裝配式建筑非新興工藝，老祖宗的裝配式木結構早已使用在諸多廟宇建筑，20世紀初裝配式混凝土建筑被開(kāi)發(fā)出來(lái)，1960年流行于法、英、北歐、蘇聯(lián)等國家，早期結構系統以鉸接居多，結構剛接系統自余占疏博士(Dr. Alfred A.Yee)于1960年后期發(fā)明套筒續接器(Splicesleeve)方得以使用，并首次應用于38層樓高之裝配式建筑（阿拉莫阿納酒店,檀香山,夏威夷）的預制柱續接，此后即開(kāi)創(chuàng )了豎向結構套筒續接之篇章。

接下來(lái)的半個(gè)世紀中，套筒續接器技術(shù)一直持續在美國、日本和臺灣等地區進(jìn)行改良、研發(fā)、試驗研究及應用，采用此技術(shù)的裝配式建筑結構物在全球各地已經(jīng)歷了無(wú)數大小地震的考驗，而近年對套筒研究最積極與提出最多研究報告的是國內，有不少令人驚艷的成果產(chǎn)出。

套筒續接技術(shù)原理是將欲連接之兩段鋼筋插入套筒中，然后注入由水泥、細骨料與外加劑等組成的無(wú)收縮高強度砂漿，待灌漿料硬化后將套筒內壁與鋼筋表面緊密的結合再一起，使應力可以有效地傳遞。

裝配式建筑豎向結構的連接方式，常用有『機械連接接頭』、『鋼筋倒插入套筒』、『金屬波紋管』與『鋼筋正插入套筒』等，機械連接接頭由于是干式連接，其可靠度可輕易由實(shí)驗室印證，鋼筋倒插入套筒連接型式如下圖：

此型式之施工流程說(shuō)明如下，先將底座上安裝好墊片并封模后，再把套筒內注滿(mǎn)高強度砂漿，接下來(lái)吊裝底端留有出筋的預制柱插入接合，使多余的砂漿溢出，此種工法可確保套筒內的高強度砂漿填充確實(shí)，當預制柱起吊時(shí)要注意防止鋼筋碰撞彎折與弄臟，在高樓層時(shí)，其柱、梁節點(diǎn)需采機械連接或3D節點(diǎn)，工藝較為復雜，故一般工藝常用于獨立基腳的基礎上，其結構連接是可靠的，唯一需管控的是高強度砂漿的攪拌，需符合砂漿廠(chǎng)家攪拌的規定及檢驗，此質(zhì)量管控需由工程人員直接管理，監理人員在旁監管。

金屬波紋管連接，鋼筋藉由砂漿填充具備韌性的金屬波紋管的續接方式，早已被證明可以有效的傳遞拉力、壓力和剪力，且便于柱與柱、柱與基礎及剪力墻等節點(diǎn)的連接。

國內外也皆有相關(guān)的規范或是標準，例如：國內機械行業(yè)標準JB-T6169-2006金屬波紋管中，對于金屬波紋管的結構、波紋形狀、接口形式、制造材料及檢驗規則等都有完整的說(shuō)明。美國PCI Design Handbook 8TH中對于金屬波紋管的連接提出以下幾項建議，提供參考：

 鋼筋正插入套筒連接：

此連接方式的關(guān)鍵質(zhì)量計有：1.鋼筋出筋精度的質(zhì)量2.套筒與鋼筋連接的質(zhì)量3.柱底與樓版面底部空氣的徹底排除4.連接成框架后結構的質(zhì)量，現逐一說(shuō)明各關(guān)鍵質(zhì)量該如何達成與管控：

鋼筋出筋精度不精確時(shí)，是無(wú)法進(jìn)入套筒的，故在樓版灌漿前，鋼筋精度的管控是非常重要，工程人員需管理每個(gè)步驟與最終的精度，并記錄每個(gè)步驟的數值，無(wú)法推責給工人，在此愿將潤泰發(fā)展出來(lái)的裝配式建筑基礎柱筋精準定位工具及定位方法向大家說(shuō)明（注1）:

1.1在墊層上放樣柱邊線(xiàn)和中心線(xiàn)，精準定位柱位置。

1.2根據柱邊線(xiàn)和柱中心線(xiàn)定位并固定定位底座，此底座控制鋼筋籠的底部位置。

1.3基礎下層板筋綁扎。

1.4將下格網(wǎng)箍固定在定位底座上，下格網(wǎng)箍的網(wǎng)格對應插入柱筋，且柱筋頂部需多留10cm的長(cháng)度吸收誤差。

1.4基礎柱箍筋綁扎。

1.5基礎上層板筋綁扎。

1.6上格網(wǎng)箍按網(wǎng)格穿入對應柱筋進(jìn)行安裝，上格網(wǎng)箍低于樓板完成面以下至少5mm。  

1.7取四只可調式定位套筒，分別安裝于四個(gè)角落的柱筋上，通過(guò)螺桿先調節好可調節套筒與柱筋的相對位置以確定好灌漿面高度，保證安裝面高度，然后再安裝定位板，最后再安裝其它的防灌漿污染套筒。

其中可調節套筒的止擋凸起位于定位板下方，防灌漿污染套筒的止擋凸起位于定位板上方；調整柱鋼筋籠，以定位板比對檢核柱中心線(xiàn)，進(jìn)入容許誤差范圍內時(shí)，則將上格網(wǎng)箍與附近之鋼筋焊牢，以防灌漿時(shí)移位，工程人員需留下灌漿前的精度記錄，隨時(shí)提供備查。

1.8完成基礎柱筋調整與定位故結，澆筑混凝土。

1.9基礎混凝土凝固后，柱筋出筋與上部預制柱套筒連接。樓板板面灌漿時(shí)，出筋的保護是非常重要，如果不保護，出筋外表沾滿(mǎn)混凝土又未敲除，直接進(jìn)入套筒續接，此時(shí)高強度續接砂漿抓到的不是鋼筋，而是鋼筋表面的 混凝土，如此續接鐵定失敗。

小結，續接出筋的精度與表面潔凈是鋼筋套筒續接的必檢工作，也是關(guān)鍵質(zhì)量的查核點(diǎn)。

1.10  預留出筋精度不準的探討：

1.10.1 產(chǎn)生原因為未依前述正確程序施做，未在每個(gè)步驟檢核精度。

1.10.2 套筒許容誤差過(guò)小，美、日續接套筒的容許誤差為+-10mm，而國內套筒一般的容許誤差只有+-5mm～+-7mm，約為國外的1/2，故施工精度需較國外提高兩倍，另一解為改采用容許誤差為+-10mm套筒。

1.10.3當發(fā)現工地出筋不準，切鋼筋絕對是錯誤的，正確的矯正程序為在鋼筋根部的混凝土去除打深2~3cm（混凝土強度需達可打石之強度），再將鋼筋以小于1:6之斜率彎至可進(jìn)入套筒的位置內，此程序繁復，故最好還是將鋼筋出筋精度做準，一次做對。

為確保續接套筒與砂漿質(zhì)量是合格，使用的套筒與砂漿必須通過(guò)《鋼筋套筒灌漿連接應用技術(shù)規程JGJ355-2015》與《鋼筋連接用灌漿套筒JGT398-2012》的檢驗試驗，取得合格證明，方得使用。

每批套筒進(jìn)貨時(shí)，需立即依JGT398規定抽樣套筒并進(jìn)行試驗，以確保無(wú)不合格品。

套筒與鋼筋連接的質(zhì)量，除套筒外尚須現場(chǎng)正確的灌注工序，方能確保質(zhì)量； 

在此將正確的砂漿施工工序，向大家說(shuō)明：

2.1 續接砂漿灌漿之施工工序套筒續接砂漿施工依其特性說(shuō)明如下：

2.1.1 先檢查套筒續接砂漿是否仍在有效期間內，超過(guò)6個(gè)月上禁止使用；3~6個(gè)月需過(guò)#8號篩去除硬塊后使用。

2.1.2 續接套筒內部以小手電筒檢查，必須以高壓空氣清潔干凈。

2.1.3 柱底四周封模，可采用砂漿或木材為之，必須確實(shí)避免漏漿。

2.1.4 徹底檢查灌漿機具是否干凈，尤其輸送軟管不應有殘余水泥硬塊。

2.1.5 攪拌水須做氯離子檢測，不能含有氯離子。

2.1.6 量測并記錄當日天氣、氣溫、水溫、續接砂漿溫度與濕度。各家材料對溫度的敏感程度不一，但都有共同點(diǎn)，就是溫度低時(shí)，續接砂漿強度發(fā)揮慢且弱，故在15度C以下執行套筒續接砂漿灌注時(shí)，要特別留意其強度之發(fā)揮，當需求接強度未達標時(shí)，嚴禁繼續加載于預制豎向構件上，例如版面的灌漿。

參考例：套筒續接砂漿強度對溫度之曲線(xiàn)。

2.1.7 套筒續接砂漿用水量以產(chǎn)品之使用說(shuō)明為準，不得任意增減用水量。 (例:潤泰-mix每包續接砂漿用水量為3.4公升 ± 0.2公升)。

2.1.8 續接砂漿攪拌時(shí)間必須攪拌均勻后再攪拌2分鐘，且禁止使用鋁制攪拌器(鋁制攪拌器的鋁粉脫落會(huì )造成砂漿產(chǎn)生超額的膨脹率)。

2.1.9 記錄流度值、濕度與溫度檢核流度值是否滿(mǎn)足使用廠(chǎng)牌所要求的數值范圍。(例：潤泰-mix的流度為20cm~30cm)。

2.1.10 每日均需做一組續接試體與兩組抗壓試塊，作為日后檢測所用。試體必須與現場(chǎng)預制柱放于相同之養護環(huán)境，并綁扎固定牢靠不受擾動(dòng)。

2.1.11 灌漿時(shí)由底部注入，由頂部流出至圓柱狀，方能以塑料塞塞住。

2.1.12 灌漿作業(yè)之障礙處理遇有爆模必須立即處理，每支套筒內必須充滿(mǎn)續接砂漿，不能有氣泡存在。若有爆模污染外墻面必須立即清洗，隔日則無(wú)法處理。如果遇有無(wú)法出漿之情形，應立即停止灌漿作業(yè)，排除無(wú)法出漿之障礙。灌漿完成后必須將工作面清潔干凈，所有施工機具也一并清洗干凈。

2.1.13 合格施工人員發(fā)證之建議

套筒續接砂漿作業(yè)于裝配式建筑的重要性就如電焊作業(yè)于鋼結構工程，我們對電焊均要求要有焊工證照，同樣地套筒續接砂漿作業(yè)建議可以考慮發(fā)照，以利管理；在發(fā)照制度未施行前，則由工程人員嚴格依施工步驟執行。例：日本東京鐵鋼所發(fā)證照。

為了確保裝配式豎向結構灌漿套筒續接之安全，針對采用灌漿套筒之預制梁柱接頭進(jìn)行側力和軸力加載試驗，由滯回曲線(xiàn)結果顯示出預制結構之性能表現不劣于傳統結構，實(shí)驗對照照片如下：                          

另外，日本也對于預制柱構造之柱腳接縫和主筋套筒續接的影響進(jìn)行側力和軸力加載試驗，亦同樣得出預制結構不劣于現澆強度之試驗結果。

國內也有不少專(zhuān)家學(xué)者針對這種套筒灌漿連接進(jìn)行研究，例如清華大學(xué)錢(qián)稼茹教授等人(注3)利用5個(gè)剪跨比相同的剪力墻試體試驗證明：套筒灌漿連接能夠有效傳遞豎向鋼筋的應力，使用套筒連接的剪力墻破壞機理與現澆構件基本一致。

裝配式豎向受力構件連接系統的可靠度在這五十多年內，全球各地區有無(wú)數多個(gè)項目可以證明在技術(shù)上及實(shí)務(wù)上是絕對可行，亦已經(jīng)無(wú)數的地震考驗，這些高樓有達200多米的超高層，只要有明確清晰的施作流程和工地管理及責任體系，就能將質(zhì)量維持在標準上。建筑工程的現代化在推進(jìn)與發(fā)展過(guò)程中，初期因經(jīng)驗不足必然會(huì )遇上些許瓶頸，在了解問(wèn)題所在后，非常容易突破現有障礙，在技術(shù)與創(chuàng )新全面提升的同時(shí)，工程人員更應接受新工法、新觀(guān)念且同步提升管理系統，確保工程質(zhì)量，迎向新時(shí)代的來(lái)臨。

來(lái)源：潤鑄建筑工程