預制混凝土構件常用材料和配件-預制混凝土構件的連接

三、鋼筋的普通連接方式（一）焊接焊接是指通過加熱（必要時加壓），使兩根鋼筋達到原子之間結合的一種加工方法，將原來分開的鋼筋構成了一個整體。常用的焊接方法可分為以下三種。上一頁下一頁返回1．熔焊在焊接過程中，將焊件加熱至熔融狀態(tài)不加壓力完成的焊接方法通稱為熔焊。常見的有等離子弧焊、氣焊、氣體（二氧化碳）保護焊、電弧焊、電渣焊。2．壓焊壓焊是在焊接的過程中必須對焊件施加壓力（加熱或不加熱）完成的焊接方法，如圖2-5-12所示。3．釬焊釬焊是指把各種材料加熱到適當?shù)臏囟?，通過使用具有液相溫度高于450℃,但低于母材固相線溫度的釬料完成材料的連接（圖2-5-13）。上一頁下一頁返回圖2-5-12壓焊返回圖2-5-13釬焊返回焊接在裝配式結構中的應用如下：（1）裝配式混凝土結構中應用的主要是熱熔焊接。根據(jù)焊接長度的不同，可分為單面焊和雙面焊。根據(jù)作業(yè)方式的不同，可分為平焊和立焊。（2）焊接連接應用于裝配式框架結構、裝配式剪力墻結構中后澆混凝土內鋼筋的連接以及鋼結構構件的連接。（3）焊接連接是鋼結構工程中較為常見的梁、柱連接形式，即連接節(jié)點采用全熔透坡口對接焊縫連接。上一頁下一頁返回（二）機械連接鋼筋機械連接是指通過連接件的機械咬合作用或鋼筋端面的承壓作用，將一根鋼筋中的力傳遞至另一根鋼筋的連接方法（圖2-5-14）。鋼筋機械連接主要有鋼筋套筒擠壓連接、鋼筋錐螺紋套筒連接、鋼筋滾壓直螺紋連接三種類型。1．鋼筋套筒擠壓連接鋼筋套筒擠壓連接（圖2-5-15）是通過擠壓力使連接件鋼套筒塑性變形與帶肋鋼筋緊密咬合形成的接頭。其有徑向擠壓連接和軸向擠壓連接兩種形式。由于軸向擠壓連接現(xiàn)場施工不方便及接頭質量不夠穩(wěn)定，故而沒有得到推廣。上一頁下一頁返回返回圖2-5-15鋼筋套筒擠壓連接返回2．鋼筋錐螺紋套筒連接鋼筋錐螺紋套筒連接（圖2-5-16）是通過鋼筋端頭特制的錐形螺紋和連接件錐形螺紋咬合形成的接頭。雖然錐螺紋連接技術的誕生克服了套筒擠壓連接技術存在的不足，但由于存在錐螺紋連接螺距單一且接頭質量不夠穩(wěn)定的缺陷，故而逐漸被直螺紋連接接頭所代替。3．鋼筋滾壓直螺紋連接（直接滾壓、擠肋滾壓、剝肋滾壓）鋼筋滾壓直螺紋連接（圖2-5-17）是通過鋼筋端頭直接滾壓或擠（碾）壓肋滾壓或剝肋后滾壓制作的直螺紋和連接件螺紋咬合形成的接頭。上一頁下一頁返回圖2-5-16鋼筋錐螺紋套筒連接返回圖2-5-17鋼筋滾壓直螺紋連接返回其基本原理是利用金屬材料塑性變形后冷作硬化增強金屬材料強度的特性，而僅在金屬表層發(fā)生塑變、冷作硬化，金屬內部仍保持原金屬的性能，因而，鋼筋接頭與母材達到等強。鋼筋套筒滾壓直螺紋連接主要應用于裝配式框架結構、裝配式剪力墻結構、裝配式框-剪結構中的后澆混凝土內縱向鋼筋的連接。上一頁下一頁返回（三）綁扎連接鋼筋綁扎連接（圖2-5-18）是指將兩根鋼筋通過細鋼絲（一般采用20～22號鍍鋅鋼絲或綁扎鋼筋專用火燒絲）綁扎在一起的連接方式。鋼筋綁扎連接的機理是鋼筋的錨固，兩段相互搭接的鋼筋各自都錨固在混凝土里，搭接長度應滿足現(xiàn)行國家相關規(guī)范的要求。上一頁下一頁返回圖2-5-18鋼筋綁扎連接返回（四）鋼筋的錨固、錨固板連接裝配式框架、裝配式剪力墻等結構中的頂層、端緣部的現(xiàn)澆節(jié)點中的鋼筋無法連接，或者連接難度大，不方便施工。在上述情況下，將受力鋼筋采用直線錨固、彎折錨固、機械錨固（例如錨固板）等連接方式，錨固在后澆節(jié)點內以達到連接的要求，并以此來增加裝配式結構的剛度和整體性能。上一頁下一頁返回二、鋼筋灌漿套筒連接的發(fā)展歷史和分類裝配式混凝土結構中，構件與接縫處的縱向鋼筋根據(jù)接頭受力、施工工藝等情況的不同，可選用鋼筋套筒灌漿連接（漿錨搭接連接）、焊接連接、機械連接、綁扎連接等方式。鋼筋灌漿套筒連接是在金屬套筒內灌注水泥基漿料，將鋼筋對接連接所形成的機械連接接頭。裝配式建筑的連接材料主要有鋼筋連接用灌漿套筒和灌漿料。上一頁下一頁返回（一）鋼筋灌漿套筒連接的發(fā)展歷史鋼筋灌漿套筒連接是一種因工程實踐的需要和技術發(fā)展而產生的新型連接方式。該連接方式彌補了傳統(tǒng)連接方式（焊接、機械連接、螺栓連接等）的不足，得到了迅速的發(fā)展和應用。鋼筋灌漿套筒連接是各種裝配式混凝土結構的重要接頭形式。上一頁下一頁返回（二）鋼筋灌漿套筒連接的分類鋼筋灌漿套筒是通過水泥基灌漿料的傳力作用將鋼筋連接固定的金屬套筒，通常采用鑄造工藝或者機械加工工藝制造，包括全灌漿套筒和半灌漿套筒兩種形式。前者兩端均采用灌漿方式與鋼筋連接；后者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），如圖2-5-1和圖2-5-2所示。全灌漿接頭是傳統(tǒng)的灌漿連接接頭形式，套筒兩端的鋼筋均采用灌漿連接，兩端鋼筋均是帶肋鋼筋。半灌漿接頭是一端鋼筋用灌漿連接；另一端采用非灌漿方法（例如螺紋連接）連接的接頭。上一頁下一頁返回圖2-5-1灌漿套筒剖面圖返回返回（三）鋼筋灌漿套筒接頭的組成及連接原理（1）鋼筋套筒連接接頭由帶肋鋼筋、套筒和灌漿料三個部分組成，如圖2-5-3所示。（2）連接原理：帶肋鋼筋插入套筒，向套筒內灌注無收縮或微膨脹的水泥基灌漿料，充滿套筒與鋼筋之間的間隙，灌漿料硬化后與鋼筋的橫肋和套筒內壁凹槽或凸肋緊密齒合，鋼筋連接后所受外力能夠有效傳遞，如圖2-5-4所示。其類似鋼筋機械連接。（四）鋼筋灌漿套筒連接的性能鋼筋連接用灌漿套筒性能應符合《鋼筋連接用灌漿套筒》（JG/T398）的相關要求。上一頁下一頁返回圖2-5-3鋼筋套筒連接接頭返回圖2-5-4鋼筋套筒連接接頭返回按照鋼筋與套筒的連接方式不同，該接頭可分為全灌漿接頭和半灌漿接頭兩種。目前，我國多采用半灌漿套筒。我國知名的灌漿套筒品牌有：北京建茂建筑設備有限公司的“JM建茂”、深圳市現(xiàn)代營造科技有限公司“砼的”（圖2-5-5）和遼寧科維礦山設備制造有限公司的“科維”（圖2-5-6）。（五）鋼筋灌漿套筒連接在裝配式混凝土結構中的應用（1）灌漿套筒連接適用于裝配式混凝土結構的預制剪力墻、預制柱等預制構件的縱向鋼筋連接（圖2-5-7～圖2-5-9），也可用于疊合梁等后澆部位的縱向鋼筋連接。上一頁下一頁返回圖2-5-5“砼的”灌漿套筒返回圖2-5-6“科維”灌漿套筒返回圖2-5-7預制剪力墻內鋼筋套筒布設立體圖下一頁返回圖2-5-8預制剪力墻內鋼筋套筒布設透視圖上一頁下一頁返回圖2-5-9預制柱內鋼筋套筒布設透視圖上一頁返回（2）預制梁的橫向受力鋼筋同截面連接節(jié)點處,通常采用全灌漿接頭。（3）預制剪力墻（柱）采用灌漿套筒連接時，由于鋼筋接頭只能在同一水平截面連接，因此，接頭性能必須達到鋼筋機械連接接頭的最高性能等級。按照現(xiàn)行行業(yè)標準《鋼筋機械連接技術規(guī)程》（JGJ107）的規(guī)定，鋼筋灌漿套筒連接接頭必須達到Ⅰ級性能指標。上一頁下一頁返回（六）鋼筋灌漿套筒連接使用材料及技術要求1．鋼筋采用灌漿套筒連接的鋼筋，其屈服強度不應大于500MPa，且抗拉強度不應大于630MPa；普通鋼筋宜采用HRB400和HRB500鋼筋，也可采用HRB335和HRB400鋼筋。上一頁下一頁返回2．套筒（1）灌漿套筒連接接頭在同截面布置時，接頭性能應達到鋼筋機械連接接頭的最高性能等級，國內建筑工程的接頭應滿足現(xiàn)行行業(yè)標準《鋼筋機械連接技術規(guī)程》（JGJ107）中的Ⅰ級性能指標。套筒的各項指標應符合《鋼筋連接用灌漿套筒》（JG/T398）的標準要求。（2）套筒采用鑄造工藝制造時宜選用球墨鑄鐵；套筒采用機械加工工藝制造時宜選用優(yōu)質碳素結構鋼、低合金高強度結構鋼、合金結構鋼或其他經過形式檢驗確定符合要求的鋼材。上一頁下一頁返回（3）采用優(yōu)質碳素結構鋼、低合金高強度結構鋼、合金結構鋼加工的套筒，其材料的機械性能應符合《優(yōu)質碳素結構鋼》（GB/T699）、《結構用無縫鋼管》（GB/T8162）、《低合金高強度結構鋼》（GB/T1591）和《合金結構鋼》（GB/T3077）的規(guī)定。套筒表面應刻印清晰、持久性標志；標志應至少包括廠家代號、套筒類型代號、特性代號、主參數(shù)代號及可追溯材料性能的生產批號等信息，生產批最大可為同爐號、同規(guī)格套筒。套筒批號應與原材料檢驗報告、發(fā)貨憑單、產品檢驗記錄、產品合格證等記錄相對應。上一頁下一頁返回產品出廠附帶產品合格證，產品合格證內容應包括產品名稱；套筒型號、規(guī)格；適用鋼筋強度級別；生產批號；材料牌號；數(shù)量；檢驗結論；檢驗合格簽章；企業(yè)名稱、郵編、地址、電話、傳真。套筒的型號主要由類型代號、特征代號、主參數(shù)代號和產品更新變形代號組成，如圖2-5-10所示。連接500級鋼筋，灌漿端直徑為36mm，非灌漿端直徑為32mm的剝肋滾軋直螺紋灌漿套筒的第一次變形表示為：GTB536/32A。上一頁下一頁返回圖2-5-10套筒的型號返回（七）鋼筋連接接頭灌漿料鋼筋連接接頭灌漿料是以水泥為基本材料，配以適當?shù)募毤?，以及混凝土外加劑和其他材料組成的干混料，加水攪拌后具有良好的流動性、早強、高強、微膨脹等性能，填充于套筒和帶肋鋼筋間隙內的干粉料。鋼筋連接用套筒灌漿料應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《鋼筋套筒灌漿連接應用技術規(guī)程》（JGJ355）和《鋼筋連接用套筒灌漿料》（JG/T408）的有關規(guī)定。交貨時，生產廠家應提供產品合格證、使用說明書、產品質量檢測報告。包裝袋上應標明產品名稱、凈重量、生產廠家（包括單位地址、電話）、生產批號、生產日期等。上一頁下一頁返回（八）鋼筋漿錨搭接漿錨搭接連接是基于粘結錨固原理進行連接的方法，其在豎向結構部品下段范圍內，預留出豎向孔洞，孔洞內壁表面留有螺紋狀粗糙面，周圍配有橫向約束螺旋箍筋。裝配式構件將下部鋼筋插入孔洞內，通過灌漿孔注入灌漿料，直至排氣孔溢出停止灌漿；當灌漿料凝結后，將此部分連接成一體（圖2-5-11）。鋼筋漿錨搭接連接用灌漿料應采用專業(yè)廠家生產的水泥基灌漿料。上一頁下一頁返回圖2-5-11約束漿錨搭接連接返回漿錨搭接連接時，要對預留孔成孔工藝、孔道形狀和長度、構造要求、灌漿料和被連接鋼筋進行力學性能，以及適用性的試驗驗證。漿錨搭接成本低、操作簡單，但因結構受力的局限性，漿錨搭接一般只適用于房屋高度不大于12m或者層數(shù)不超過3層的裝配整體式框架結構的預制柱縱向鋼筋連接。上一頁下一頁返回一、鋼筋連接材料的基本要求（1）鋼筋連接用灌漿套筒宜采用優(yōu)質碳素結構鋼、低合金高強度結構鋼、合金結構鋼或球墨鑄鐵制造，其材料的機械和力學性能應分別符合現(xiàn)行相關標準；鋼套筒應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《鋼筋連接用灌漿套筒》（JG/T398）的規(guī)定；球墨鑄鐵套筒應滿足有關規(guī)定的要求。（2）預制剪力墻板縱向受力鋼筋連接采用螺旋箍約束間接搭接、波紋管間接搭接時，所采用的預留孔成孔工藝、孔道形狀及長度、灌漿料、節(jié)點加強約束箍筋和被錨固的帶肋鋼筋應滿足現(xiàn)行標準規(guī)范的要求。下一頁返回（3）鋼筋錨固板材料應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《鋼筋錨固板應用技術規(guī)程》（JGJ256）的相關規(guī)定。（4）預制構件鋼筋連接直螺紋、錐螺紋套筒及擠壓套筒接頭應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《鋼筋機械連接技術規(guī)程》（JGJ107）的有關規(guī)定。（5）預制構件鋼筋連接用預埋件、鋼材、螺栓、鋼筋以及焊接材料應符合現(xiàn)行國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》（GB50010）、《鋼結構設計規(guī)范》（GB50017）和現(xiàn)行行業(yè)標準《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》（JGJ18）等的相關規(guī)定。（6）當預制構件采用焊接鋼筋網片時，宜避免在主受力方向搭接。上一頁下一頁返回若必須搭接，其搭接位置應設置在受力較小處且應滿足現(xiàn)行行業(yè)標準《鋼筋焊接網混凝土結構技術規(guī)程》（JGJ114）的有關規(guī)定。上一頁下一頁返回四、型鋼的連接方式（一）焊接型鋼焊接方法同鋼筋焊接的方法。型鋼焊接連接可以隨工程任意加工、設計及組合，并可制造特殊規(guī)格，配合特殊工程的實際需要。上一頁下一頁返回四、型鋼的連接方式（二）螺栓連接、栓焊混合連接螺栓連接（圖2-5-19）即連接節(jié)點以普通螺栓或高強度螺栓現(xiàn)場連接，以傳遞軸力、彎矩與剪力的連接形式。螺栓連接可分為全螺栓連接和栓焊混合連接兩種連接方式。全螺栓連接主要適用于裝配式框架結構中的柱、梁的連接（圖2-5-20）；裝配式剪力墻結構中預制樓梯的安裝牛腿連接（圖2-5-21）。上一頁下一頁返回圖2-5-19螺栓連接返回圖2-5-20全螺栓連接返回圖2-5-21牛腿連接返回目前，栓焊混合連接是多層、高層鋼框架結構工程中最為常見的梁、柱連接節(jié)點形式，即梁的上、下翼緣采用全熔透坡口對接焊縫，而梁腹板采用普通螺栓或高強度螺栓與柱連接的形式（圖2-5-22）。上一頁下一頁返回圖2-5-22栓焊混合連接返回五、預制混凝土連接面混凝土連接主要是預制部件與后澆混凝土的連接。為加強預制部件與后澆混凝土之間的連接，預制部件與后澆混凝土的結合面應設置相應的粗糙面和抗剪鍵