基于超高性能混凝土连接的装配结构体系PCUS

据上海建工二建集团副总工程师兼第六工程公司总工程师、装配创新研究所所长马跃强介绍：先将预制梁、柱拼搭好，再用高强度的UHPC（超高性能混凝土）浇筑在红框处，即可快速完成施工。                  

项目以新型预制构件节点连接方式为重点，利用一种“超高性能混凝土”（UHPC）作为后浇材料，综合研究预制装配式结构中新的钢筋连接方式、节点连接方式、施工方式，研究出一种装配式混凝土框架结构新体系——PCUS。这个新型装配式框架结构的课题组由上海建工二建集团、上海理工大学、河南工业大学、同济大学等校企组成。

课题组以UHPC与钢筋的连接技术为研究重点，针对钢筋与UHPC粘结性能、梁受弯性能、柱抗震性能、梁柱节点抗震性能等进行了大量基础试验，为体系研发奠定核心技术基础。

PCUS体系低轴反复试验

为验证结构整体刚度和强度，通过现场加载试验，检验预制现浇整体梁、板构件的竖向变形和受力性能，验证设计方案的合理性，上海建工二建集团团与上海理工大学合作针对基于UHPC的预制装配式节点新型连接与结构体系创新研究这一课题在金山海悦瀜庭项目进行了为期两天的1:1模型载荷试验。通过现场9级加载和3级卸载试验，检验预制现浇整体梁、板构件的竖向变形和受力性能，验证设计方案的合理性。试验过程中观测项目主要包括主、次梁和板变形、梁跨中及支座处的混凝土裂缝等内容。

钢筋与UHPC粘结性能试验

梁受弯性能试验

梁柱节点抗震性能试验

试验证明：新型预制装配式节点以及框架体系具有形式灵活、施工高效、结构可靠的特点。新型体系的梁柱节点和柱节点使用基于 UHPC 材料的后浇节点。预制梁和预制柱通过节点拼接成整体框架。此体系安全可靠，具有进一步研究和推广的价值。

团队研发了高效连接施工工艺及施工方法运用到预制混凝土墙板的施工安装，工艺省去了现场预制墙板暗柱钢筋的绑扎工序，降低现场钢筋绑扎工作量30%以上，减少了连接工作量50%。

另外，新技术针对把控节点后浇筑质量的措施，形成一套适合各类节点后浇筑的施工工艺。再结合压力注浆技术，解决了装配式节点注浆不密实以及材料收缩的问题，实现了对节点浇筑质量的有效控制。

项目团队研发了强度堪比金属的混凝土——UHPC，这项成果填补了国内在高强钢筋连接技术上的空白。经过试验发现，当连接点钢筋临界锚固长度是钢筋直径的4倍、钢筋搭接长度为钢筋直径的10倍时，这项技术完成的各个节点连接的力学性能均达到标准，等同现浇构件。

马跃强表示，通过模拟试验表明，运用新体系的装配式施工，将大幅度降低装配式设计施工难度、节点连接质量易于检测，还免除套筒灌浆、节约人力材料，可实现无排架施工，综合建造成本低等。

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