沙慶杰 張新禮 李磊 李曉輝

中建七局安裝工程有限公司

1 引言

目前，隨著我國(guó)建筑行業(yè)的快速發(fā)展，裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為整個(gè)建筑工業(yè)化生產(chǎn)當(dāng)中的重要結(jié)構(gòu)形式。預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)所具備的優(yōu)點(diǎn)很多，包含整體施工周期縮短、建設(shè)施工速度快、勞動(dòng)生產(chǎn)效率高、現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)量少、并且對(duì)于噪聲干擾現(xiàn)象也有所降低。更加重要的是，預(yù)應(yīng)力技術(shù)具有良好的裝配手段，結(jié)構(gòu)會(huì)因?yàn)轭A(yù)應(yīng)力筋的回彈效果產(chǎn)生良好的自我恢復(fù)能力，使得殘余縮小，與傳統(tǒng)的澆筑混凝土結(jié)構(gòu)比較，裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)擁有綠色環(huán)保、節(jié)能減排的重要價(jià)值作用。在裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用下，國(guó)家對(duì)于建筑質(zhì)量的把控也更加嚴(yán)謹(jǐn)，在裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架節(jié)點(diǎn)所擁有抗震性能的基礎(chǔ)上，對(duì)其抗震性能的等級(jí)、強(qiáng)度和施工方法也提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。

2 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架節(jié)點(diǎn)形式的不同分類

2.1 混合拼裝節(jié)點(diǎn)

其實(shí)混合拼裝節(jié)點(diǎn)就是采用預(yù)應(yīng)力筋和普通鋼筋進(jìn)行混合搭配。在此混合搭配下，能夠呈現(xiàn)出工程結(jié)構(gòu)施工所具備的節(jié)點(diǎn)形式。在有關(guān)數(shù)據(jù)的調(diào)查和分析中能夠了解到，混合拼裝節(jié)點(diǎn)在實(shí)際工程應(yīng)用中，是以普通鋼筋所承受的外來(lái)沖擊力而展開強(qiáng)力的吸收與消耗功能，在此環(huán)節(jié)以后，預(yù)應(yīng)力筋與梁柱的結(jié)合面就會(huì)引發(fā)摩擦效果，梁端一方形成抗剪力，并以此消除突發(fā)地震時(shí)產(chǎn)生的破壞性影響。面對(duì)整體的穩(wěn)定效果而言，混合拼裝節(jié)點(diǎn)無(wú)疑具有分優(yōu)異的表現(xiàn)能力，其本身具備的消耗能力和傳統(tǒng)的澆筑混凝土節(jié)點(diǎn)形式其實(shí)大致相同，在預(yù)應(yīng)力筋的參與下，會(huì)使得整體的抗震性能更具優(yōu)勢(shì)?；旌掀囱b節(jié)點(diǎn)也比較適合當(dāng)前建筑行業(yè)對(duì)于建筑抗震性能的等級(jí)需求。

2.2 直接拼裝節(jié)點(diǎn)

在裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架中直接拼裝節(jié)點(diǎn)可以說(shuō)是最為常見的一種節(jié)點(diǎn)形式。以直接拼裝節(jié)點(diǎn)的本質(zhì)分析，直接拼裝節(jié)點(diǎn)能夠和不同預(yù)制件按照正常順序展開拼裝連接，并且在拼裝后施行加固處理。在相關(guān)的調(diào)查與研究數(shù)據(jù)中了解到，直接拼裝節(jié)點(diǎn)所具備的優(yōu)勢(shì)在于本身存在的穩(wěn)定性能。而且需要格外重視的是，直接拼裝節(jié)點(diǎn)雖然本身有著極為優(yōu)越的自我恢復(fù)功能，不過(guò)其耗能能力相對(duì)薄弱，如果發(fā)生地震情況，在地震過(guò)程中，直接拼裝節(jié)點(diǎn)并沒(méi)有一個(gè)良好的消耗應(yīng)力能力，這就意味著建筑整體會(huì)產(chǎn)生大幅度的擺動(dòng)現(xiàn)象，其擺動(dòng)時(shí)間會(huì)不斷加長(zhǎng)。這也表明建筑的內(nèi)部物體也會(huì)受到外來(lái)沖擊，并且程度不一。所以說(shuō)，直接拼裝節(jié)點(diǎn)在絕大多數(shù)的中小型建筑當(dāng)中不能有效應(yīng)用，一旦強(qiáng)制應(yīng)用，極為容易引起建筑坍塌情況的發(fā)生。

2.3 裝配式墻體構(gòu)造節(jié)點(diǎn)

所謂裝配式墻體構(gòu)造節(jié)點(diǎn)在其主要的內(nèi)部結(jié)構(gòu)上，會(huì)有效結(jié)合阻尼器，在聯(lián)合預(yù)制結(jié)構(gòu)進(jìn)行相連的拼裝工序，當(dāng)拼裝工序整體結(jié)束之后，隨即進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的加固處理，此環(huán)節(jié)會(huì)通過(guò)阻尼器引發(fā)摩擦力，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物的抗震效果。此節(jié)點(diǎn)形式在自我恢復(fù)能力上呈現(xiàn)效果一般，不過(guò)其耗能能力十分優(yōu)秀，在建筑地震狀況下，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)于地震能量的消耗，針對(duì)殘余變形量而言也不會(huì)產(chǎn)生較大的變動(dòng)與數(shù)量增長(zhǎng)，需要注重的是整體結(jié)構(gòu)必須要保持完整性，這樣就能夠一直延續(xù)建筑物的穩(wěn)定效果。

3 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架的總體施工方法

3.1 施工前準(zhǔn)備工序

在施工前的準(zhǔn)備階段，務(wù)必要做好三項(xiàng)工序，這三項(xiàng)工序分別為場(chǎng)地處理、樁基施工、連接件配制，針對(duì)準(zhǔn)備前階段的這三項(xiàng)工序的施工方法詳細(xì)如下。

3.1.1 場(chǎng)地處理工序

無(wú)論在哪一種裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架節(jié)點(diǎn)形式的施工環(huán)節(jié)中，場(chǎng)地都會(huì)對(duì)整體建筑的質(zhì)量造成不可預(yù)估的影響。所以，務(wù)必要在施工前對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)地進(jìn)行治理。首先，要按照工程規(guī)模設(shè)計(jì)，并規(guī)劃出施工現(xiàn)場(chǎng)所占據(jù)的用地范圍，并隨即根據(jù)施工范圍內(nèi)的場(chǎng)地進(jìn)行勘察與整理，勘察的內(nèi)容包括施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況，而整理的內(nèi)容則是對(duì)范圍內(nèi)的施工地面存在的不平整地方進(jìn)行整平。如果此項(xiàng)工序沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行，會(huì)導(dǎo)致建筑物產(chǎn)生傾斜、倒塌的情況。因此，必須及時(shí)有效地對(duì)場(chǎng)地展開處理，清理雜物并整平地面。

3.1.2 樁基施工工序

在此工序中，應(yīng)有效參照設(shè)計(jì)圖紙標(biāo)準(zhǔn)的場(chǎng)地放線結(jié)果，結(jié)合裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架的基層節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)拼裝標(biāo)準(zhǔn)。首先，要在現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地的地基處設(shè)計(jì)好樁基施工的基本工序。例如；柱與柱之間連接時(shí)，必須在場(chǎng)地地基上預(yù)先做好對(duì)于鋼筋的定位規(guī)劃，在定位規(guī)劃完成之后，將預(yù)制件按照預(yù)設(shè)套筒的順序進(jìn)行細(xì)致安裝。在整體安裝環(huán)節(jié)中，錨固鋼筋定位必須要在總體形態(tài)及鋼筋位置距離方面，實(shí)現(xiàn)和預(yù)制距離相同的效果，如果距離不同，后續(xù)工程步驟將無(wú)法進(jìn)行下去。

3.1.3 連接件配置工序

連接件作為一個(gè)保障預(yù)制件穩(wěn)定運(yùn)行的重要構(gòu)件，其功能價(jià)值不言而喻。因此，務(wù)必要慎重思考整體建筑應(yīng)該具備怎樣的穩(wěn)定等級(jí)。在裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土基本形成以后，必須選擇連接件展開標(biāo)準(zhǔn)固定，所以勢(shì)必要在采取正式施工之前，進(jìn)行相匹配的連接件配置工作。

一般常見的連接件涵蓋錨固鋼筋定位、螺栓等部件。而對(duì)于螺栓來(lái)說(shuō)，一定要滿足其數(shù)量上對(duì)于節(jié)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。簡(jiǎn)而言之，就是要竭盡所能的挑選高強(qiáng)度螺栓，也要在長(zhǎng)度及橫截面直徑上滿足整體工程設(shè)計(jì)所需的標(biāo)準(zhǔn)，完成這一系列的配置工序以后，仍需要做好相應(yīng)的連接管理工作，避免連接件后續(xù)的工程施工中引發(fā)生銹等情況。

3.2 施工進(jìn)行

施工前的準(zhǔn)備工序完成之后，就會(huì)正式進(jìn)入到施工階段。在此環(huán)節(jié)中，要根據(jù)由下至上的順序展開節(jié)點(diǎn)的拼裝工作，一定要先安裝基層預(yù)制件，緊隨其后安裝基層上一層的預(yù)制件，經(jīng)由此順序不斷排列所有預(yù)制件的安裝流程。

面對(duì)安裝完成的工程結(jié)構(gòu)體系來(lái)說(shuō)，需要應(yīng)用連接件采取加固處理，整個(gè)環(huán)節(jié)一定要側(cè)重連接件的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。比如；針對(duì)螺栓而言，需要保障螺栓安裝位置與工程實(shí)際圖紙當(dāng)中的設(shè)計(jì)位置一致。與此同時(shí)，螺栓扭矩的安裝一定要合理，嚴(yán)格避免出現(xiàn)松動(dòng)或者是扭矩距離過(guò)大的狀況發(fā)生。一旦此類現(xiàn)象發(fā)生，就會(huì)導(dǎo)致整體工程的質(zhì)量產(chǎn)生影響，在此影響下，預(yù)制件也極有可能產(chǎn)生微量變形的情況。在長(zhǎng)期微量變形的影響下就會(huì)導(dǎo)致預(yù)制件外圍破損。

另外，以實(shí)際角度而言，螺栓連接件的應(yīng)用在一定程度上會(huì)遇到有關(guān)安裝孔質(zhì)量的情況。面對(duì)這樣的問(wèn)題，需要在預(yù)制件生產(chǎn)環(huán)節(jié)中做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，也就是說(shuō)，需要以切削的方法形成鉆孔，并要參照預(yù)制件所疊加的數(shù)量有效控制鉆孔質(zhì)量與孔的大小與直徑。在這里我們可以舉一個(gè)例子，如果說(shuō)疊層數(shù)量低于5的時(shí)候，其直徑則不能高過(guò)3.0mm，但疊層數(shù)量超過(guò)5時(shí)，這就表示其直徑最大范圍不能超過(guò)6.00mm，在完成預(yù)制件疊加數(shù)量的控制后，必須進(jìn)行詳細(xì)的檢測(cè)，只要是檢測(cè)到鉆孔存在過(guò)多的毛邊或者是雜物灰塵的情況，就必須重新對(duì)鉆孔進(jìn)行制作和處理。

3.3 完成施工

當(dāng)裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架施工之后，需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行詳細(xì)的檢查，并在一定時(shí)間內(nèi)檢測(cè)裝配式應(yīng)力混凝土架結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量，運(yùn)用先進(jìn)的設(shè)備儀器檢測(cè)其抗震性能，并對(duì)預(yù)制連接處經(jīng)反復(fù)檢查，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，立刻進(jìn)行整改和替換。

4 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)的新型節(jié)點(diǎn)抗震性能

裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架之所以能被廣泛地應(yīng)用在各類建筑工程中，綠色環(huán)保是主要的原因之一，而這其中更為重要的就是裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)所具備的抗震效果。針對(duì)當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震性能與施工方法也提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。大多數(shù)的裝配式結(jié)構(gòu)耗能不足，而且其配件或者是阻尼器的結(jié)構(gòu)也潛藏著耗能性能不佳的情況，這也為施工工序造成了極為不便的影響，其空間占用比例上也嚴(yán)重影響著工程的效果。因此，我們提出了一種全新的裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架節(jié)點(diǎn)形式，目的就是為了能夠有效提高裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震性能，便于以后建筑工程的施工與應(yīng)用。

4.1 節(jié)點(diǎn)施工形式

在新型的節(jié)點(diǎn)中，缺口梁、帶暗牛腿柱的工廠預(yù)制，角鋼與鋼板應(yīng)用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。螺栓所應(yīng)用的是高強(qiáng)度螺栓，所有的構(gòu)建在配制完成之后，可在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝，此連接裝置主要以角鋼和鋼板為主要的耗能部件，并通過(guò)預(yù)埋螺栓加固形式在梁上、柱上進(jìn)行固定。角鋼則是應(yīng)用等邊或者是不等邊的角鋼，在梁的上部以預(yù)埋螺栓和帶暗牛腿柱相連的配制方法，讓預(yù)埋螺栓和缺口梁能夠相連。而鋼板則應(yīng)用厚度較厚的鋼板即可，其位置處于梁的下方，以預(yù)埋錨栓和梁暗牛腿相互連接。

梁的端部、柱節(jié)點(diǎn)周圍和角鋼、鋼板的部分位置接觸，并在接觸的位置設(shè)置預(yù)埋，加強(qiáng)鋼板，保障其構(gòu)件混凝土不會(huì)產(chǎn)生部分壓碎的現(xiàn)象，這樣能夠便于高強(qiáng)度螺栓的有效連接。

其預(yù)埋加強(qiáng)鋼板的焊接、抗剪栓釘能夠?qū)?gòu)件之間進(jìn)行性能上的固定。在梁端可以預(yù)埋模板、螺旋固定、喇叭管等一系列的操作，而預(yù)應(yīng)力筋的位置則處于梁截面的中間位置，可以應(yīng)用無(wú)黏連或者是長(zhǎng)久黏連的方式按照所需標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行一束或者是一束以上的設(shè)計(jì)。節(jié)點(diǎn)中的運(yùn)用力筋不僅能夠維持裝配節(jié)點(diǎn)應(yīng)有的性能作用，而且也能夠以部分無(wú)黏連或者是通常無(wú)黏連的方式在整個(gè)建筑受力環(huán)節(jié)中擁有良好的受力狀態(tài)，狀態(tài)維持彈性效果，所以自身的回彈能夠?yàn)楣?jié)點(diǎn)帶來(lái)更好的自我恢復(fù)能力。

4.2 節(jié)點(diǎn)的抗震性能

應(yīng)用有限的元件Opensees，對(duì)新型裝配式預(yù)應(yīng)力混合梁柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行低周往復(fù)荷載，并形成位移滯回曲線，如果滯回曲線表現(xiàn)出旗形，滯回環(huán)很飽滿，就說(shuō)明此節(jié)點(diǎn)的耗能能力很強(qiáng)，并且抗震性能效果俱佳。需要注意的是，因?yàn)槠錈o(wú)法模擬接縫處砂漿與混凝土壓碎的真實(shí)情況，以至于模擬的殘余量會(huì)縮小，這也表明此節(jié)點(diǎn)具有較強(qiáng)的自我恢復(fù)能力。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)作為一個(gè)建筑大國(guó)，在各類建筑施工技術(shù)的應(yīng)用下，其質(zhì)量、抗震效果、綠色環(huán)保顯然成為當(dāng)前建筑工業(yè)化發(fā)展的核心，裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)顯然已經(jīng)成為我國(guó)建筑行業(yè)施工應(yīng)用的主流趨勢(shì)。因此，為了能夠全面保障裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)的工程質(zhì)量，需要按照實(shí)際情況選擇相適應(yīng)的節(jié)點(diǎn)形式，在現(xiàn)有發(fā)展趨勢(shì)下，要對(duì)裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)的抗震性能予以分析，提高裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土框架節(jié)點(diǎn)的性能，有效保障施工質(zhì)量安全。