60 年代，由一位美籍华人发 明，并将该项连接技术应用于檀香山上的其中一家酒店的施工中。经过不断地实践和改进之后，由日本人发明了新型的套筒连接技 术——NMB 连接套筒。这种设计方式使钢筋从套筒的两端进入到 套筒，然后使用具有较高强度膨胀砂浆来填充使其完成连接，因 此被称之为灌浆套筒连接[1]。由于这种施工技术相对简单，用料少， 因此得到了广泛的应用。而我国在经过多年的实践之后也发明出 了一种半灌浆式的套筒设计，这种连接方式将套筒与上部钢筋设 计为一个整体，然后将下部钢筋穿进套筒中然后再进行灌浆，因 此我们称其为半灌浆的套筒连接技术，具体可见图 1、2。
在该设计中使用的钢筋、套筒以及灌注的浆料都必须符合施工标准要求，而且所使用的钢筋需要使用带肋的钢筋，并且每一 种灌浆料都会对应不同的套筒，所以在施工之前必须要做好一一 对应的准备工作。
（二）浆锚搭接
这种搭接方式主要是使用连接的钢筋直接插入到预制板的墙 板所预留的洞口内。然后再使用注浆的方式来进行钢筋之间的搭 接。一般来说这种连接工艺主要分为两种，如图 3 所示。
1、约束浆锚搭接
这是一种纵筋连接方式，由于所使用的钢筋在搭接处的长度较短，因此更加适合直径较小的连接方式。
2、浆锚间接搭接
这种施工方式对于钢筋在搭接时插入孔道的距离较长，所以 具有一定的施工难度。在进行装配式混凝土结构设计时如果使用 浆锚间接搭接，在施工之前应当进行相应的力学实验，确保设计 技术满足施工技术标准要求之后才可以进行使用。
三、接合部位连接
在进行建筑设计时所使用的预制构件与混凝土之间相互结合 部分的连接安全性能对整个建筑起着非常关键的作用 [2]。在设计 过程中需要考虑预制构件能够满足生产和施工中的便捷化要求。同时要有相应的连接技术以确保整个接合部分能够有效地传递其应力。
（一）力学原理
混凝土结构连接部分主要是建筑结构的剪应力以及压应力之 间的传递，因此我们在进行连接设计时需要遵循力学作用原理 ， 使其符合结合部位应力的传递规律，具体可见图 4。
（二）接合部位
在图 5 中我们可以看到，装配结构中的预制构件与现浇混凝 土在接合处设置有竖向的接缝以及柱底与剪力墙之间的水平接缝， 还有在板面与板面之间的水平接缝。为了使各个连接部位能够满 足建筑设计要求，我们设计连接方式时主要是以表1 的内容为主。
四、三明治墙板连接
三明治墙板连接技术就是使用预制夹心保温外墙板所形成的 墙板。它具有保温、防水以及防火的功效，通常用于建筑围护， 这种设计方式常见于欧美日等国家。这种连接技术一般分为两种， 一种是非组合式的连接方式，它是由两层墙板来承担来自水平方 向的荷载力，同时将外页墙利用柔性的连接件与内业墙体之间进 行连接，使内业墙来承载来自竖向的荷载力；另外一种就是组合 式的三明治墙板，它是利用两层墙板来进行共同的受力，从而使 墙板之间可以产生共受力。墙板中间的刚性连接件能够向墙内、 外叶墙出现弯曲而产生建立，因此能够满足平截面的假定。
五、接缝防水技术
在装配式混凝土结构设计中所使用的预制板外墙连接必然会 存在缝隙，如果在缝隙位置的处理不充分，则会导致整个混凝土 结构设计的失败[3]。因此必须要做好接缝位置的防水处理。目前 常用到的防水方式一般有两种，具体如下：
（一）材料防水
这种施工方式通常是借助防水材料来阻断水，从而实现防水、 抗渗漏的目的。在墙面的接缝处使用耐候性的密封胶，同时使用 发泡聚乙烯材料作为背衬能够使防水的效能进一步的提升。
（二）构造防水
这种防水方式主要是使用构造设计来达成防水的效果，具体 可以参考图 7。当雨水侵入到外墙上，因为设计结构的特殊性可 以阻断侵入的水流，由此来实现防水的目的[4]。当然这种设计方 式容易出现灌风的问题，因此还会有风力的影响以及压力差等状 况。对于这些影响因素我们可以通过坡度、增加通风腔体以及设 置企口和减压仓的方式来消除，进而达成防水的目的。
这两种防水设计方式目前广泛应用于台湾地区。由于这种设 计方式具有较好的防水性能并且能够有效地抗拒变形，因此在进 行装配式混凝土结构设计时我们推荐使用这种方式。在图 8 中可 以看出，如果是水平接缝，则适合使用企口接缝或者是高低接缝， 而如果是垂直缝隙则主要采用双直槽式接缝处理方式。
六、结束语
目前，我国的建筑行业在发展过程中秉持着节能环保的发展目标。而使用装配式混凝土结构的设计方式也是为了响应这一发 展需求。同时在应用装配式混凝土结构时其连接节点设计是决定 装配式混凝土结构是否合理的重要因素，因此我们必须要不断地 进行技术升级，以便于能够给施工建设提供更多有益参考。
参考文献：
刘红梁 , 高洁 , 吴志平 , 曲兆隆 . 预制装配式建筑 结构体系与设计 [J]. 上海应用技术学院学报 ( 自然科学版 ), 2015,15(04):357-361.
吴涛, 刘全威, 张磊, 白国良, 徐亚洲. 预制混凝土构 件钢筋约束浆锚连接技术发展展望[J]. 西安建筑科技大学学报 ( 自然科学版 ),2015,47(06):776-780.
赵作周 , 周剑 , 侯建群 , 任宝双 . 装配式混凝土剪 力墙结构水平缝抗剪机理及承载力计算方法综述 [J]. 建筑结 构 ,2015,45(12):40-47+39.
（编辑：奚雅青）
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