裝配式混凝土建筑PC構(gòu)件的連接方式

1、第三章第三章 第一節(jié)第一節(jié) 預(yù)制構(gòu)件的連接方式預(yù)制構(gòu)件的連接方式對裝配式結(jié)構(gòu)而言，“可靠的連接方式”是第一重要的，是結(jié)構(gòu)安全的最基本保障。裝配式混凝土結(jié)構(gòu)連接方式包括： 1. 鋼筋套筒灌漿連接，分為全灌漿套筒和半灌漿套筒兩種。 2. 漿錨搭接連接 3. 后澆混凝土連接 4. 螺栓連接 5. 焊接連接1. 1. 套筒灌漿連接套筒灌漿連接認(rèn)識灌漿套筒（全灌漿套筒）：1. 1. 套筒灌漿連接套筒灌漿連接認(rèn)識灌漿套筒（半灌漿套筒）：1. 1. 套筒灌漿連接套筒灌漿連接套筒灌漿連接是指在預(yù)制混凝土構(gòu)件中預(yù)埋的金屬套筒中插入鋼筋并灌注水泥基灌漿料而實(shí)現(xiàn)的鋼筋連接方式。鋼筋套筒灌漿連接的技術(shù)在美國和日本已經(jīng)

2、有近四十年的應(yīng)用歷史，是一項(xiàng)十分成熟的技術(shù)。美國ACI已明確將這種連接列入機(jī)械連接的一類，不僅將這項(xiàng)技術(shù)廣泛應(yīng)用于預(yù)制構(gòu)件受力鋼筋的連接，而且還用于現(xiàn)澆混凝土受力鋼筋的連接。我國部分單位對這種接頭進(jìn)行了一定數(shù)量的試驗(yàn)研究工作，證實(shí)了它的安全性。1. 1. 套筒灌漿連接套筒灌漿連接灌漿套筒灌漿料： 灌漿料是以水泥為基本原料，配以適當(dāng)?shù)募?xì)集料、混凝土外加劑和其他材料組成的干混料，加水?dāng)嚢韬缶哂辛己玫牧鲃有?、早?qiáng)、高強(qiáng)、微膨脹等特性，填充于套筒與帶肋鋼筋間隙內(nèi)。 檢測項(xiàng)目檢測項(xiàng)目性能指標(biāo)性能指標(biāo)流動度/mm初始30030min260抗壓強(qiáng)度/Mpa1d353d6028d85豎向自由膨脹率24h與3h

3、差值0.20.5氯離子含量0.031. 1. 套筒灌漿連接套筒灌漿連接連接套筒包括全灌漿套筒和半灌漿套筒兩種形式。 全灌漿套筒：兩端均采用灌漿方式與鋼筋連接； 半灌漿套筒：一端采用灌漿方式與鋼筋連接，而另一端采用非灌漿方式與鋼筋連接（通常采用螺紋連接）。（a）全灌漿套筒（b）半灌漿套筒1. 1. 套筒灌漿連接套筒灌漿連接-全灌漿套筒1. 1. 套筒灌漿連接套筒灌漿連接-全灌漿套筒構(gòu)造全灌漿套筒剖面圖1. 1. 套筒灌漿連接套筒灌漿連接全灌漿套筒1. 1. 套筒灌漿連接套筒灌漿連接半灌漿套筒1. 1. 套筒灌漿連接套筒灌漿連接半灌漿套筒1. 1. 套筒灌漿連接套筒灌漿連接半灌漿套筒半灌漿套筒剖面

4、圖半灌漿套筒剖面圖1. 1. 套筒灌漿連接套筒灌漿連接半灌漿套筒1. 1. 套筒灌漿連接套筒灌漿連接套筒灌漿連接的原理： 鋼筋從套筒兩端開口插入套筒內(nèi)部，鋼筋與套筒之間填充高強(qiáng)度微膨脹結(jié)構(gòu)性灌漿料，借助灌漿料的微膨脹特性并受到套筒的圍束作用，增強(qiáng)與鋼筋、套筒之間的摩擦力實(shí)現(xiàn)鋼筋應(yīng)力傳遞。 1. 1. 套筒灌漿連接套筒灌漿連接套筒灌漿連接的原理： 全灌漿套筒連接原理半灌漿套筒連接原理1.1.灌漿套筒連接應(yīng)用舉例灌漿套筒連接應(yīng)用舉例1.鋼筋套筒灌漿連接主要用于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的剪力墻、預(yù)制柱的縱向受力鋼筋的連接。2. 也可用于疊合梁等后澆部位的縱向鋼筋連接。灌漿套筒在裝配式結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用灌漿套筒在裝

5、配式結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用-柱1.1.灌漿套筒連接應(yīng)用舉例灌漿套筒連接應(yīng)用舉例1.1.灌漿套筒連接應(yīng)用舉例灌漿套筒連接應(yīng)用舉例連接套筒1.1.灌漿套筒連接應(yīng)用舉例灌漿套筒連接應(yīng)用舉例1.1.灌漿套筒連接應(yīng)用舉例灌漿套筒連接應(yīng)用舉例灌漿套筒在裝配式結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用剪力墻1.1.灌漿套筒連接應(yīng)用舉例灌漿套筒連接應(yīng)用舉例灌漿套筒在裝配式結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用-剪力墻1.1.灌漿套筒連接應(yīng)用舉例灌漿套筒連接應(yīng)用舉例1.1.灌漿套筒連接應(yīng)用舉例灌漿套筒連接應(yīng)用舉例236006001AA12A-A圖 預(yù)制剪力墻豎向分布鋼筋連接構(gòu)造示意1不連接的豎向分布鋼筋；2連接的豎向分布鋼筋；3連接接頭 灌漿套筒在裝配式結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用剪力墻1.

6、1.灌漿套筒連接應(yīng)用舉例灌漿套筒連接應(yīng)用舉例 灌漿套筒在裝配式結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用疊合梁1.1.灌漿套筒連接應(yīng)用舉例灌漿套筒連接應(yīng)用舉例1. 1. 鋼筋套筒灌漿連接的要求鋼筋套筒灌漿連接的要求u 在裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu)中，套筒灌漿連接主要用于墻、柱重要豎向連接構(gòu)件中的同截面鋼筋連接，其連接性能應(yīng)滿足鋼筋機(jī)械連接技術(shù)規(guī)程JGJ 107-2010 中的級接頭的要求。u套筒灌漿連接施工應(yīng)采用由接頭型式檢驗(yàn)確定的匹配灌漿套筒、灌漿料，灌漿套筒、灌漿料經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可使用。1. 1. 鋼筋套筒灌漿連接的要求鋼筋套筒灌漿連接的要求u裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程JGJ1-2014強(qiáng)制性條文：預(yù)制構(gòu)件采用鋼筋套筒灌漿連接

7、時(shí)，應(yīng)在構(gòu)件生產(chǎn)前進(jìn)行鋼筋套筒灌漿連接接頭的抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)，每種規(guī)格的連接接頭試件數(shù)量不少于3個(gè)。28鋼筋套筒灌漿連接鋼筋套筒灌漿連接應(yīng)用技術(shù)規(guī)程應(yīng)用技術(shù)規(guī)程規(guī)定規(guī)定連接連接只能斷于鋼筋只能斷于鋼筋。斷于鋼筋斷于鋼筋斷于接頭斷于接頭鋼筋拉脫鋼筋拉脫1. 1. 鋼筋套筒灌漿連接的要求鋼筋套筒灌漿連接的要求1. 1. 鋼筋套筒灌漿連接的要求鋼筋套筒灌漿連接的要求u 采用鋼筋套筒灌漿連接的混凝土預(yù)制構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)符合下列規(guī)定： 1. 接頭連接鋼筋的強(qiáng)度等級不應(yīng)高于灌漿套筒規(guī)定的連接鋼筋強(qiáng)度等級； 2. 連接鋼筋的直徑規(guī)格不應(yīng)大于灌漿套筒規(guī)定的連接鋼筋直接規(guī)格，且不宜小于灌漿套筒規(guī)定的連接鋼筋規(guī)格一級以上

8、； 3. 構(gòu)件配筋方案應(yīng)根據(jù)灌漿套筒外徑、長度及灌漿施工要求確定，鋼筋插入灌漿套筒的錨固長度應(yīng)符合灌漿套筒參數(shù)要求1. 1. 鋼筋套筒灌漿連接的要求鋼筋套筒灌漿連接的要求2. 2. 漿錨搭接連接漿錨搭接連接認(rèn)識漿錨搭接連接2. 2. 漿錨搭接連接漿錨搭接連接漿錨搭接連接是指在預(yù)制混凝土構(gòu)件中采用特殊工藝制成的孔道中插入需搭接的鋼筋，并灌注水泥基灌漿料而實(shí)現(xiàn)的鋼筋搭接連接方式。這種搭接技術(shù)在歐洲有多年的應(yīng)用歷史，也被稱之為間接搭接或間接錨固。我國已有多家單位對間接搭接技術(shù)進(jìn)行了一定數(shù)量的研究工作，如哈爾濱工業(yè)大學(xué)、黑龍江宇輝新型建筑材料有限公司等對這種技術(shù)進(jìn)行了大量試驗(yàn)研究，也取得了許多試驗(yàn)研究

9、成果。2. 2. 漿錨搭接連接漿錨搭接連接漿錨搭接預(yù)留孔洞的成型方式： 1. 埋置螺旋的金屬內(nèi)模，構(gòu)件達(dá)到強(qiáng)度后旋出內(nèi)模； 2. 預(yù)埋金屬波紋管做內(nèi)模，完成后不抽出。 兩種成型方式對比：采用金屬內(nèi)膜旋出時(shí)容易造成孔壁損壞，也比較費(fèi)工，因此金屬波紋管方式可靠簡單。2. 2. 漿錨搭接連接漿錨搭接連接漿錨搭接連是基于黏結(jié)錨固原理進(jìn)行連接的方法，在豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件下段范圍內(nèi)預(yù)留出豎向孔洞，孔洞內(nèi)壁表面留有螺紋狀粗糙面，周圍配有橫向約束螺旋箍筋，將下部裝配式預(yù)制構(gòu)件預(yù)留鋼筋插入孔洞內(nèi)，通過灌漿孔注入灌漿料將上下構(gòu)件連接成一體的連接方式。約束漿錨連接的原理： 2. 2. 漿錨搭接連接漿錨搭接連接漿錨搭接灌漿

10、料： 灌漿料是以水泥為基本原料，其性能應(yīng)符合下表的規(guī)定。 檢測項(xiàng)目檢測項(xiàng)目性能指標(biāo)性能指標(biāo)流動度/mm初始20030min150抗壓強(qiáng)度/Mpa1d353d5528d80豎向自由膨脹率24h與3h差值0.020.5氯離子含量0.062. 2. 漿錨搭接連接漿錨搭接連接在預(yù)制構(gòu)件中有螺旋箍筋約束的孔道中進(jìn)行搭接的技術(shù)，稱為鋼筋約束漿錨搭接連接。 金屬波紋管漿錨搭接連接：墻板主要受力鋼筋采用插入一定長度的鋼套筒或預(yù)留金屬波紋管孔洞，灌入高性能灌漿料形成的鋼筋搭接連接接頭。 金屬波紋漿錨管：采用鍍鋅鋼帶卷制形成的單波或雙波形咬邊扣壓制成的預(yù)埋于預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件中用于豎向鋼筋漿錨接的金屬波紋管。另外

11、比較成熟的還有金屬波紋管漿錨搭接連接技術(shù)。 2. 2. 漿錨搭接連接漿錨搭接連接預(yù)制內(nèi)墻板間豎向鋼筋的金屬波紋管漿錨搭接連接2. 2. 漿錨搭接連接漿錨搭接連接預(yù)制外墻板間豎向鋼筋的金屬波紋管漿錨搭接連接 （外墻拼縫截面采用內(nèi)高外低的防雨水滲漏構(gòu)造）（外墻拼縫截面采用內(nèi)高外低的防雨水滲漏構(gòu)造）2. 2. 漿錨搭接連接漿錨搭接連接2. 2. 漿錨搭接連接漿錨搭接連接漿錨搭接連技術(shù)的關(guān)鍵在于孔洞的成型技術(shù)、灌漿料的質(zhì)量以及對被搭接鋼筋形成約束的方法等各個(gè)方面。目前我國的孔洞成型技術(shù)種類較多，尚無統(tǒng)一的論證，因此規(guī)程要求縱向鋼筋采用漿錨搭接連接時(shí)，對預(yù)留孔成孔工藝、孔道形狀和長度、構(gòu)造要求、灌漿料和

12、被連接鋼筋，應(yīng)進(jìn)行力學(xué)性能以及適用性的試驗(yàn)驗(yàn)證。2. 2. 漿錨搭接連接的要求漿錨搭接連接的要求縱向鋼筋采用漿錨搭接時(shí)，對預(yù)留成孔工藝、孔道形狀和長度、構(gòu)造要求、灌漿料和被連接鋼筋應(yīng)進(jìn)行力學(xué)性能以及實(shí)用性試驗(yàn)驗(yàn)證。直徑大于20mm的鋼筋不宜采用漿錨搭接連接。直接承受動力載荷構(gòu)件的縱向鋼筋不應(yīng)采用漿錨搭接連接。房屋高度大于12m或超過三層時(shí)，不宜使用漿錨搭接連接。在多層框架結(jié)構(gòu)中，裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程不推薦采用漿錨搭接方式。2. 2. 漿錨搭接連接的要求漿錨搭接連接的要求裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程對漿錨連接的規(guī)定： 試驗(yàn)驗(yàn)證：是指需要驗(yàn)證的項(xiàng)目必須經(jīng)過相關(guān)部門組織的專家論證或鑒定后方可使用 兩

13、種鋼筋連接方式的比較兩種鋼筋連接方式的比較相比較而言，鋼筋套筒灌漿連接技術(shù)更加成熟，適用于較大直徑鋼筋的連接；廣泛應(yīng)用于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中剪力墻、柱等縱向受力鋼筋的連接。鋼筋漿錨搭接連接適用于較小直徑的鋼筋（d20mm）的連接，連接長度較大，不適用于直接承受動力荷載構(gòu)件的受力鋼筋連接。3.3.后澆混凝土連接后澆混凝土連接 后澆混凝土是指預(yù)制構(gòu)件安裝后在預(yù)制構(gòu)件連接區(qū)域或疊合層現(xiàn)場澆注的混凝土。后澆混凝土的概念： 現(xiàn)澆混凝土與后澆混凝土的區(qū)分： 在裝配式結(jié)構(gòu)中，基礎(chǔ)、首層、裙房、頂層等部位的現(xiàn)澆混凝土成為現(xiàn)澆混凝土。連接區(qū)域或疊合部位的現(xiàn)場澆注的混凝土成為后澆混凝土。3.3.后澆混凝土連接后澆混

14、凝土連接后澆混凝土連接時(shí)裝配式混凝土結(jié)構(gòu)中非常重要的連接方式，基本上所有的裝配式混凝土結(jié)構(gòu)建筑都會有后澆混凝土。后澆混凝土鋼筋連接是后澆混凝土連接節(jié)點(diǎn)最重要的環(huán)節(jié)。后澆混凝土鋼筋連接方式可采用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)鋼筋的連接方式，主要包括：機(jī)械螺紋套筒連接、鋼筋搭接、鋼筋焊接等。 3.3.后澆混凝土連接后澆混凝土連接預(yù)制混凝土構(gòu)件與后澆混凝土的接觸面須做成粗糙面或鍵槽面，或兩者兼有，以提高混凝土抗剪能力。平面、粗糙面和鍵槽面混凝土抗剪能力的比例為1 : 1.6 : 3，即粗糙面抗剪能力是平面的1.6倍，鍵槽面是平面的3倍 47圖圖6.5.56.5.5梁端鍵槽梁端鍵槽構(gòu)造示意構(gòu)造示意1-1-鍵槽；鍵槽；2-2

15、-梁端面梁端面3.3.后澆混凝土連接后澆混凝土連接 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程中的相關(guān)規(guī)定： 3.3.后澆混凝土連接后澆混凝土連接 裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程中的相關(guān)規(guī)定： 3.3.后澆混凝土連接后澆混凝土連接 u粗糙面的處理方法： 人工鑿毛法：人工使用鐵錘和鑿子剔除預(yù)制構(gòu)件結(jié)合面的表皮，露出碎石骨料。機(jī)械鑿毛法：使用專門的小型鑿巖機(jī)配置梅花平頭鉆，剔除結(jié)合面混凝土表皮。緩凝水沖法：在預(yù)制構(gòu)件混凝土澆注前，將含有緩凝劑的漿液涂刷在模板上，澆注混凝土后，利用已浸潤緩凝劑的表面混凝土與內(nèi)部混凝土的緩凝時(shí)間差，用高壓水沖洗未凝固的表層混凝土，沖掉表面浮獎露出骨料形成粗糙表面。 留槽留槽 露骨料露骨料 拉毛拉毛 鑿毛鑿毛4.4.螺栓連接螺栓連接 u螺栓連接：是