浅析装配式建筑节点连接技术

2017-04-07许景秘马海彬

四川建筑 2017年5期

关键词：墙板现浇抗震

许景秘，白蓉, 马海彬

(1. 安徽理工大学土木建筑学院，安徽淮南 232001; 2.中国建筑第四工程局有限公司, 广东广州 510665)

浅析装配式建筑节点连接技术

许景秘1，白蓉2, 马海彬1

(1. 安徽理工大学土木建筑学院，安徽淮南 232001; 2.中国建筑第四工程局有限公司, 广东广州 510665)

装配式建筑是用预制混凝土的构件通过可靠的连接方式在施工现场装配而成的混凝土结构，节点连接问题一直是其热点乃至核心所在。随着住宅产业化的发展以及节能减排的号召，装配式建筑在未来定会迅速发展。文中详述了装配式建筑梁、柱、墙板节点处理方法以及发展现状，并综合国内外现状加以总结与展望。

装配式建筑；框架节点；墙板；连接；展望

传统的现浇混凝土结构由于平面设计多样、整体性、抗震性能好等优点使得其在工程建设中备受青睐。但是，随着建筑工业化的进程逐渐加快，现浇混凝土结构的弊端亦日益显著，诸如施工周期长、耗费大量人力物力、施工质量易受外界影响、质量通病多、环境污染严重等。相反，与传统的现浇混凝土结构相比较而言，装配式建筑则由于施工周期短、节约资源、节约成本、环境污染少等优点，会大力刺激建筑工业化的转型与调整。2017年伊始，国内很多省份从发展目标、重点任务、政策支持与保障措施等方面都对本省市的装配式建筑的发展做了详细的规划。以河北省为例，即力争在10年左右时间，使得全省装配式建筑面积比例达到30 %以上。装配式建筑可谓是前途一片光明。但是，与国际上其他国家相比，我国的装配式建筑由于发展起步晚，技术不成熟等原因使其踌躇不前，困难重重。

装配式建筑运用工业化的生产模式，首先在工厂预制生产单个构建，继而运至施工现场进行一系列的组装工作，使其成为一个整体。在组装过程中，节点连接处理主要分为框架节点连接与墙板节点连接，其二者的连接部位，是整个建筑框架的薄弱环节，连接性能的好坏直接关乎整个建筑工程是否有良好的抗震性能，能否在地震中屹立不倒，直接关乎建筑的使用寿命以及人们的生命财产安全。因此，节点连接问题直接影响着装配式建筑的发展进程，具有十分重要的意义。

1 装配式建筑节点连接

装配式建筑节点连接主要分为梁柱框架节点连接与墙板连接。而就目前发展现状而言，此二者的节点连接方式主要归为干连接与湿连接两种连接方法。干连接即为干作业的施工连接方式，其施工顺序为：首先在工厂完成预制构件的制作工作，并同时在连接构件中植入钢板等部件，继而通过螺栓连接或者焊接连接达到构件连接目的。湿连接即湿作业的施工连接方式，亦称仿现浇连接，这种连接方式的主要做法为：首先在工厂完成预制构件的制作工作，继而运至施工现场进行一系列的吊装，最后在节点浇筑混凝土或水泥砂浆进行锚固，达到一种“后浇整体式结构”。

1.1 梁柱框架节点连接

框架节点的处理异常重要，安全良好的建筑要保证“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点，弱杆件”，具有良好的整体性及耗能能力，抗震性能良好。“强节点，弱杆件”即着重强调节点连接的重要性，使塑性铰出现在梁端，这亦要求建筑节点处的承载能力要强于杆件的承载力，进而提高建筑结构变形能力，增强抗震性能，否则整个建筑物会在一系列作用下会发生节点失稳破坏，节点失稳破坏无异于框架的整体失效。就目前发展而言，装配式建筑梁柱框架节点的连接方法多样，按照干连接方法主要有：机械套筒连接、牛腿连接、焊接连接、螺栓连接、榫式连接等；按照湿连接方法分类主要有：浆锚连接、普通现浇连接、普通后浇整体式连接、灌浆拼装、预应力技术的整浇连接等。

1.2 墙板连接

预制混凝土墙板较现场施工的墙而言具有较好的整体性与刚性，但是，墙板的连接在装配式建筑发展中的研究不够深入，较框架节点连接发展缓慢，存在问题较多。墙板的连接主要涉及到墙板与墙板、墙板与主体结构连接，墙板与楼板的连接问题。外墙与主体结构的连接主要有焊接连接、混凝土连接与螺栓连接。而墙板与墙板之间的连接则主要借助于钢筋网片进而进行现浇浇筑连接。至于预制剪力墙的连接，则是通过对剪力墙内部钢筋进行机械连接、浆锚、套筒连接等连接方式实现。

但是，墙板的连接应更加符合建筑产业化需求，更加方便、快捷、安全。因此，个人提出“轨道式键槽墙板”这一模型概念，此种墙板主要是在梁、柱上预制有轨道，并在轨道合适位置设置横向键槽，以牢固连接墙板。此外，墙板亦设有与轨道类似轨道配套装置。此种墙板施工步骤主要如下，首先吊装本层梁柱并进行拼接，进而吊装墙板构建，将墙板插入柱上轨道由上而下安装，最终插入键槽连接，并用水泥砂浆或是其他材料进行密封处理。

2 节点连接现状

2.1 框架、墙板连接

装配式建筑节点连接问题顺应并推动着建筑产业化的发展。就具体节点连接而言，梁柱框架节点的连接方式较多，并且其连接性能优异，符合“强节点，强锚固”性能要求，具有良好的抗震性能，基本接近与现浇混凝土结构节点性能。但是，墙板连接则相差甚远，研究略少。因产品的工艺与施工条件限制，墙板连接存在着接缝渗漏、保温隔音性能差等诸多问题。

2.2 施工工艺异同

按照施工工艺，装配式建筑节点连接主要为干连接与湿连接，但是，就目前而言，二者连接性能差异较大。湿连接的节点具有良好的抗震性能，基本接近现浇混凝土节点性能，安全可靠。但是，节点核心区结构连接复杂，不符合节能环保以及住宅产业化大趋势，且湿连接施工不便，难以保证框架节点的工程质量。干连接相比较湿连接性能较差，在地震发生时会因延性、恢复力等方面问题，发生破坏事件。但早在2006年，北京工业大学的董挺峰等人在“装配式混凝土框架结构及其抗震性能研究”一文中，明确得出了“干”连接的装配式混凝土结构具有良好的抗震性能,并可用于抗震设防区的结论。此外，干连接法施工方便、快捷，更加符合住宅产业化的发展需要，有待进一步应用与发展。

3 展望

(1)装配式建筑节点连接大多青睐于湿连接，但是干连接方便快捷，顺应建筑产业化发展趋势，应对于干连接施工的节点性能进行全方位的研究，推广应用。

(2)梁柱框架节点连接研究较为成熟，但墙板连接方式单一，连接性能不佳。墙板的连接方式问题则束缚了装配式建筑的发展。

(3)受地震作用影响，节点连接问题异常突出。因地震作用而导致的装配式建筑节点连接处破坏现象屡见不鲜。参考国内外装配式建筑具体做法，良好的建筑耗能装置能有效的减弱地震作用对于装配式建筑节点连接的破坏影响，因此，建筑耗能装置应广泛应用于装配式建筑各个方面。

(4)装配式钢结构建筑节点连接更符合建筑发展趋势，应加大装配式钢结构建筑的推广，并形成相应的装配式建筑行业标准体系。

4 结束语

装配式建筑是建筑产业化的发展需要。其因施工周期短、节约成本、节能环保等诸多优点，必将在未来建筑业中占据举足轻重的地位。但是，我国对于装配式建筑的研究起步较晚，技术不成熟。装配式建筑节点连接存在诸多问题，日后更应对墙板连接问题的研究予以倾斜，并对于不同的施工工艺进行详尽的探讨。此外，装配式建筑隔震减震技术的研究与应用势必对于节点连接问题百利而无一害，驱动装配式建筑的进一步发展。节点连接尚需形成完整的体系标准，进而促进推动建筑产业化的发展。

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