同濟大學、北科天院教師團隊多項技術(shù)助力建筑綠色低碳發(fā)展

　　我國建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展越來越受到重視。碳達峰、碳中和是國家的一個戰(zhàn)略性發(fā)展規(guī)劃和要求，也推動了建筑行業(yè)綠色建造的發(fā)展。預制裝配式建筑符合綠色建造的要求，因此住房城建部和各級政府的大力推動預制裝配式建筑發(fā)展。裝配式建筑作為一種高效、環(huán)保的建筑方式，正逐漸成為行業(yè)發(fā)展的新趨勢，裝配式建筑領(lǐng)域也迎來了技術(shù)創(chuàng)新。

　　傳統(tǒng)預制構(gòu)件的豎向向連接接頭形式

　　預制裝配式結(jié)構(gòu)中，構(gòu)件的豎向連接接頭是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，目前應用最廣泛的是套筒灌漿(對接)接頭，為對接傳力機理，其薄弱環(huán)節(jié)為套筒中部，為形成強約束，套筒最小內(nèi)徑與連接鋼筋直徑差約為10mm-15mm，施工誤差為毫米級，施工不便，套筒口徑小，灌漿不易密實，如圖1所示，灌漿料強度要高(C80)，最大骨料粒徑需小于2.36mm，套筒內(nèi)需刻痕處理，接頭造價高，且預制剪力墻一般暗柱為現(xiàn)澆，墻身為預制，裝配率低。

　　圖1 傳統(tǒng)灌漿套筒存在的缺陷

　　新型APC接頭應運而生

　　針對傳統(tǒng)套筒灌漿(對接)接頭技術(shù)缺陷，同濟大學土木工程學院余瓊教授開發(fā)了新型APC接頭，APC (All vertical members precasted in concrete structures)接頭為套筒灌漿搭接接頭。新型接頭兩搭接鋼筋對套筒作用力相反，具有互鎖效應，如圖2所示。套筒即為普通鋼管，內(nèi)壁無需刻痕處理，孔徑大，施工方便，灌漿易密實，灌漿料的最大粒徑可控制在4.75mm內(nèi)，強度可采用C60，成本低，由于套筒口徑大，豎向構(gòu)件可實現(xiàn)全預制，預制率高。I型和II型APC接頭具有自鎖效應，套筒中兩搭接鋼筋受力方向相反，對套筒及灌漿料產(chǎn)生的力相互抵消，套筒及灌漿料所受的力小，套筒中部縱向受壓。

　　圖2 APC接頭傳力路徑示意圖

　　新型APC接頭優(yōu)勢與工程應用

　　同濟大學余瓊教授研發(fā)的新型接頭具有施工方便、成本低、預制率高、灌漿易密實等優(yōu)勢，APC接頭連接技術(shù)緩解了傳統(tǒng)套筒灌漿建筑施工造價成本高昂的壓力，解決了當前社會勞動力短缺難題，可有效縮短施工工期、降低建造成本，有效提高了裝配式框架、剪力墻結(jié)構(gòu)施工效率，同時實現(xiàn)綠色施工及減少現(xiàn)場濕作業(yè)的工序，保證主體施工質(zhì)量，滿足國家現(xiàn)行建筑行業(yè)裝配式建筑快速發(fā)展的要求。

　　目前APC接頭已經(jīng)在上海嘉北郊野公園項目和上海恒大項目中得到了應用，采用APC接頭的預制構(gòu)件在施工現(xiàn)場拼裝，減少現(xiàn)場濕作業(yè)，施工現(xiàn)場噪音小，廢物及廢水排放少，施工環(huán)境好，減少建筑垃圾的產(chǎn)生，符合綠色環(huán)保的城市發(fā)展理念。

　　未來展望

　　未來余瓊教授團隊將繼續(xù)深入開發(fā)裝配式建筑構(gòu)件連接技術(shù)，并加強學術(shù)交流合作。其中與北京科技大學天津?qū)W院城市建設(shè)學院孫佳秋老師聯(lián)合開發(fā)了基于 MATLAB 平臺的裝配式部件設(shè)計施工一體化 BIM 建模分析方法，解決了采用傳統(tǒng)軟件設(shè)計裝配式構(gòu)建套筒存在的精度差、裝配位置不精確、無法進行沖突檢測等導致的效率低的問題;與郭佳老師合作開發(fā)的預應力鋼筋套筒灌漿搭接接頭，解決了大尺寸套筒約束能力弱的問題;與李敏老師，王邵臻老師合作的開發(fā)的智能套筒技術(shù)，有望實現(xiàn)智能和全周期的套筒內(nèi)灌漿料質(zhì)量檢測。

（責任編輯：華康）