装配式建筑非新兴工艺，20世纪初装配式混凝土建筑被开发出来，1960年流行于法、英、北欧、苏联等国家，早期结构系统以铰接居多，结构刚接系统自余占疏博士(Dr. Alfred A.Yee)于1960年后期发明套筒续接器(Splicesleeve)方得以使用，并首次应用于38层楼高之装配式建筑（阿拉莫阿纳酒店,檀香山,夏威夷）的预制柱续接，此后即开创了竖向结构套筒续接之篇章，接下来的半个世纪中，套筒续接器技术一直持续在美国、日本和台湾等地区进行改良、研发、试验研究及应用，采用此技术的装配式建筑结构物在全球各地已经历了无数大小地震的考验，而近年对套筒研究最积极与提出最多研究报告的是国内，有不少令人惊艳的成果产出。

套筒续接技术原理是将欲连接之两段钢筋插入套筒中，然后注入由水泥、细骨料与外加剂等组成的无收缩高强度砂浆，待灌浆料硬化后将套筒内壁与钢筋表面紧密的结合再一起，使应力可以有效地传递。

装配式建筑竖向结构的连接方式，常用有『机械连接接头』、『钢筋倒插入套筒』、『金属波纹管』与『钢筋正插入套筒』等，机械连接接头由于是干式连接，其可靠度可轻易由实验室印证，钢筋倒插入套筒连接型式如下图：

此型式之施工流程说明如下，先将底座上安装好垫片并封模后，再把套筒内注满高强度砂浆，接下来吊装底端留有出筋的预制柱插入接合，使多余的砂浆溢出，此种工法可确保套筒内的高强度砂浆填充确实，当预制柱起吊时要注意防止钢筋碰撞弯折与弄脏，在高楼层时，其柱、梁节点需采机械连接或3D节点，工艺较为复杂，故一般工艺常用于独立基脚的基础上，其结构连接是可靠的，唯一需管控的是高强度砂浆的搅拌，需符合砂浆厂家搅拌的规定及检验，此质量管控需由工程人员直接管理，监理人员在旁监管。

金属波纹管连接，钢筋藉由砂浆填充具备韧性的金属波纹管的续接方式，早已被证明可以有效的传递拉力、压力和剪力，且便于柱与柱、柱与基础及剪力墙等节点的连接。国内外也皆有相关的规范或是标准，例如：国内机械行业标准JB-T6169-2006金属波纹管中，对于金属波纹管的结构、波纹形状、接口形式、制造材料及检验规则等都有完整的说明。美国PCI Design Handbook 8TH中对于金属波纹管的连接提出以下几项建议，提供参考：

1.抗拉钢筋之锚固长度不得小于12倍钢筋直径。

2.钢筋韧性的要求须满足耐震需求。

3.若在结冰的气候下，波纹套管灌浆前须避免水进入。

4.波纹套管壁厚不得小于0.6mm，内径与钢筋间隙应大于12.7mm。

5.波纹套管强度不得小于连接部位之混凝土强度以及5000psi。

6.特殊砂浆不可含金属成分且不可收缩。

7.波纹套管必须被钢筋、砂浆和混凝土充分填实，以免发生脆性破坏。

 钢筋正插入套筒连接：

 套筒与钢筋连接的质量

为确保续接套筒与砂浆质量是合格，使用的套筒与砂浆必须通过《钢筋套筒灌浆连接应用技术规程JGJ355-2015》与《钢筋连接用灌浆套筒JGT398-2012》的检验试验，取得合格证明，方得使用。

每批套筒进货时，需立即依JGT398规定抽样套筒并进行试验，已确保无不合格品。

套筒与钢筋连接的质量，除套筒外尚须现场正确的灌注工序，方能确保质量。

砂浆施工工序

续接砂浆灌浆之施工工序套筒续接砂浆施工依其特性说明如下：

1.先检查套筒续接砂浆是否仍在有效期间内，超过6个以上禁止使用；3~6个月需过#8号筛去除硬块后使用。

2.续接套筒内部以小手电筒检查，必须以高压空气清洁干净。

3.柱底四周封模，可采用砂浆或木材为之，必须确实避免漏浆。

4.彻底检查灌浆机具是否干净，尤其输送软管不应有残余水泥硬块。

5.搅拌水须做氯离子检测，不能含有氯离子。

6.量测并记录当日天气、气温、水温、续接砂浆温度与湿度。

各家材料对温度的敏感程度不一，但都有共同点，就是温度低时，续接砂浆强度发挥慢且弱，故在15度C以下执行套筒续接砂浆灌注时，要特别留意其强度之发挥，当需求接强度未达标时，严禁继续加载于预制竖向构件上，例如版面的灌浆。

7.套筒续接砂浆用水量以产品之使用说明为准，不得任意增減用水量。

8.续接砂浆搅拌时间必须搅拌均匀后再搅拌2分钟，且禁止使用铝制搅拌器(铝制搅拌器的铝粉脱落会造成砂浆产生超额的膨胀率)。

9.记录流度值、湿度与温度检核流度值是否满足使用厂牌所要求的数值范围。

10.每日均需做一组续接试体与两组抗压试块，做为日后检测所用。试体必须与现场预制柱放于相同之养护环境，并绑扎固定牢靠不受扰动。

11.灌浆时由底部注入，由顶部流出至圆柱状，方能以塑料塞塞住。

12.灌浆作业之障碍处理遇有爆模必须立即处理，每支套筒内必须充满续接砂浆，不能有气泡存在。若有爆模污染外墙面必须立即清洗，隔日则无法处理。如果遇有无法出浆之情形，应立即停止灌浆作业，排除无法出浆之障碍。灌浆完成后必须将工作面清洁干净，所有施工机具也一并清洗干净。

装配式竖向受力构件连接系统的可靠度在这五十多年内，全球各地区有无数多个项目可以证明在技术上及实务上是绝对可行，亦已经无数的地震考验，这些高楼有达200多米的超高层，只要有明确清晰的施作流程和工地管理及责任体系，就能将质量维持在标准上。

作者：詹耀裕1   廖健闵2

出处：润铸建筑工程（上海）有限公司微信公众帐号