装配式混凝土剪力墙结构连接方式研究

2020-10-23叶蛟龙周艺

工程建设与设计 2020年19期

叶蛟龙，周艺

（1.中建三局绿色产业投资有限公司，武汉 430058；2.武汉科技大学城市建设学院，武汉 430065）

1 引言

由于传统的现浇混凝土结构的作业方式工业程度低、消耗浪费大量的资源，产生大量建筑垃圾，这与国家实行的绿色环保可持续发展的政策相违背。而装配式建筑具有生产效率高、施工速度快、易保证质量等优点。装配式混凝土剪力墙结构与传统的现浇剪力墙结构相比，它可以节约能源，生产效率高，能够缩短工期。当结构承受外部荷载时，由于这种结构存在着大量的竖向和水平接缝，而接缝位置容易产生应力集中，从而导致变形开裂。因此，受力钢筋的连接及接缝处的设计是保证结构整体性能的关键【1】。

装配式剪力墙结构与现浇剪力墙结构主要区别在于竖向及水平裂缝的存在，但由于在竖向接缝与水平接缝处，结构刚度发生突变，变形不连续，从而导致应力集中出现，因此，竖向及水平接缝处受力钢筋的连接会影响结构整体性及抗震性能【2】。我国对于装配式剪力墙连接的研究与外国研究相比起步较晚。以下将分别介绍竖向接缝及水平接缝在我国的研究进展。

2 水平接缝的研究进展

2.1 套筒灌浆连接

2.1.1 概念

套筒灌浆连接【3】即把钢筋插入套筒里，再灌入灌浆料来实现连接的连接方式。

2.1.2 构造

这种连接方式可分为全套筒灌浆技术和半套筒灌浆技术，如图1 所示，全灌浆套筒的两端都是灌浆连接，而半灌浆套筒只有下端用灌浆连接，上端用螺纹连接。

图1 套筒灌浆连接节点

2.1.3 套筒灌浆连接优缺点

套筒灌浆的连接方式可以简化施工过程，施工环境没有噪声并且可以减少环境因素对施工的影响。但这种方法也存在不足之处，主要表现在：（1）上下2 片剪力墙水平缝很难完全浇筑密实，所以受力性能会受到影响；（2）在施工过程中对预制构件对位精度要求较高；（3）灌浆料的流动性比较差，而且收缩过大，造价较高【4】。

2.2 浆锚搭接

2.2.1 概念

浆锚搭接【5】即在预制构件中预埋金属波纹管，然后插入需搭接的钢筋，并灌注高强无收缩灌浆料来实现连接。

2.2.2 构造

构造如图2 所示，这个过程通过灌浆料和钢筋与孔壁的咬合作用及黏结力实现应力传递【6】。

图2 浆锚搭接构造

2.2.3 浆锚搭接优缺点

浆锚搭接连接现场的施工比较简单，构件对位精度不是特别严格，但能达到等同现浇的效果，受力性能较好。但这种方法也存在不足之处，主要表现在：（1）由于预留了很多钢筋插孔，虽然提高了精密性，但如果墙体厚度方向不是很大，易导致保护层过薄，增加了施工的难度；（2）使用范围有限制。

2.3 螺栓连接

2.3.1 概念

螺栓连接【7】是机械连接的一种，构造相对比较简单，它是利用高强螺栓的抗拉和抗剪性能，把上下片剪力墙连接成整体。

2.3.2 螺栓连接优缺点

与“湿连接”相比，螺栓连接的连接方式构造相对简单，现场施工比较方便，提高了施工效率。高强螺栓的特性可被充分发挥，抗震性能较好。但这种方法也存在不足之处，主要表现在：（1）采用螺栓连接的方式受到外界环境因素的影响，螺栓可能会发生松动脱落的现象；（2）采用螺栓连接的构件需要尺寸非常精确，栓孔对位要求准确。