2.4.1 浆锚搭接连接的作用原理及分类

2.4.1 浆锚搭接连接的作用原理及分类

1)浆锚搭接的作用原理

钢筋浆锚搭接连接,是将预制构件的受力钢筋在预制构件特制的预留孔洞内进行搭接连接的技术。两根搭接钢筋径向存在一定距离,连接时将连接钢筋伸入预留孔洞内一定深度,并保证达到设定的钢筋搭接长度,随后通过灌浆孔向预留孔洞内灌浆,待灌浆料凝结硬化后便完成了受力钢筋的浆锚搭接连接。

由于钢筋与混凝土之间的黏结锚固作用,受力钢筋的力通过钢筋表面和混凝土接触面的黏结力传递给灌浆料,再传递到灌浆料和周围预制构件混凝土的交界面即预留孔洞内壁上去(图2.32)。

图2.32 浆锚搭接传力示意图

浆锚搭接连接的破坏模式主要有钢筋的拉拔破坏、灌浆料的拉拔破坏和周围混凝土的劈裂破坏。为了保证浆锚搭接连接的破坏位于搭接灌浆段外的钢筋而不是连接段本身,必须保证钢筋具有足够的锚固长度以及搭接区段具备有效的横向约束来提高连接性能。

2)浆锚搭接的分类

浆锚搭接连接分为钢筋约束浆锚搭接连接和金属波纹管浆锚搭接连接两种,如图2.33所示。其中,受力钢筋在有螺旋箍筋约束的孔道中进行搭接的连接方式,称为钢筋约束浆锚搭接连接;受力钢筋在金属套筒或金属波纹管中完成搭接的连接方式,称为金属波纹管浆锚搭接连接,后插钢筋就位后在孔道内灌入高性能灌浆料即可完成浆锚搭接。

图2.33 浆锚搭接连接示意图

图2.34 螺旋箍筋约束浆锚搭接连接示意图

上述两种浆锚搭接连接形式,其构造存在一定的差异。其中,约束浆锚搭接连接是在搭接范围内预埋螺旋箍筋,通过在螺旋箍筋约束混凝土内抽芯制成带肋的受力钢筋搭接连接孔道,并通过预埋PVC软管制成灌浆孔与排气孔用于灌浆作业,约束浆锚搭接的灌浆方式与套筒灌浆连接完全相同。连接孔道内壁表面为波纹状或螺旋状粗糙面,以增强灌浆料和预制混凝土的界面黏结性能。搭接钢筋直径、钢筋搭接长度和螺旋箍筋的直径、箍距、配箍率等应根据设计要求确定。相较于套筒灌浆连接,螺旋箍筋约束浆锚搭接连接技术成本较低,适宜于较细的钢筋连接。金属波纹管浆锚搭接连接采用预埋金属波纹管成孔,在预制构件模板内,波纹管与构件预埋钢筋紧贴,并通过扎丝绑扎固定;波纹管在高处向模板外弯折至构件表面,作为后续灌浆料灌注口。待后插钢筋伸入波纹管后,从上部灌注口向管内灌注无收缩、高强度水泥基灌浆料;两侧受力钢筋通过灌浆料、金属波纹管及混凝土,形成搭接连接接头。