装配式混凝土结构施工现场连接技术与质量控制研究

徐飞   苏正   王冬雷   韩阳  潘帆

摘要：由于装配式建筑需要通过不同的连接节点将各个预制构件拼接起来，施工现场连接技术和质量控制成为发展装配式建筑道路上的重中之重，也是保障结构整体安全性能和使用耐久性的关键，其制约着装配式建筑的推广应用和建筑工业化的发展进程，装配式建筑的施工连接工艺以及控制预制构件的施工质量成为建筑工程领域的重点方向之一。

关键词：装配式；混凝土结构；施工现场；连接技术；质量控制

1装配式施工技术在建筑工程中的优势

1.1有利于施工质量的提升

装配式建筑工程自身规划及建设工作的开展主要是对工厂生产模式进行借鉴，亦即由工厂制作建筑工程施工过程中需要使用的各类构件。这种做法既能够达到有效规避传统建筑工程质量问题的目的，还可以为建筑构件的规格与精度提供保证，使其实现对相关施工规范及标准要求的满足，发挥出对建筑工程质量有效提升的重要推动作用。不仅如此，相较于传统手动操作而言，装配式施工技术在建筑工程中的运用既能帮助施工人员降低操作失误现象的发生率，还可以有效提升施工操作的准确性，助力建筑工程质量的切实有效提升。

1.2有利于管理模式的革新

装配式施工技术有较为突出的设计标准化及生产工厂化特征，该技术在建筑工程中的应用能够实现将建筑工程生产环节及生产流程优化的目的，以此为基础助力工程完善性的有效提升，还能强化劳动力素质。不仅如此，在进行建筑工程建设之时，装配式施工技术还有效发挥出对施工模式的优化作用。为了切实而又有效地做到施工管理工作与建筑工程基本建设要求之间的充分及良好契合，施工单位需要以传统管理模式为立足点，通过对装配式施工等优秀技术的运用达到不断革新与完善施工及管理的目的，以施工质量及其管理水平的有效提升为前提进一步将对各项工作有序开展的推动作用发挥出来。

1.3有利于管理效率的提升

在建筑工程施工作业的具体开展过程中，相较于传统意义上的建筑工程施工技术而言，装配式施工技术在降低作业量与缩短作业时间方面的优势十分明显，不仅能够为施工进度提供保证，还可以合理控制交叉作业的进行，发挥出对建筑工程施工质量及其效率有效提升的推动作用。不仅如此，装配式施工技术应用下的建筑工程施工管理工作量同样能够显著降低，能够在很大程度上实现对施工管理效率的提升。

2装配式混凝土结构施工现场连接技术

2.1托座连接

托座连接是将预制梁铰接、焊接在托座上。VidjeapriyaR等进行预制混凝土梁柱连接构件试验研究。试件横向荷载施加在梁末端，试验测量了预制和现浇构件的极限承载能力、载荷比、能量耗散、等效黏性阻尼比等，并比较了其性能。研究结果表明，与现浇构件相比，预制试样在能量耗散和延展性方面性能优异。托座根据结构需求选择，明托座适合审美要求不高的工业工厂，暗托座适合审美要求高的住宅建筑。同时托座支承有明支承和暗支承两种形式。明托座接头是一种接头，它使用了一种预制的、暴露在外的托座支承着横梁的接头。通常是将梁柱下缘的预制块与柱托座表面的预制块或用螺栓联结在一起，使其具有一定的刚度及整体性，从而构成铰接或刚接。其施工和安装更简便，适合于大跨度的建筑。暗支承托座是指托座在横梁的高度以内。装好了横梁，在节点上浇上混凝土，适合多层、高密度、高密度、高密度、高效率的生产车间使用。

2.2焊接连接

焊接连接是将预制件中预埋的钢板通过焊接连接，具有施工速度快、避免现场湿作业的优点。BahramiS等通过ABAQUS6.10软件分析了预制连接与现浇连接在横向阻力、横向刚度、延展性和能量耗散等相关性能，研究了柱上轴向荷载和混凝土抗压强度对连接性能的影响。分析结果表明，所提出的两种预制连接的性能接近于相应的现浇连接的性能。焊接时的高温使刚才产生残余应力，同时焊接节点处没有塑性铰，在地震反复作用力下，很容易发生脆性断裂，抗震性能差。

2.3螺栓连接

螺栓连接是用螺栓将构件连接在一起的方法，有普通螺栓连接和铰孔螺栓连接两种，制造尺寸精度要求高，安装栓孔必须对位。ChoiHK等将钢板与端板用螺栓连接，研究发现这种节点连接方式可显著减少现场的工作量。剪切墙结构采用螺栓进行纵向连接时，会产生接缝，易发生节点失效破坏，螺栓连接存在松动、腐蚀、施工难等问题。同时，在寒冷、潮湿的地区，对接缝需要进行保温防水处理。

3装配式混凝土结构施工现场中的质量措施

3.1进行建筑工程设计质量管控体系的制定及落实

建筑行业的发展需要追求对当今时代发展要求的全面与有效满足，保证现代化装配式建筑施工技术应用的科学性与合理性，针对施工作业开展过程中涉及的各个方面的制度体系、施工手段，要将相应的优化工作做好，同时进行足够完整与完善的工程设计质量控制方案的制定及实施，为全体施工人员指明正确的施工方向，让其对施工目标加以明确，以此为支撑做到以建筑构件及尺寸等为依据有效组装各类构件，从而将由于施工人员对细节化的构件组装或处理不到位而导致的潜在安全隐患及问题的发生率控制在足够低的水平。

3.2保证各项管理技术运用的科学性与有效性

施工单位需要对先进且高效的信息化技术与建筑技术加以运用，以技术为支持有效弥补施工管理方案中存在的不足，并对能够推动施工作业更好开展、有效提升施工质量的管理内容进行扩充，在信息化技术的支持下完成对相应信息共享平台的构建，从理论、技术及系统运行等各方面为各部门、各环节的装配式施工提供有力支撑，而这对于施工部门对各方面信息数据的协调同样具有积极意义，可以很好地提升装配式组装工作效率及准确性。举例而言，装配式建筑施工可以对BIM技术加以运用，进行建筑信息结构模型的构建，将建筑信息直观地展示出来，让设计人员、施工人员对工程实际情况有一个直观的了解，管理人员对当前市场发展规律及材料价格变化等信息有一个清楚的把握。在足够完善的管理体制的支撑下，建筑行业必然可以实现进一步的发展。

3.3对施工管理工作予以落实

在实际施工环节，各类构件进入施工现场以前，必须严格做好对构件的检查工作，针对不能应用和受损的构件，要在第一时间将其退回，并落实对构件证明文件的检查工作。在施工人员实际施工作业的开展过程中，监督工作必不可少，应组建专门的检查小组，从严格意义上检测施工技术的合格情况。在对构件进行组装以前，需要将相应的套管检查工作落实，对构件的实际连接情况进行全面与细化查看。在吊装过程中需要对构件中心进行严格把控，确保构件中心能够真正地和吊点作用中心线保持一致。在剪刀板的检测上，需要保证其定位与纠正的合理性，在脱离吊钩工作以前，要为临时支撑工作的顺利及高效开展提供保证。

结论

装配式混凝土结构施工涉及不同的环节，从前期设计环节到预制构件生产、吊装等，均需加强过程把控。同时，在施工过程中，需不断总结工程经验，对现场存在的问题进行不断优化，同时各参与方应加强沟通，不断优化施工理念，采取更好、更加有效的措施，提高现场技术管理水平，提升装配式混凝土结构施工的综合效益，推动装配式建筑健康、可持续发展。

参考文献：

[1]席金虎．预制装配式建筑结构施工技术现状与问题研究[J]．建筑施工，2022，40(06):899-903.

[2]马荣全．装配式建筑的发展现状与未来趋势[J]．施工技术，2023，50(13):64-68.

[3]李胜强，于志伟，李亚东，等．装配式混凝土建筑高质量发展路径的思考及探索[J]．广东土木与建筑，2022，29(07):64-68.