CN104727467A - 装配式钢管混凝土剪力墙拆分拼装连接结构和拼装连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种装配式钢管混凝土剪力墙拆分拼装连接结构和拼装连接方法，包括预制钢管混凝土边框柱、预制剪力墙、预制翼缘墙体、现浇楼板；预制剪力墙和预制翼缘墙体上端分别焊接钢筋套筒和钢管套筒，与上层预制剪力墙伸下来的钢筋突出段和钢管突出段相互嵌合，通过向套筒及相连水平缝内灌注灌浆料，使上下层预制剪力墙连接为整体；预制剪力墙和预制翼缘墙体在预制钢管混凝土边框柱处拆分，通过预制剪力墙和相邻预制翼缘墙体内的边框柱各自突出设置闭合的U型连接筋，支模现浇筑混凝土，使预制剪力墙与相邻预制翼缘墙体形成整体。本发明最大限度地减少了现浇筑混凝土等湿作业，提高了实际工程的装配化程度，且能保证装配式剪力墙结构的整体性。

Description

装配式钢管混凝土剪力墙拆分拼装连接结构和拼装连接方法

技术领域

本发明涉及装配式混凝土剪力墙结构，具体是一种装配式钢管混凝土剪力墙拆分拼装连接结构和拼装连接方法。

背景技术

目前我国普通的住宅建筑基本上采用现浇方式。但是现浇结构体系明显存在着造价高、施工周期长等缺点。为了满足绿色生产和可持续发展的要求，采用工业化方式来建造的装配式住宅，施工周期更短，质量稳定、可靠、绿色环保、节能，而且还能大大地缓解市场压力。但是，对于装配式混凝土剪力墙结构的现有技术一般应用于纯剪力墙结构，对于由制钢管混凝土边框柱、预制剪力墙、预制翼缘墙体和现浇楼板构成的装配式钢管混凝土剪力墙结构研究较少。装配式剪力墙结构的现行做法是，上下墙竖向钢筋采用预留孔钢筋浆锚搭接，左右墙水平钢筋采用现浇带搭接，其主要问题是竖向钢筋一般为双面筋，其根数较多，搭接长度较长，不便于施工。

发明内容

本发明的目的在于提供一种装配式钢管混凝土剪力墙拆分拼装连接结构和拼装连接方法，通过采用合理有效的拆分拼装体系和构件连接方式，最大限度地减少现场浇筑混凝土等湿作业，提高装配化程度，实现节能减排，提高劳动效率，提高建筑施工质量，缩短工期。

实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种装配式钢管混凝土剪力墙拆分拼装连接结构，包括：预制钢管混凝土边框柱，预制剪力墙，预制翼缘墙体，现浇楼板；

预制钢管混凝土边框柱内嵌于预制剪力墙或预制翼缘墙体内；

预制剪力墙上端为突出的焊接在剪力墙竖向钢筋上的钢筋套筒，贯穿现浇楼板并突出于楼板表面之上，与上层预制剪力墙伸下来的钢筋突出段相互嵌合，通过向钢筋套筒及相连水平缝内灌注灌浆料，与上层预制剪力墙连接为整体；

预制剪力墙下端为突出直钢筋，伸入到突出于楼板表面的预埋钢筋套筒内，通过向套筒及相连水平缝内灌注灌浆料，与下层预制剪力墙连接为整体；

预制翼缘墙体上端为突出的焊接在翼缘墙体竖向钢筋上的钢筋套筒，贯穿现浇楼板并突出于楼板表面之上，与上层预制翼缘墙体伸下来的钢筋突出段相互嵌合，通过向钢筋套筒及相连水平缝内灌注灌浆料，与上层预制翼缘墙体连接为整体；

预制翼缘墙体下端为突出直钢筋，伸入到突出于楼板表面的预埋钢筋套筒内，通过向套筒及相连水平缝内灌注灌浆料，与下层预制翼缘墙体连接为整体；

预制钢管混凝土边框柱上端焊接钢管套筒，贯穿现浇楼板并突出于楼板表面之上，与上层预制钢管混凝土边框柱伸下来的钢管混凝土突出段相互嵌合，通过向钢管套筒及相连水平缝内灌注灌浆料，与上层预制钢管混凝土边框柱连接为整体；

预制钢管混凝土边框柱下端为突出钢管混凝土，伸入到突出于楼板表面的预埋钢管套筒内，通过向套筒及相连水平缝内灌注灌浆料，与下层预制钢管混凝土边框柱连接为整体；

预制剪力墙与预制翼缘墙体之间设置现浇带，并在现浇带内对预制翼缘墙体一侧预埋U型闭合钢筋和预制剪力墙端面预埋U型闭合钢筋进行水平连接，通过现场浇筑混凝土使预制剪力墙和预制翼缘墙体连接为整体。

上述装配式钢管混凝土剪力墙拆分拼装结构的拼装连接方法，其步骤是：

在每层楼施工中：

第一步：吊装预制剪力墙，将预制剪力墙的下端突出钢筋和突出钢管混凝土与下层预制剪力墙预埋的钢筋和钢管套筒分别相互嵌合，定位后向套筒及相连水平缝内灌注灌浆料；

第二步：吊装预制翼缘墙体，将预制翼缘墙体的下端突出钢筋和突出钢管混凝土与下层预制翼缘墙体预埋的钢筋和钢管套筒分别相互嵌合，定位后向套筒及相连水平缝内灌注灌浆料；

第三步：通过矩形箍筋将预制翼缘墙体一侧预埋突出闭合U型钢筋与预制剪力墙端面预埋突出闭合U型钢筋进行水平搭接，同时配置竖向钢筋，然后对现浇带部分支模并浇筑混凝土；

第四步：楼板施工，即现浇楼板，配置上部钢筋并浇筑混凝土，完成本层施工；

进行上一层施工，重复以上四个步骤。

采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，其突出的效果是：

（1）各构件拆分位置合理，便于制作与运输；

（2）各预制构件一般为对称结构，重量合理，便于吊装；

（3）竖向连接采用钢筋套筒和钢管套筒的双项灌浆连接，节点可靠，吊装定位准确；

（4）剪力墙水平方向的竖向现浇带宽度小，使现场湿作业少，装配效率提高；

（5）预制剪力墙与预制翼缘墙体之间的水平连接构造施工方便，节点可靠；

（6）预制钢管混凝土边框柱代替剪力墙结构的边缘约束构件，不仅施工方便，而且提高了剪力墙结构的整体性能；

（7）钢筋和钢管套筒贯穿现浇楼板，增强了结构的整体性；

综上所述，本发明可以最大限度地减少现场浇筑混凝土等湿作业，提高实际工程的装配化程度，节约资源，方便运输，缩短工期，同时方便构件的预先制作与运输，保证装配式剪力墙结构的整体性。

作为优选，本发明更进一步的技术方案是：

预制剪力墙和预制翼缘墙体在预制钢管混凝土边框柱处拆分，从预制剪力墙和相邻预制翼缘墙体内的预制钢管混凝土边框柱各自设置突出闭合的U型连接筋，拼装时通过矩形箍筋使其相互水平搭接形成闭合约束空间，在矩形箍筋的四个内角处由上向下插入角部竖向钢筋；通过现浇带部分支模并现场浇筑混凝土，使预制剪力墙与相邻预制翼缘墙体形成整体。

预制剪力墙和预制翼缘墙体的上、下端面及现浇带两侧端面进行凿毛处理，形成高粗糙度结合面，从而提高连接性能。

剪力墙竖向钢筋按最低构造要求双面布筋，尽量减少钢筋套筒的数量；钢筋和钢管套筒的长度与直径在满足构造要求下通过计算与试验确定最小值，则整个结构更经济合理，施工更方便。

附图说明

图1是本发明实施例1构造图；

其中，图1（a）为拆分的立面主视图；图1（b）-图1（d）为拼装过程的立面主视图；图1（e）为图1（d）中A-A剖面图。

图2是本发明实施例2构造图；

其中，图2（a）为拆分的立面主视图；图2（b）-图2（d）为拼装过程的立面主视图；图2（e）为图2（d）中A-A剖面图。

图3是本发明实施例3构造图；

其中，图3（a）为拆分的立面主视图；图3（b）-图3（d）为拼装过程的立面主视图；图3（e）为图3（d）中A-A剖面图。

图4是预制剪力墙之间连接详图。

图5是预制剪力墙与预制L形翼缘墙体连接详图。

图6是预制剪力墙与预制工字形翼缘墙体连接详图。

图中：1预制钢管混凝土边框柱、2预制剪力墙、3现浇楼板、4剪力墙竖向钢筋、5钢筋套筒、6钢管套筒、7剪力墙水平突出U型闭合钢筋、现8浇带竖向插筋、9矩形箍筋、10现浇混凝土、11灌浆料、12楼板和剪力墙水平连接上下端面、13剪力墙现浇带的两侧竖向连接端面、14预制剪力墙水平分布钢筋、15预制L形翼缘墙体、16预制工字形翼缘墙体。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步阐述，但这些实施例不对本发明构成任何限制。

实施例1，参见图1、图4：为一字形墙体截面形式的装配式钢管混凝土剪力墙拆分拼装连接结构，主要包括：预制钢管混凝土边框柱1、预制剪力墙2、现浇楼板3、剪力墙竖向钢筋4、钢筋套筒5、钢管套筒6、剪力墙水平突出U型闭合钢筋7、现浇带竖向插筋8、矩形箍筋9、现浇混凝土10、灌浆料11等，具体结构如下：

预制剪力墙2中竖向穿设剪力墙竖向钢筋4，剪力墙竖向钢筋4的上端与钢筋套筒5外壁焊接并突出于预制剪力墙2上端，用来与上层剪力墙竖向钢筋进行灌浆套筒连接，剪力墙竖向钢筋4的另一端伸出预制剪力墙2下端，用来与下层预制剪力墙预埋的贯穿现浇楼板3并突出于上表面的钢筋套筒进行连接。此外，分别对现浇楼板3和预制剪力墙2水平连接的上下端面12进行凿毛处理，形成粗糙面。通过向套筒及相连水平缝内灌注灌浆料，与下层预制剪力墙成为整体。

预制剪力墙2在预制钢管混凝土边框柱1处拆分，之间的连接采用现浇带方式，在预制剪力墙2和相邻预制钢管混凝土边框柱1各自突出设置剪力墙水平突出U型闭合钢筋7。拼装时，使预制剪力墙2和相邻预制钢管混凝土边框柱1各自突出的剪力墙水平突出U型闭合钢筋7在同一水平高度上，将矩形箍筋9放置在剪力墙水平突出U型闭合钢筋7连接处，然后在矩形箍筋9的四个内角处由上向下插入角部现浇带竖向插筋8。此外，分别对剪力墙现浇带的两侧竖向连接端面13进行凿毛处理，形成粗糙面。通过现浇带部分支设并现场浇筑混凝土，使两个预制剪力墙之间形成整体。

预制剪力墙2上端突出的钢筋套筒5和钢筋套筒6贯穿现浇楼板3并突出上表面，方便与上层预制墙体进行连接和灌浆。

剪力墙竖向钢筋4和钢筋套筒5之间，预制钢管混凝土边框柱1和钢管套筒6之间，以及现浇楼板3上表面与预制剪力墙2下端面之间的间隙均为灌浆料11。

实施例2，参见图2、图5：为L形墙体截面形式的装配式钢管混凝土剪力墙拆分拼装结构，主要包括：预制钢管混凝土边框柱1、预制剪力墙2、预制L形翼缘墙体15、现浇楼板3、剪力墙竖向钢筋4、钢筋套筒5、钢管套筒6、剪力墙水平突出U型闭合钢筋7、现浇带竖向插筋8、矩形箍筋9、现浇混凝土10、灌浆料11等，具体结构如下：

预制剪力墙2中竖向穿设剪力墙竖向钢筋4，剪力墙竖向钢筋4的上端与钢筋套筒5外壁焊接并突出于预制剪力墙2上端，用来与上层剪力墙竖向钢筋进行灌浆套筒连接，剪力墙竖向钢筋4的另一端伸出预制剪力墙2下端，用来与下层预制剪力墙预埋的贯穿现浇楼板3并突出于上表面的钢筋套筒进行连接。此外，分别对现浇楼板3和预制剪力墙2水平连接的上下端面12进行凿毛处理，形成粗糙面。通过向套筒及相连水平缝内灌注灌浆料，与下层预制剪力墙成为整体。

预制剪力墙2和预制L形翼缘墙体15在预制钢管混凝土边框柱1处拆分，之间的连接采用现浇带方式，在预制剪力墙2和相邻预制钢管混凝土边框柱1各自突出设置剪力墙水平突出U型闭合钢筋7。拼装时，使预制剪力墙2和相邻预制钢管混凝土边框柱1各自突出的剪力墙水平突出U型闭合钢筋7在同一水平高度上，将矩形箍筋9放置在剪力墙水平突出U型闭合钢筋7连接处，然后在矩形箍筋9的四个内角处由上向下插入角部现浇带竖向插筋8。此外，分别对剪力墙现浇带的两侧竖向连接端面13进行凿毛处理，形成粗糙面。通过现浇带部分支设并现场浇筑混凝土，使两个预制剪力墙之间形成整体。

预制剪力墙2上端突出的钢筋套筒5和钢筋套筒6贯穿现浇楼板3并突出上表面，方便与上层预制墙体进行连接和灌浆。

剪力墙竖向钢筋4和钢筋套筒5之间，预制钢管混凝土边框柱1和钢管套筒6之间，以及现浇楼板3上表面与预制剪力墙2下端面之间的间隙均为灌浆料11。

实施例3，参见图3、图6：为工字形墙体截面形式的装配式钢管混凝土剪力墙拆分拼装结构，主要包括：预制钢管混凝土边框柱1、预制剪力墙2、预制工字形翼缘墙体16、现浇楼板3、剪力墙竖向钢筋4、钢筋套筒5、钢管套筒6、剪力墙水平突出U型闭合钢筋7、现浇带竖向插筋8、矩形箍筋9、现浇混凝土10、灌浆料11等，具体结构如下：

预制剪力墙2中竖向穿设剪力墙竖向钢筋4，剪力墙竖向钢筋4的上端与钢筋套筒5外壁焊接并突出于预制剪力墙2上端，用来与上层剪力墙竖向钢筋进行灌浆套筒连接，剪力墙竖向钢筋4的另一端伸出预制剪力墙2下端，用来与下层预制剪力墙预埋的贯穿现浇楼板3并突出于上表面的钢筋套筒进行连接。此外，分别对现浇楼板3和预制剪力墙2水平连接的上下端面12进行凿毛处理，形成粗糙面。通过向套筒及相连水平缝内灌注灌浆料，与下层预制剪力墙成为整体。

预制剪力墙2和预制工字形翼缘墙体16在预制钢管混凝土边框柱1处拆分，之间的连接采用现浇带方式，在预制剪力墙2和相邻预制钢管混凝土边框柱1各自突出设置剪力墙水平突出U型闭合钢筋7。拼装时，使预制剪力墙2和相邻预制钢管混凝土边框柱1各自突出的剪力墙水平突出U型闭合钢筋7在同一水平高度上，将矩形箍筋9放置在剪力墙水平突出U型闭合钢筋7连接处，然后在矩形箍筋9的四个内角处由上向下插入角部现浇带竖向插筋8。此外，分别对剪力墙现浇带的两侧竖向连接端面13进行凿毛处理，形成粗糙面。通过现浇带部分支设并现场浇筑混凝土，使两个预制剪力墙之间形成整体。

预制剪力墙2上端突出的钢筋套筒5和钢筋套筒6贯穿现浇楼板3并突出上表面，方便与上层预制墙体进行连接和灌浆。

剪力墙竖向钢筋4和钢筋套筒5之间，预制钢管混凝土边框柱1和钢管套筒6之间，以及现浇楼板3上表面与预制剪力墙2下端面之间的间隙均为灌浆料11。

上述装配式钢管混凝土剪力墙拆分拼装结构的拼装连接方法，其步骤是：

从每层的楼板面开始：

第一步，安装预制剪力墙2：吊装预制剪力墙2，将预制剪力墙2的下端突出钢筋和突出钢管混凝土与下层预制剪力墙2预埋的钢筋和钢管套筒6分别相互嵌合，定位后向套筒及相连水平缝内灌注灌浆料11；

第二步，安装预制L形翼缘墙体15或预制工字形翼缘墙体16：吊装翼缘墙体至已安装墙体平面外侧并保持稍高于下层楼板表面伸出的钢筋和钢管套筒6，在确认伸出的U型闭合钢筋7和已安装墙体伸出的U型闭合钢筋7互不干涉的高度将翼缘墙体水平移动至钢管套筒6正上方，然后下降使预制翼缘墙体的下端突出钢筋和突出钢管混凝土与下层预制翼缘墙体预埋的钢筋和钢管套筒6分别相互嵌合，定位后，向套筒及相连水平缝内灌注灌浆料11；

第三步：通过矩形箍筋9将预制翼缘墙体一侧预埋突出的U型闭合钢筋7与预制剪力墙2端面预埋突出的U型闭合钢筋7进行水平搭接，同时配置竖向钢筋，然后对现浇带部分支模并浇筑混凝土；水平的U型闭合钢筋7一方面能够大幅度减小钢筋的搭接长度，另一方面，水平的U型闭合钢筋7的销栓作用和剪切—摩擦作用进一步增强现浇带的抗剪能力，保证结构的整体性；

第四步：楼板施工，即现浇楼板，配置上部钢筋并浇筑混凝土，完成本层施工；

进行上一层施工，重复以上四个步骤。

本发明中，剪力墙之间及剪力墙与相邻翼缘墙体之间的拆分位置不局限于以上所述情况。在墙体尺寸或者重量受到运输或者吊装限制的情况下，或者是遇到其他异形墙体截面形式时，可根据实际情况设置剪力墙的具体拆分位置，同时在拆分位置增钢管混凝土边框柱。

本发明通过采用合理有效的拆分拼装体系和构件连接方式，最大限度地减少现场浇筑混凝土等湿作业，提高实际工程的装配化程度，节约资源，方便施工，缩短工期，同时方便构件的预先制作与运输，保证装配式剪力墙结构的整体性。

以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书内容所作的等效变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (5)

1.一种装配式钢管混凝土剪力墙拆分拼装连接结构，包括：预制钢管混凝土边框柱，预制剪力墙，预制翼缘墙体，现浇楼板；其特征是：

预制钢管混凝土边框柱内嵌于预制剪力墙或预制翼缘墙体内；

预制剪力墙上端为突出的焊接在剪力墙竖向钢筋上的钢筋套筒，贯穿现浇楼板并突出于楼板表面之上，与上层预制剪力墙伸下来的钢筋突出段相互嵌合，通过向钢筋套筒及相连水平缝内灌注灌浆料，与上层预制剪力墙连接为整体；

预制剪力墙下端为突出直钢筋，伸入到突出于楼板表面的预埋钢筋套筒内，通过向套筒及相连水平缝内灌注灌浆料，与下层预制剪力墙连接为整体；

预制翼缘墙体上端为突出的焊接在翼缘墙体竖向钢筋上的钢筋套筒，贯穿现浇楼板并突出于楼板表面之上，与上层预制翼缘墙体伸下来的钢筋突出段相互嵌合，通过向钢筋套筒及相连水平缝内灌注灌浆料，与上层预制翼缘墙体连接为整体；

预制翼缘墙体下端为突出直钢筋，伸入到突出于楼板表面的预埋钢筋套筒内，通过向套筒及相连水平缝内灌注灌浆料，与下层预制翼缘墙体连接为整体；

预制钢管混凝土边框柱上端焊接钢管套筒，贯穿现浇楼板并突出于楼板表面之上，与上层预制钢管混凝土边框柱伸下来的钢管混凝土突出段相互嵌合，通过向钢管套筒及相连水平缝内灌注灌浆料，与上层预制钢管混凝土边框柱连接为整体；

预制钢管混凝土边框柱下端为突出钢管混凝土，伸入到突出于楼板表面的预埋钢管套筒内，通过向套筒及相连水平缝内灌注灌浆料，与下层预制钢管混凝土边框柱连接为整体；

预制剪力墙与预制翼缘墙体之间设置现浇带，并在现浇带内对预制翼缘墙体一侧预埋U型闭合钢筋和预制剪力墙端面预埋U型闭合钢筋进行水平连接，通过现场浇筑混凝土使预制剪力墙和预制翼缘墙体连接为整体。

2.按照权利要求书1所述的装配式钢管混凝土剪力墙拆分拼装连接结构，其特征是：预制剪力墙和预制翼缘墙体在预制钢管混凝土边框柱处拆分，从预制剪力墙和相邻预制翼缘墙体内的预制钢管混凝土边框柱各自设置突出闭合的U型连接筋，拼装时通过矩形箍筋使其相互水平搭接形成闭合约束空间，在矩形箍筋的四个内角处由上向下插入角部竖向钢筋；通过现浇带部分支模并现场浇筑混凝土，使预制剪力墙与相邻预制翼缘墙体形成整体。

3.一种如权利要求1所述的装配式钢管混凝土剪力墙拆分拼装连接结构的拼装连接方法，其特征在于，在每层楼施工中：

第一步：吊装预制剪力墙，将预制剪力墙的下端突出钢筋和突出钢管混凝土与下层预制剪力墙预埋的钢筋和钢管套筒分别相互嵌合，定位后向套筒及相连水平缝内灌注灌浆料；

第二步：吊装预制翼缘墙体，将预制翼缘墙体的下端突出钢筋和突出钢管混凝土与下层预制翼缘墙体预埋的钢筋和钢管套筒分别相互嵌合，定位后向套筒及相连水平缝内灌注灌浆料；

第三步：通过矩形箍筋将预制翼缘墙体一侧预埋突出闭合U型钢筋与预制剪力墙端面预埋突出闭合U型钢筋进行水平搭接，同时配置竖向钢筋，然后对现浇带部分支模并浇筑混凝土；

第四步：楼板施工，即现浇楼板，配置上部钢筋并浇筑混凝土，完成本层施工；

进行上一层施工，重复以上四个步骤。

4.按照权利要求书3所述的装配式钢管混凝土剪力墙拆分拼装连接结构的拼装连接方法，其特征是：预制剪力墙和预制翼缘墙体的上、下端面及现浇带两侧端面进行凿毛处理，形成高粗糙度结合面。

5.按照权利要求书3所述的装配式钢管混凝土剪力墙拆分拼装连接结构的拼装连接方法，其特征是：剪力墙竖向钢筋按最低构造要求双面布筋，尽量减少钢筋套筒的数量；钢筋和钢管套筒的长度与直径在满足构造要求下通过计算与试验确定最小值。