CN103306402B - 非叠合梁式装配式框架-剪力墙连接结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种非叠合梁式装配式框架-剪力墙连接结构及其施工方法，包括由混凝土预制而成的立柱、剪力墙和挑耳梁；立柱与剪力墙在水平方向上通过柱墙连接件和剪力墙边缘的锚环钢筋及竖向纵筋依次连接；剪力墙内纵向设置有直径不同的粗细圆钢管，下层剪力墙顶部伸出的粗圆钢管穿过叠放于剪力墙顶端的挑耳梁的预留孔，在柱-墙、墙-墙的连接处立模板，浇筑后浇混凝土，随后用预应力筋对墙体进行张拉，张拉后进行灌浆。施工方法主要包括立柱、剪力墙和挑耳梁的吊装安装及上下层剪力墙的预应力张拉等步骤。本发明具有吊装对接方便，安装快速等优点，可广泛应用于装配整体式框架-剪力墙结构中，具有广阔的工程应用前景。

Description

非叠合梁式装配式框架-剪力墙连接结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及预制装配式混凝土结构件及其施工方法，具体涉及一种非叠合梁式装配式混凝土框架-剪力墙连接结构及其施工方法 。

背景技术

预制装配式混凝土结构作为一种符合工业化生产方式的结构形式，具有施工速度快、劳动强度低、噪音污染与湿作业少和产品质量易控制等优势。采用预制装配的建筑施工方法可以有效节约资源和能源，提高材料在实现建筑节能和结构性能方面的利用率，克服施工场地和环境条件对现场施工的限制，减少现场施工劳动力数量，减少建筑垃圾和施工对环境的不良影响，提高建筑功能和结构性能。可见推广预制装配式混凝土结构有利于实现“四节一环保”的绿色发展要求，实现低能耗、低排放的建造过程，能够促进我国建筑业的健康发展，实现预定的节能减排目标。

住宅产业化作为工业化建筑的重要手段，可全面提升我国住宅性能品质、提高住宅耐久性，同时还可带动相关产业的升级改造，带来巨大的后续经济和社会效益，采用预制装配式混凝土结构也是实现住宅产业化的重要途径。房屋构件先在工厂预制，运往施工现场后进行组装，通过工厂化的生产，建筑材料损耗减少60%，建筑节能65%以上，建造周期缩短70%，做到了房屋建造、使用的全过程节能减排，尤其是在北方地区可以不受冬歇期的影响而做到全年建设，大大提高了建设效率。

目前，我国各地出台的装配式混凝土结构的相关规范、规程中楼板多采用叠合楼板，但叠合楼板的缺点也很明显，如楼板的跨度限制、施工时湿作业量大，施工周期偏长等。当其应用于装配式剪力墙体系或装配式框架-剪力墙体系中时，上下层装配式连续墙连接部位的处理常常是施工的难点所在。与叠合楼板相对应的全装配式预应力或部分预应力楼板体系（例如，中国专利ZL 200910263394.9公开的一种全预制装配式钢筋混凝土楼盖体系）可克服叠合楼板的上述缺点，能实现装配式结构的大开间、大进深。查阅相关文献，目前装配式框架-剪力墙结构的相关专利较少，针对于全预制装配式楼板体系的装配式框架-剪力墙结构的相关专利尚未发现。

装配式框架-剪力墙结构的实际施工中，上下层装配式连续墙连接部位的施工存在诸多难点，中国专利文献CN102808465A公开了一种装配式混凝土框架-剪力墙拼装连接结构及拼装连接方法，利用钢筋套筒将预制件端部伸出的钢筋连接，这种连接结构对预制件的制作精度要求较高，实际施工中因剪力墙的重量较大，在吊装状态下很难将上下层钢筋一一对准，而且施工中用到的钢筋套筒数量较多，逐一对准连接的操作相当费时。

综上，若在装配式框架-剪力墙结构中应用全预制装配式楼板体系，既可以实现装配式结构的大开间、大进深，又会使得上下层装配式连续墙连接部位的连接简化，这正是本发明的出发点所在。

发明内容

本发明的目的就是为了克服现有技术中存在的不足，提供一种吊装对接方便，安装快速的非叠合梁式装配式框架-剪力墙连接结构及其施工方法。

本发明的技术方案是这样得以实现的：一种非叠合梁式装配式框架-剪力墙连接结构包括由混凝土预制而成的立柱、剪力墙和挑耳梁，所述的连接结构，柱与柱的钢筋连接采用机械连接、套筒灌浆连接及焊接连接等技术成熟的连接方法，柱与柱的接缝处可为每层楼板处也可为每层柱的反弯点处，柱与梁的钢筋连接采用焊接连接或机械连接等技术成熟的连接方法，柱与梁的接缝处为柱梁的连接处。

所述立柱与剪力墙在水平方向上通过锚环钢筋、竖向纵筋及水平箍筋依次连接。

剪力墙左右两侧均设有锚环钢筋，剪力墙安装时，先将预应力筋穿过墙体的螺旋钢管，微调两侧墙体，使墙体边缘的锚环钢筋上下重合后，在竖向插入纵向钢筋，钢筋绑扎完成后浇后浇混凝土，使相邻墙体形成一整体；所述剪力墙内纵向设置有圆钢管，墙体上部的圆钢管管径比下部的圆钢管大一号，这样上部墙体的下部钢管恰好可以穿进下部墙体的上部钢管。所述墙体的两侧还对称设有波纹钢管，波纹钢管用来穿设预应力筋。所述挑耳梁上下方安装有剪力墙，上下剪力墙先通过圆钢管连接，再通过预应力筋张拉后连成一整体。

作为优选，为了提高柱-墙连接的可靠性，所述立柱的侧壁上预埋有锚环钢筋，在预埋有锚环钢筋的柱面上设有企口。

作为优选，为了提高浇筑后剪力墙与挑耳梁的连接可靠性，所述挑耳梁的顶部和底部开有企口，所述企口内间隔地开有用于浇筑混凝土的通孔，所述剪力墙的顶端开有与挑耳梁底部企口相对的企口。

上述一种非叠合梁式装配式框架-剪力墙连接结构的施工方法包括以下步骤：

1）将立柱吊装安装到相应的位置，对立柱1进行临时支撑；

2）将剪力墙吊装到立柱之间，吊装时穿装墙体的预应力筋，同时微调墙体位置，使墙体两侧的锚环钢筋互相重合，安装临时支撑，固定墙体；

3）将挑耳梁吊装到剪力墙的上方，调整位置使墙上伸出的预应力筋伸过梁上的锚固端预埋件，使剪力墙顶部伸出的粗圆钢管伸入挑耳梁的通孔中，再将挑耳梁吊装叠放至剪力墙的顶部，用临时支撑对梁进行微调平，待梁调节平衡后，焊接或机械连接梁端与柱上结点处的伸出钢筋；

4）吊装上层剪力墙，将上下层墙体的圆钢管对齐，对齐后将上层墙体的细圆钢管插入下层墙体的粗圆钢管中；

5）将竖向纵向钢筋插入柱-墙、墙-墙之间的锚环钢筋中，插入的同时在竖向依次均匀布置水平箍筋，最后将连接处的纵向钢筋进行绑扎固定；

6）待钢筋绑扎完成后，在柱-墙之间、墙-墙之间的连接处立模板，对挑耳梁上伸出的下层墙体的粗钢管进行临时封口，从挑耳梁上部的预留孔洞处浇筑后浇混凝土；

7）待后浇混凝土强度达到设计值后，对预应力筋进行张拉，张拉后对波纹钢管进行灌浆。

8）吊装上层预制楼板，对预制楼板进行安装。安装完成后，重复1～7步，进行上一楼层的施工。

本发明通过在预制墙体上下两侧设置直径不同的圆钢管，在剪力墙吊装时可实现上下墙体的精准对接，快速安装；通过采用后张预应力技术，提升了墙体的整体性能，能有效改善目前装配整体式框架-剪力墙结构在施工过程中墙-梁-墙连接时定位难、连接难、施工繁琐、施工质量不高等难题，且施工完成后墙体的抗震性能好，地震中耗能大，地震后便于快速修复，墙-梁-墙外观美观；本发明的施工方法工艺简单、施工方便、造价提高不明显，该项新技术可广泛应用于装配整体式框架-剪力墙结构中，具有广阔的工程应用前景。

附图说明

图1是本发明的实施例的总体结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图1的B-B剖视图；

图4是立柱1及其上连接件示意图；

图5是剪力墙3a的立体图；

图6是剪力墙3a的轴测图；

图7是图1中挑耳梁2的立体图；

图8是图1中挑耳梁2的轴测图；

图9是图8中锚固端预埋件19的局部放大图；

图10是图1中A部的局部放大图；

图11是图1中B部的局部放大图；

图12是墙体预应力筋张拉方式示意图；

图13是图12的C-C剖视图；

图中：1—立柱；2、2a、2b—挑耳梁；3、3a、3b—剪力墙；4—楼板；5—后浇混凝土；6—灌浆孔；7—水平箍筋；8—锚环钢筋；9—粗圆钢管；10—细圆钢管；11—波纹钢管；12—墙上企口；13—后浇带齿槽；14—柱侧企口；15—挑耳梁上企口；16—挑耳梁下企口；17—椭圆孔；18—矩形孔；19—锚固端预埋件；20—预埋钢板；21—预埋波纹钢管；22—钢板上锚筋；23—螺旋筋；24—竖向连接纵筋；25—预应力筋；26—预应力筋锚固段；27—预埋波纹钢管；28—预应力筋锚头。

具体实施方式

实施例：本实施例的非叠合梁式装配式框架-剪力墙连接结构如图1、图2和图3所示，包括由混凝土预制而成的立柱1、挑耳梁2和剪力墙3，立柱1与剪力墙3在水平方向上依次连接，剪力墙3的顶端安装有挑耳梁2，挑耳梁2上搭接有楼板4，上述各组件的连接界面上填充有后浇混凝土5。

如图4～6所示，在立柱1与剪力墙3交接处的立柱1的侧壁上预埋有锚环钢筋8。剪力墙左右两侧也均设有锚环钢筋8，剪力墙安装时，两侧墙体的锚环钢筋上下重合后，在竖向插入竖向连接纵筋24，钢筋绑扎后浇筑后浇混凝土5，使相邻墙体形成一整体；剪力墙内纵向设置有粗圆钢管9，墙体上部的粗圆钢管9的管径比下部的细圆钢管10的大一号，这样上部墙体的下部钢管恰好可以穿进下部墙体的上部钢管。墙体的两侧还对称设有波纹钢管11，波纹钢管用来穿设后张钢绞线或钢筋。挑耳梁上下方安装有剪力墙，上下剪力墙先通过圆钢管连接，再通过后张预应力筋连为一体。所述圆钢管也可采用方钢管代替。

如图8所示，挑耳梁2的顶部开有挑耳梁上企口15，底部开有挑耳梁下企口16，企口内间隔设有椭圆孔17和矩形孔18。

如图9所示，锚固段预埋件19由预埋钢板20，预埋波纹钢管21，钢板上锚筋22和螺旋筋23组成。其中，预埋波纹钢管21和钢板上锚筋22焊接在预埋钢板20上。

如图12、图13所示，因预应力筋的张拉顺序可能不同，导致剪力墙中波纹钢管11的设置位置不同，从而可将剪力墙3分为剪力墙3a、剪力墙3b两种，相应地可将挑耳梁2分为挑耳梁2a、挑耳梁2b两种。两种剪力墙的布置形式如图中所示。所述的波纹钢管也可以用波纹塑料管代替；

上述一种非叠合梁式装配式框架-剪力墙连接结构的施工方法包括以下步骤：

1）将立柱1吊装安装到相应的位置，对立柱1进行临时支撑；

2）将剪力墙3吊装到立柱之间，吊装时穿装墙体的预应力筋25，同时微调墙体位置，使墙体两侧的锚环钢筋8互相重合，安装临时支撑，固定墙体；

3）将挑耳梁2吊装到剪力墙3的上方，调整位置使墙上伸出的预应力筋25伸过梁上的锚固端预埋件19，使剪力墙顶部伸出的粗圆钢管9伸入挑耳梁的椭圆孔17中，再将挑耳梁2吊装叠放至剪力墙的顶部，用临时支撑对梁进行微调平，待梁调节平衡后，焊接或机械连接梁端与柱上结点处的伸出钢筋；

4）吊装上层剪力墙3，将上下层墙体的圆钢管对齐，对齐后将上层墙体的细圆钢管10插入下层墙体的粗圆钢管9中；

5）将竖向连接纵筋24插入柱-墙、墙-墙之间的锚环钢筋8中，在插入的同时在竖向依次均匀布置水平箍筋7，最后将连接处的纵向钢筋进行绑扎固定；

6）待纵向所有的钢筋绑扎完成后，在柱-墙之间、墙-墙之间的连接处立模板，对挑耳梁上伸出的下层墙体的粗钢管9进行临时封口，从挑耳梁上部的预留孔洞处浇筑后浇混凝土5；

7）待后浇混凝土5强度达到设计值后，对预应力筋25进行张拉，张拉后从灌浆孔6对波纹钢管11进行灌浆；

8）吊装上层预制楼板，对预制楼板进行安装，安装完成后，重复1～7步，进行上一楼层的施工。

现结合图12，对步骤7做详细介绍：首先，基础施工时，在剪力墙底部粗钢管部位预留孔洞，同时预先埋设好预应力筋25，预应力筋出地面的地方，需设置基础部分预埋波纹钢管27，一层墙体的下部波纹钢管可穿装其中。相邻柱内侧对称的墙体上的预应力筋长度设置为两层楼层的长度，中间一片墙体的预应力筋设置为一层楼层的长度。当第一层剪力墙墙体和梁安装完成，后浇混凝土强度达到设计值后，对第一层中部的3b墙体进行张拉固定，张拉完成后，铺设第一层楼板，即完成一层墙体的安装。注意挑耳梁安装的同时需设置好中间墙片上侧的预应力筋；吊装安装第二层墙体和梁，待第二层墙、梁吊装安装完成，立模浇筑第二层后浇混凝土，待后浇混凝土强度达到设计值后，对第二层两侧的3a墙体进行张拉，张拉完成后，铺设第二层楼板，即完成第二层墙体的安装。同样注意，二层挑耳梁安装的同时需设置好两边墙片上侧的预应力筋；吊装安装第三层墙体和梁，当第三层剪力墙墙体和梁安装完成，后浇混凝土强度达到设计值后，对第三层中部的3a墙体进行张拉，张拉完成后，铺设第三层楼板，即完成第三层墙体的安装；余下楼层同样施工。

Claims (7)

1. 一种非叠合梁式装配式框架-剪力墙连接结构，包括由混凝土预制而成的立柱、剪力墙和挑耳梁，其特征在于：所述立柱与剪力墙交接处的立柱侧壁上预埋有锚环钢筋，剪力墙左右两侧也均设有锚环钢筋，柱-墙、墙-墙之间连接处的锚环钢筋上下重合后，再插入竖向连接纵筋，在插入的同时竖向依次均匀布置水平箍筋；所述的剪力墙、挑耳梁在竖直方向上通过墙体纵向设置的直径不同的粗细圆钢管对接连接，上下层剪力墙的预应力张拉筋将上下墙体与梁进行连接。

2. 根据权利要求1所述的一种非叠合梁式装配式框架-剪力墙连接结构，其特征在于：所述立柱的侧壁上预埋有锚环钢筋，在预埋有锚环钢筋的柱面上设有企口。

3.根据权利要求1或2所述的一种非叠合梁式装配式框架-剪力墙连接结构，其特征在于：所述剪力墙四周设有企口，剪力墙左右两侧设有齿槽和锚环钢筋，剪力墙内纵向对称地设有波纹钢管、灌浆孔和直径不同的粗细圆钢管。

4.根据权利要求1所述的一种非叠合梁式装配式框架-剪力墙连接结构，其特征在于：所述挑耳梁为部分空腹式挑耳梁，梁的上侧和下侧设有企口，所述企口内间隔地设有椭圆形孔、矩形孔和用于锚固预应力筋的锚固端预埋件。

5.根据权利要求3所述的一种非叠合梁式装配式框架-剪力墙连接结构，其特征在于：所述的灌浆孔的位置位于墙体的下方，距墙体下底边10cm～30cm的范围；所述的粗细不同的圆钢管具体为，粗圆钢管比细圆钢管大一号，细圆钢管恰好可以插入粗圆钢管之中。

6.根据权利要求4所述的一种非叠合梁式装配式框架-剪力墙连接结构，其特征在于：所述的锚固端预埋件由钢板、钢板上锚筋、波纹钢管和螺旋筋组成；所述的波纹钢管比墙上预留波纹钢管大一号。

7.一种非叠合梁式装配式框架-剪力墙连接结构的施工方法，其特征在于：它包括以下步骤：

1）将立柱吊装安装到相应的位置，对立柱进行临时支撑；

2）将剪力墙吊装到立柱之间，吊装时穿装墙体的预应力筋，同时微调墙体位置，使墙体两侧的锚环钢筋互相重合，安装临时支撑，固定墙体；

3）将挑耳梁吊装到剪力墙的上方，调整位置使墙上伸出的预应力筋伸过梁上的锚固端预埋件，使剪力墙顶部伸出的粗圆钢管伸入挑耳梁的椭圆孔中，再将挑耳梁吊装叠放至剪力墙的顶部，用临时支撑对梁进行微调平，待梁调节平衡后，焊接或机械连接梁端与柱上结点处的伸出钢筋；

4）吊装上层剪力墙，将上下层墙体的圆钢管对齐，对齐后将上层墙体的细圆钢管插入下层墙体的粗圆钢管中；

5）将竖向连接纵筋插入柱-墙、墙-墙之间的锚环钢筋中，在插入的同时在竖向依次均匀布置水平箍筋，最后将连接处的纵向钢筋进行绑扎固定；

6）待纵向所有的钢筋绑扎完成后，在柱-墙之间、墙-墙之间的连接处立模板，对挑耳梁上伸出的下层墙体的粗钢管进行临时封口，从挑耳梁上部的预留孔洞处浇筑后浇混凝土；

7）待后浇混凝土强度达到设计值后，对预应力筋进行张拉，张拉后从灌浆孔对波纹钢管进行灌浆；

8）吊装上层预制楼板，对预制楼板进行安装，安装完成后，重复1～7步，进行上一楼层的施工。