装配式混凝土构件连接方式调研课题.pdf

装配式混凝土结构连接方式一、概述国内外的研究人员和工程设计人员依据桥型特点、施工条件和所处环境等因素，对预制拼装墩柱（包含立柱及盖梁）连接构造提出很多类型。主要可归结为有粘结后张预应力钢绞线（精扎螺纹钢）、灌浆套筒连接、波纹管连接、湿接缝连接、插槽式连接、承插式连接以及混合式连接等。由此实现了预制墩柱之间、预制墩身与盖梁、预制墩身与承台的连接，而拼装接触面采用砂浆垫层或环氧胶接缝。预制构件的连接方式需根据结构形式、抗震设防烈度、施工、运输、拼装等因素综合考虑，主要连接方式如下表所示。表1.1装配式结构预制构件间主要连接方式抗震设防烈度/编号连接方式适用范围加速度峰值≤71灌浆套筒桥台各构件竖向连接，桥墩各构件竖向连接0.1g(0.15g)≤72灌浆金属波纹管墩柱、台身与承台、盖梁连接0.1g(0.15g)≤73插槽式桩基与承台、承台连接0.1g(0.15g)≤64承插式墩柱与承台连接，桩基与承台连接0.05g≤75后张预应力筋墩柱与承台、盖梁连接，盖梁、墩柱节段连接0.1g(0.15g)≤86湿接缝盖梁间、墩柱与承台0.2g根据国内外的试验研究及应用调研，通过上述几种连接构造的对比，考虑到国外既有经验的可靠度及国内理念接受度，国内城市桥梁快速连接接头多选用灌浆套筒连接构造。表3.2.4各种连接构造比较抗震性能耐久性编号连接方式精度要求施工速度（与现浇相比）（与现浇相比）1灌浆套筒稍逊相当最高快2灌浆金属波纹管稍逊相当高快3插槽式稍逊相当略低较慢4承插式较差略好低快5后张预应力筋稍逊相当高较慢6湿接缝相当相当低最慢灌浆套筒和灌浆金属波纹管技术是目前国内装配式建筑竖向连接常用的两种方式。虽然灌浆金属波纹管相对于灌浆套筒存在较大优势，但是它不如灌浆套筒设置灵活，且钢筋的插入深度比灌浆套筒钢筋插入深度长1倍多，构件过长的外露钢筋加大了吊装、运输过程中的弯折、损坏风险。相比较而言，钢筋套筒灌浆连接技术更加成熟，适用于较大直径钢筋的连接；广泛应用于装配式混凝土结构中剪力墙、柱等纵向受力钢筋的连接。钢筋浆锚搭接连接适用于较小直径的钢筋（d≤20mm）的连接，连接长度较大，不适用于直接承受动力荷载构件的受力钢筋连接。国内应用较多的连接方式为灌浆套筒连接。对于灌浆套筒连接，套筒腔体内部灌浆密实是灌浆套筒连接有效的先决条件，国内外试验室内的灌浆套筒连接是十分有效的，然而受工地现场施工人员素质等因素的影响，腔体密实难以保证，且目前缺乏有效的检测手段，验收时也没有足够依据。因此，应加强施工人员技术培训，同时健全监督监管体系。（市市政设计院）二、构件连接方式2.1灌浆套筒连接套筒灌浆技术的定义为：钢筋套筒灌浆连接技术是指带肋钢筋插入内腔为凹凸表面的灌浆套筒，通过向套筒与钢筋的间隙灌注专用高强水泥基灌浆料，灌浆料凝固后将钢筋锚固在套筒内实现针对预制构件的一种钢筋连接技术。无收缩灌浆料是以高强度材料作为骨料（如：石英砂、金刚砂等），以水泥、灌浆母料等为介质，辅以高流态、微膨胀、防离析等外加剂（如：减水剂）配制而成。钢筋套筒灌浆连接施工流程主要包括：预制构件在工厂完成套筒与钢筋的连接、套筒在模板上的安装固定和进出浆管道与套筒的连接，在建筑施工现场完成构件安装、灌浆腔密封、灌浆料加水拌合及套筒灌浆。2.1.1全灌浆套筒▲灌浆套筒连接模型示意图▲现场拼接图▲套筒▲预制构件制作▲水平灌浆2.1.2半灌浆套筒连接半灌浆套筒的施工工艺即在工厂预制的时候把套筒连接到钢筋上预制成型拉到现场组装。▲半灌浆套筒连接▲直螺纹套筒和灌浆套筒连接钢筋对位之后灌浆前有一项重要工作——吹灰，即用高压气泵把里面的东西全部吹出来。这里面的东西，也包括了空气，灌浆的时候如果空气不能排出来，就会导致灌浆料不密实，因此我们一般在套筒灌浆预留两个孔出浆孔和灌浆孔。2.1.3倒插法灌浆工艺把套筒预埋在构件的上部，插筋预留在构件的下部，构件吊装时将插筋对准下层构件露明的套筒插入，降低了构件生产和施工安装的难度。倒插法预制剪力墙基本构件图套筒在上，插筋在下：特点：1.这样的预制剪力墙因为不需要留注浆孔和排气孔，因此可以采用不留侧孔的套筒，降低了套筒成本。2.由于构件表面不需要留孔，可以任一面朝下生产（正反打工艺均可），表面平整容易收光，降低了构件生产难度、节约成本，特别是采用正打工艺使构件的外立面装饰有了更多的选择性。3.套筒与构件中钢筋的连接可以选择螺纹连接或者熔焊连接，降低生产难度节约成本。4.钢管套筒在构件上表面的留出长度由楼板的现浇叠合层厚度决定，高出现浇后的楼面10～20mm为好。2.2浆锚搭接连接浆锚搭接连接是指在预制混凝土构件中采用特殊工艺制成的孔道中插入需搭接的钢筋，并灌注水泥基灌浆料而实现的钢筋搭接连接方式。这种搭接技术在欧洲有多年的应用历史，也被称之为间接搭接或间接锚固。我国已有多家