我國建筑行業的可持續發展越來越受到重視。碳達峰、碳中和是國家的一個戰略性發展規劃和要求，也推動了建筑行業綠色建造的發展。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展。裝配式建筑作為一種高效、環保的建筑方式，正逐漸成為行業發展的新趨勢，裝配式建筑領域也迎來了技術創新。
傳統預制構件的豎向向連接接頭形式
預制裝配式結構中，構件的豎向連接接頭是關鍵環節，目前應用最廣泛的是套筒灌漿(對接)接頭，為對接傳力機理，其薄弱環節為套筒中部，為形成強約束，套筒最小內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，套筒內需刻痕處理，接頭造價高，且預制剪力墻一般暗柱為現澆，墻身為預制，裝配率低。
圖1 傳統灌漿套筒存在的缺陷
新型APC接頭應運而生
針對傳統套筒灌漿(對接)接頭技術缺陷，同濟大學土木工程學院余瓊教授開發了新型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，強度可采用C60，成本低，由于套筒口徑大，豎向構件可實現全預制，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接頭優勢與工程應用
同濟大學余瓊教授研發的新型接頭具有施工方便、成本低、預制率高、灌漿易密實等優勢，APC接頭連接技術緩解了傳統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、剪力墻結構施工效率，同時實現綠色施工及減少現場濕作業的工序，保證主體施工質量，滿足國家現行建筑行業裝配式建筑快速發展的要求。
目前APC接頭已經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接頭的預制構件在施工現場拼裝，減少現場濕作業，施工現場噪音小，廢物及廢水排放少，施工環境好，減少建筑垃圾的產生，符合綠色環保的城市發展理念。
未來展望
未來余瓊教授團隊將繼續深入開發裝配式建筑構件連接技術，并加強學術交流合作。其中與北京科技大學天津學院城市建設學院孫佳秋老師聯合開發了基于 MATLAB 平臺的裝配式部件設計施工一體化 BIM 建模分析方法，解決了采用傳統軟件設計裝配式構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的智能套筒技術，有望實現智能和全周期的套筒內灌漿料質量檢測。
（責任編輯：華康）
