裝配式建筑節(jié)點(diǎn)連接方法及施工質(zhì)量控制探討

通訊作者：馮祖衛(wèi)，1971年12月，男，漢，湖北襄陽人，現(xiàn)任中鐵十一局集團(tuán)建筑安裝工程有限公司執(zhí)行經(jīng)理，中級(jí)職稱，?？茖W(xué)歷。研究方向：裝配式、水利。

摘要：在當(dāng)前的建筑行業(yè)中，裝配式建筑作為一種新興的建筑形式，與傳統(tǒng)的建筑工程施工方式相比，裝配式建筑的相關(guān)構(gòu)件都是在工廠中直接加工，加工完成之后由施工方運(yùn)送到現(xiàn)場，按照施工設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行組裝施工，從而完成最終的工程項(xiàng)目，其施工的流程和方式與傳統(tǒng)的工程施工完全不同。也正因如此，這種裝配式建筑在施工時(shí)，建筑節(jié)點(diǎn)的連接對(duì)于整個(gè)建筑質(zhì)量和結(jié)構(gòu)的影響就更為突出，一旦節(jié)點(diǎn)連接存在質(zhì)量問題，那么整個(gè)工程都會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量隱患。所以本文就對(duì)裝配式建筑的節(jié)點(diǎn)連接方法進(jìn)行分析，探討當(dāng)前裝配時(shí)建筑施工中常見的質(zhì)量問題，并探討質(zhì)量控制的有效策略。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑;節(jié)點(diǎn)連接;施工質(zhì)量控制;策略

Abstract： In the current construction industry， prefabricated building is an emerging building form. Compared with traditional construction methods， related components of prefabricated building are directly processed in the factory. After the completion of components processing， the construction party will deliver it to the site and assemble it according to the construction design drawings to complete the final project. Its construction process and method are completely different from traditional engineering construction. Because of this， during the construction of this kind of prefabricated building， the impact of the connection of the building nodes on the overall building quality and structure is more prominent. Once there is a quality problem in the connection of the nodes， the whole project will have quality hidden danger. Therefore， this article analyzes the node connection methods of prefabricated buildings， discusses the common quality problems in building construction in the current assembly construction and effective strategies for quality control.

Keywords： Prefabricated building; joint connection; construction quality control; strategy

一、前言

裝配式建筑是近幾年來我國建筑行業(yè)中出現(xiàn)的一種新型建筑形式，這種裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑的施工流程和施工方法都是完全不同的，施工方需要在現(xiàn)場將加工好的構(gòu)件直接進(jìn)行連接組裝，所以各個(gè)節(jié)點(diǎn)的連接對(duì)于結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和建筑質(zhì)量都會(huì)產(chǎn)生直接影響。目前，我國裝配式建筑對(duì)于節(jié)點(diǎn)連接也提出了不同的方法，可以滿足不同的施工要求，可是施工質(zhì)量問題仍然難以避免，尤其是對(duì)于裝配式建筑而言，施工質(zhì)量問題所帶來的危害更加嚴(yán)重。所以，我國施工方在開展裝配式建筑施工時(shí)，必須要加強(qiáng)對(duì)節(jié)點(diǎn)連接的重視，選擇合理的節(jié)點(diǎn)連接方法，同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)施工質(zhì)量的控制，保證裝配式建筑的施工質(zhì)量。

二、裝配式建筑節(jié)點(diǎn)連接方法

（一）干法連接

1. 螺栓連接

螺栓連接在裝配式建筑的節(jié)點(diǎn)連接中是最為常見的一種方式，這種連接方式處于機(jī)械連接，主要是利用螺栓將不同的建材連接在一起。由于裝配式建筑在施工之前，施工方會(huì)先設(shè)計(jì)好施工圖紙，并對(duì)其中的每個(gè)構(gòu)件的規(guī)格和參數(shù)等進(jìn)行詳細(xì)說明，所以工廠會(huì)對(duì)每個(gè)構(gòu)件進(jìn)行嚴(yán)格的加工，而構(gòu)件用于連接的位置大都會(huì)設(shè)置好用于螺栓安裝的孔洞，所以，施工方只需要按照施工圖紙的要求，將各個(gè)構(gòu)件排列在相應(yīng)的位置，然后用螺栓通過孔洞將其連接起來并加固，就完成了節(jié)點(diǎn)的連接。這種節(jié)點(diǎn)連接方式與其他方式相比，操作十分簡單，施工周期比較短，只需要嚴(yán)格按照施工圖紙內(nèi)容即可[1]。但是與此同時(shí)，由于螺栓連接方式過于簡單，所以，其連接處很容易出現(xiàn)質(zhì)量問題，螺栓本身的連接承載能力不高，所以如果受到來自外界的較大壓力，就很容易受到損壞，所以，不能進(jìn)行大規(guī)模的應(yīng)用，同時(shí)，也不能應(yīng)用于一些承重要求比較高的構(gòu)件連接中。

2.預(yù)應(yīng)力連接

預(yù)應(yīng)力連接，顧名思義，就是利用構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力和彼此間的作用力來進(jìn)行連接，這種連接方式在使用的過程中，主要通過對(duì)構(gòu)件內(nèi)部力的轉(zhuǎn)化來使其緊密連接，因?yàn)闃?gòu)件在接觸的過程中，其接觸的面積和接觸的角度不同，所產(chǎn)生的拉應(yīng)力和壓應(yīng)力也會(huì)不同，進(jìn)而使得構(gòu)件的連接緊密度存在差異。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，技術(shù)人員如果能夠?qū)ζ渲忻總€(gè)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)以及接觸方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，促進(jìn)二者壓應(yīng)力和拉應(yīng)力的相互轉(zhuǎn)化和協(xié)調(diào)，就能夠使二者在力的作用下緊密連接[2]。這種預(yù)應(yīng)力連接方式與常規(guī)的節(jié)點(diǎn)連接方式不同，實(shí)際施工操作比較少，但是對(duì)于細(xì)節(jié)處的要求比較嚴(yán)格，操作相對(duì)比較困難。

3.焊接連接

焊接連接也是裝配式建筑節(jié)點(diǎn)連接中比較常用的連接方式，這種連接方式主要是通過焊接的方式，將兩個(gè)構(gòu)件連接為一個(gè)整體。在焊接連接中，施工方需要重視的就是焊接的質(zhì)量和焊接點(diǎn)的質(zhì)量，尤其是要注意焊接點(diǎn)的抗剪性能，要保證二者切實(shí)緊密連接。

（二）濕法連接

1. 套筒灌漿連接

如圖1所示，這種套筒灌漿連接是裝配式建筑節(jié)點(diǎn)連接中最為常用的濕連接方法，主要是利用灌漿材料，對(duì)需要連接的構(gòu)件之間的空隙進(jìn)行填充，從而使二者能夠緊密連接在一起。在施工時(shí)，施工方要將需要連接的鋼筋放入到套筒中，然后將灌漿材料注入到桶中，使其在套筒內(nèi)進(jìn)行填充，最終套筒內(nèi)的灌漿料凝固之后，鋼筋也就連接在了一起[3]。這種套筒灌漿連接方法在施工中是比較常見的，操作比較簡單，施工技術(shù)也比較成熟，在大部分的建筑工程施工中都可以應(yīng)用，最終連接的節(jié)點(diǎn)處質(zhì)量和性能也比較高，不容易受到破壞，應(yīng)用優(yōu)勢十分顯著;但該方法也存在著很多缺陷，比如施工成本高、工藝流程比較復(fù)雜、難以進(jìn)行精準(zhǔn)檢測等，這些問題在一定程度上也會(huì)影響到節(jié)點(diǎn)連接的質(zhì)量。

這種灌漿套筒的連接方法在應(yīng)用時(shí)，套筒內(nèi)部是存在凹凸部分用于鋼筋插入的，鋼筋在插入并固定到相應(yīng)位置之后，彼此不會(huì)發(fā)生直接接觸，但是向套筒內(nèi)灌漿之后，隨著漿液的逐漸凝固，套筒、灌漿材料和鋼筋就會(huì)緊緊連接在一起，從而形成一個(gè)結(jié)構(gòu)整體，而且在漿液凝固的過程中，鋼筋和漿液本身的性能也會(huì)隨之發(fā)生變化，套筒內(nèi)部結(jié)構(gòu)是十分緊密的，這時(shí)該結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和性能就會(huì)顯著提高。

2.漿錨搭接連接

漿錨搭接連接也是一種重要的裝配式建筑節(jié)點(diǎn)連接方法，該方法主要被用于鋼筋的豎向連接，借助波紋管，將鋼筋放入其中，然后向其中灌注灌漿料，使鋼筋和波紋管緊密連接在一起，以此來達(dá)到牢固連接的目的。這種連接方式與常規(guī)的鋼筋豎向連接方式相比，操作相對(duì)比較簡單，而且連接完成后，波紋管與鋼筋和灌漿液構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，其整體性能也比較高，所以，可以應(yīng)用一些重要的節(jié)點(diǎn)連接中;另外，這種連接方式也比較靈活，灌漿比較方便，所以在一些掛板燈和剪力墻的連接中都可以使用;除此之外，漿錨搭接的連接方法包含多重界面，鋼筋、灌漿料、波紋管等，彼此之間能夠形成不同的界面，所以連接完成的結(jié)構(gòu)十分牢固[4]。

3.水平錨環(huán)灌漿連接

水平錨環(huán)灌漿連接的方式主要被應(yīng)用于預(yù)制墻板的豎向接縫連接，因?yàn)轭A(yù)制裝配式建筑在施工時(shí)，需要考慮到建筑后期使用過程中，由于溫度等原因而可能導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)和地基方面的問題，所以在接縫處會(huì)設(shè)置一些后澆帶或后澆混凝土，而這些結(jié)構(gòu)的連接施工，則需要利用水平錨環(huán)灌漿連接的方式，要保證連接處的性能和質(zhì)量可以滿足建筑使用的需要，要高于預(yù)制墻板的混凝土強(qiáng)度等級(jí)。

三、裝配式建筑施工常見質(zhì)量問題

（一）平板制作安裝問題

在裝配式建筑的眾多構(gòu)件中，平板是其中最為基礎(chǔ)的構(gòu)件，平板的制作和安裝對(duì)于整個(gè)裝配式建筑的質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生最為直接的影響，可是在當(dāng)前的施工工作中，平板的制作和安裝經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種問題。

1.轉(zhuǎn)角板折斷的問題，如圖2所示，轉(zhuǎn)角板在預(yù)制裝配式建筑中有著重要的連接和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的作用，可以穩(wěn)定框架結(jié)構(gòu)，但是，由于其本身的形狀比較特殊，材質(zhì)大都比較薄，所以，在使用的過程中很容易受到破壞，被折斷，很多施工人員在使用轉(zhuǎn)角板時(shí)都忽略了對(duì)兩邊內(nèi)折部分的保護(hù)，具體連接操作時(shí)，也無法將其與連接部位充分連接在一起，這很容易造成轉(zhuǎn)角板折斷的情況[5]。

2.疊合板在使用的過程中容易斷裂。疊合板本身的結(jié)構(gòu)是比較清楚的，但是如果在使用的過程中不加以保護(hù)，也很容易遭到破壞。首先，疊合板在生產(chǎn)的環(huán)節(jié)就容易發(fā)生質(zhì)量問題，比如板體翹曲或缺角甚至鋼筋外露;而在施工過程中，施工方?jīng)]有對(duì)疊合板本身進(jìn)行有效的保護(hù)，這也很容易導(dǎo)致其斷裂。

（二）預(yù)制構(gòu)件連接問題

裝配式建筑的施工實(shí)際上就是對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行的連接，所以該環(huán)節(jié)也是最容易出現(xiàn)質(zhì)量問題的。在預(yù)制構(gòu)件連接過程中，灌漿操作的應(yīng)用是比較普遍的，該環(huán)節(jié)很容易因?yàn)楣酀{不飽滿而出現(xiàn)質(zhì)量問題，外部通常都會(huì)有套筒之類的結(jié)構(gòu)，所以施工人員難以準(zhǔn)確了解內(nèi)部的灌漿情況，灌漿經(jīng)常不到位，灌漿設(shè)備在長期使用中也容易出現(xiàn)灌漿孔堵塞，這兩種結(jié)構(gòu)都會(huì)引發(fā)質(zhì)量問題。另外，因?yàn)樵谑┕がF(xiàn)場需要對(duì)所有的預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行連接安裝，構(gòu)件的數(shù)量比較多，所以可能會(huì)出現(xiàn)連接錯(cuò)位的情況，最常見的就是鋼筋在連接中位置偏移，而這對(duì)于建筑的最終結(jié)構(gòu)是會(huì)產(chǎn)生很大影響的[6]。

四、裝配式建筑施工質(zhì)量問題的解決策略

（一）科學(xué)使用輔助用具

在裝配式建筑的施工過程中，由于各個(gè)構(gòu)件都是在工廠直接加工完成，運(yùn)送到施工現(xiàn)場進(jìn)行連接組裝的，所以在該過程中，很多構(gòu)件會(huì)受到破壞或出現(xiàn)質(zhì)量問題，容易發(fā)生折損，施工的過程中，如果保護(hù)不到位構(gòu)件也會(huì)受破壞，所以為了防止該問題的發(fā)生，施工方可以適當(dāng)使用輔助用具對(duì)構(gòu)件進(jìn)行保護(hù)。比如裝配式建筑施工中比較常用的轉(zhuǎn)角板，在吊裝時(shí)就可以使用L型的吊具進(jìn)行吊裝，如圖3所示，這種吊具可以對(duì)轉(zhuǎn)角板的角進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)，防止其在吊裝中出現(xiàn)磕碰或受到損壞。另外針對(duì)平板的斷裂問題，施工方也可以在平板的運(yùn)輸過程中，根據(jù)其尺寸制作橡膠或塑料的護(hù)角，用于減震，防止彼此發(fā)生碰撞而受到損壞[7]。

（二）提高構(gòu)件的生產(chǎn)質(zhì)量

在裝配式建筑施工中，構(gòu)件的質(zhì)量對(duì)于建筑施工質(zhì)量的影響是最為直接的，所以為了提高預(yù)制裝配式建筑的施工質(zhì)量，施工方首先要做的就是提高構(gòu)件的生產(chǎn)質(zhì)量，保證構(gòu)件本身的質(zhì)量和性能，保證其滿足整個(gè)建筑的施工要求。構(gòu)件的生產(chǎn)是在工廠中進(jìn)行的，施工方會(huì)先對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)建筑中每個(gè)構(gòu)件的尺寸和材料等進(jìn)行說明，然后工廠按照?qǐng)D紙的要求進(jìn)行加工，在加工完成后，還需要對(duì)各個(gè)構(gòu)件進(jìn)行性能方面的檢驗(yàn)，在確定好質(zhì)量之后才能夠投入使用。另外施工方還需要對(duì)施工現(xiàn)場的各種材料進(jìn)行質(zhì)量檢查，對(duì)鋼筋、砂石和預(yù)埋件鋼板等都進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，在確保質(zhì)量過關(guān)之后才能夠進(jìn)入施工現(xiàn)場，現(xiàn)場的質(zhì)量檢查人員還需要對(duì)運(yùn)輸?shù)念A(yù)制構(gòu)件進(jìn)行質(zhì)量抽檢。

（三）妥善完成各部件的吊裝

在預(yù)制裝配式建筑的組裝施工中，各個(gè)部件的組裝吊裝是其中十分基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)也很容易出現(xiàn)質(zhì)量問題，所以想要提高裝配式建筑的施工質(zhì)量，施工方需要妥善做好各個(gè)部件的吊裝，要根據(jù)施工圖紙的順序逐個(gè)進(jìn)行安裝，同時(shí)，針對(duì)疊合板和轉(zhuǎn)角板等容易出現(xiàn)質(zhì)量問題的構(gòu)件，要對(duì)其吊裝過程進(jìn)行嚴(yán)格管理，將其控制在最優(yōu)的安全系數(shù)限度內(nèi)，確定好吊裝點(diǎn)和吊裝方式，優(yōu)化吊裝流程，提高吊裝質(zhì)量。

（四）加強(qiáng)構(gòu)件的運(yùn)輸和管理

構(gòu)件的質(zhì)量除了會(huì)受到生產(chǎn)加工的影響之外，堆放和運(yùn)輸也可能會(huì)給其質(zhì)量造成影響，所以，施工方需要加強(qiáng)對(duì)構(gòu)件的堆放和運(yùn)輸管理，要合理選擇堆放的場地，場地內(nèi)必須要有完善的排水設(shè)施，防止構(gòu)件在對(duì)方的過程中受潮或受到腐蝕，另外，還要根據(jù)構(gòu)件安裝的順序進(jìn)行分類擺放，方便后期的組裝施工。在構(gòu)件運(yùn)輸?shù)倪^程中，施工方需要對(duì)構(gòu)件進(jìn)行一定的防護(hù)，在其外部包括防震材料，防止其在運(yùn)輸?shù)倪^程中互相碰撞，最好對(duì)其進(jìn)行固定[8]。

（五）加強(qiáng)施工人員培訓(xùn)

施工人員素質(zhì)對(duì)于裝配式建筑施工質(zhì)量的影響是極為顯著的，所以，施工方想要提高裝配式建筑的施工質(zhì)量，就需要加強(qiáng)對(duì)施工人員的培訓(xùn)。裝配式建筑與常規(guī)的建筑形式不同，其施工流程和施工技術(shù)也各不相同，在這種情況下，施工方需要對(duì)施工人員進(jìn)行崗前培訓(xùn)，幫助施工人員了解裝配式建筑的結(jié)構(gòu)形式和施工特點(diǎn)，施工人員必須要摒棄傳統(tǒng)的施工理念和施工方法，學(xué)習(xí)和掌握裝配式建筑的施工技術(shù)和要求，嚴(yán)格遵循施工的規(guī)范性要求，以此來保證施工的有序性和質(zhì)量。

五、結(jié)語

綜合上文內(nèi)容可以得知，裝配式建筑在施工時(shí)節(jié)點(diǎn)連接對(duì)于建筑施工質(zhì)量的影響是極為突出的，如果節(jié)點(diǎn)連接方法不當(dāng)，連接不穩(wěn)固，那么整個(gè)建筑的結(jié)構(gòu)都會(huì)不穩(wěn)定，質(zhì)量也會(huì)受到影響，所以節(jié)點(diǎn)的連接就成為了裝配式建筑施工中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。裝配式建筑中節(jié)點(diǎn)連接的方法主要分為兩大類，干法連接方式以及濕法連接方式，每種連接方式適用的節(jié)點(diǎn)和構(gòu)件是不同的，連接的質(zhì)量也各不相同。裝配式建筑在施工時(shí)，其施工質(zhì)量會(huì)受到多方因素的影響，比如平板制作安裝、預(yù)制構(gòu)件的連接和管線與構(gòu)架的埋設(shè)等，這里的預(yù)制構(gòu)件連接問題就是節(jié)點(diǎn)連接問題，所以在裝配式建筑施工中，施工方想要提高施工質(zhì)量，就必須要科學(xué)解決上述問題，積極使用各種輔助工具，加強(qiáng)管理和質(zhì)量控制，以此來提高裝配式建筑的整體質(zhì)量。

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