CN105350641B - 适用于预制装配建筑的框架柱连接节点及其施工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种适用于预制装配建筑的框架柱连接节点及其施工工艺，该适用于预制装配建筑的框架柱连接节点，用于将两根预制框架柱进行连接，包括：开启式定型模具、若干对拉螺帽、若干固定螺栓以及波纹灌浆套管，所述波纹灌浆套管预埋于所述预制框架柱的下部，所述若干对拉螺帽分别预埋于所述两根预制框架柱上，所述两根预制框架柱的柱主筋在连接处搭接并用柱箍筋进行固定，所述开启式定型模具通过所述对拉螺帽与固定螺栓设置于所述两根预制框架柱的连接处的外侧，通过所述波纹灌浆套管向所述两根预制框架柱的连接处浇筑混凝土。本发明具有施工简便，能够实现预制框架柱的快速可靠连接。此外，采用开启式定型模具具有体积小、质量轻的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑施工领域，尤其涉及一种适用于预制装配建筑的框架柱连接节点及其施工工艺。
背景技术
目前，随着装配式混凝土结构在公共建筑领域的大面积推广，预制框架结构体系将得到大面积应用。现有预制框架柱连接方式主要包括：套筒灌浆连接、金属波纹管浆锚搭接连接以及榫式柱连接等形式。
但是上述预制框架柱连接方式均存在不同的问题：预制框架柱连接方式中套筒灌浆连接存在无法完成无损检测的问题；金属波纹管浆锚搭接连接存在搭接长度长施工困难的问题；榫式柱连接存在施工难度大周期长的问题。
因此，如何提供一种将框架结构预制柱可靠连接并有效简化施工难度的适用于预制装配建筑的框架柱连接节点及其施工工艺，已成为建筑施工界需进一步完善优化的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于预制装配建筑的框架柱连接节点及其施工工艺，施工简便，能够实现预制框架柱的快速可靠连接。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种适用于预制装配建筑的框架柱连接节点，用于将两根预制框架柱进行连接，包括：开启式定型模具、若干对拉螺帽、若干固定螺栓以及波纹灌浆套管，所述波纹灌浆套管预埋于所述预制框架柱的下部，所述若干对拉螺帽分别预埋于所述两根预制框架柱上，所述两根预制框架柱的柱主筋在连接处搭接并用柱箍筋进行固定，所述开启式定型模具通过所述对拉螺帽与固定螺栓设置于所述两根预制框架柱的连接处的外侧，通过所述波纹灌浆套管向所述两根预制框架柱的连接处浇筑混凝土。
优选的，在上述的适用于预制装配建筑的框架柱连接节点中，所述开启式定型模具包括两块对称设置的定型化模具以及连接件，所述两块定型化模具合围形成一个与预制框架柱的轮廓相匹配的空间，所述两块定型化模具分别预先开设供所述固定螺栓穿越的螺栓孔，所述两块定型化模具的对接处通过所述连接件连接。
优选的，在上述的适用于预制装配建筑的框架柱连接节点中，所述两块定型化模具的对接处的内侧设置防漏浆条。
优选的，在上述的适用于预制装配建筑的框架柱连接节点中，位于上方的预制框架柱的底部外周设置防漏浆条。
优选的，在上述的适用于预制装配建筑的框架柱连接节点中，位于下方的预制框架柱的顶部外周设置防漏浆条。
优选的，在上述的适用于预制装配建筑的框架柱连接节点中，所述混凝土为超高性能混凝土。
优选的，在上述的适用于预制装配建筑的框架柱连接节点中，所述波纹灌浆套管的数量为两根以上，并均匀预埋于所述预制框架柱的下部。
本发明还公开了一种适用于预制装配建筑的框架柱连接节点施工工艺，采用如如上所述的适用于预制装配建筑的框架柱连接节点，所述施工工艺包括如下步骤：
第一步，预制框架柱吊装就位后，进行预制框架柱的连接处的柱主筋搭接，并完成柱箍筋绑扎；
第二步，位于上方的预制框架柱的顶部外周以及位于下方的预制框架柱的底部外周分别黏贴防漏浆条；
第三步，安装开启式定型化模具，通过固定螺栓与预埋于预制框架柱的对拉螺帽将开启式定型化模具安装于所述两根预制框架柱的外周；
第四步，利用预埋于所述预制框架柱的下部的波纹灌浆套管对预制框架柱的连接处进行混凝土浇筑，并保证连接部位混凝土密实；
第五步，养护后拆除定型化模具，对预制框架柱之间的混凝土连接部位进行检查、检测，确保预制框架柱连接质量。
优选的，在上述的适用于预制装配建筑的框架柱连接节点施工工艺中，所述开启式定型模具包括两块对称设置的定型化模具以及连接件，所述两块定型化模具合围形成一个与预制框架柱的轮廓相匹配的空间，所述两块定型化模具分别预先开设供所述固定螺栓穿越的螺栓孔，所述两块定型化模具的对接处通过所述连接件连接，所述两块定型化模具的对接处的内侧设置防漏浆条。
优选的，在上述的适用于预制装配建筑的框架柱连接节点施工工艺中，所述第四步中预制框架柱的连接处采用超高性能混凝土进行浇筑。
由以上公开的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
(1)本发明适用于预制装配建筑的框架柱连接节点及其施工工艺，采用开启式定型模具、若干对拉螺帽、若干固定螺栓以及波纹灌浆套管，所述开启式定型模具通过所述对拉螺帽与固定螺栓设置于所述两根预制框架柱的连接处的外侧，所述两根预制框架柱的柱主筋在连接处搭接并用柱箍筋进行固定，通过所述波纹灌浆套管向所述两根预制框架柱的连接处浇筑混凝土，采用的开启式定型模具具有体积小、质量轻的优点，便于操作，有效提高了连接节点的施工效率，并且相对于现有套筒灌浆连接形式，采用本发明开启式定型模具施工的框架柱连接节点的浇筑质量易于检查和监测。
(2)本发明适用于预制装配建筑的框架柱连接节点及其施工工艺，在所述预制框架柱的连接处采用超高性能混凝土进行浇筑，结合预制框架柱的连接处搭接的柱主筋及柱箍筋，使得在预制框架柱的连接处形成高强高韧性的钢筋-纤维复合混凝土连接块，由于超高性能混凝土具有200MPa左右的抗压强度和类似金属变形特性的超高韧性，有效提高了框架结构预制柱连接的可靠性，使得两预制框架柱1的连接处的厚度即搭接范围可减少至200mm以内，从的使得小型化的开启式定型模具的应用成为可能，简化了施工难度和施工工艺，此外，超高性能混凝土具有100年以上寿命的超高耐久性，还具有免蒸养、自流平及常温施工等超高的应用性能，在5摄氏度以上常温下施工只需7天普通养护时间，进一步简化了施工难度
附图说明
图1为本发明一实施例的适用于预制装配建筑的框架柱连接节点的结构示意图；
图2为图1的A-A剖视图。
图中：1-预制框架柱、11-柱主筋、12-柱箍筋、2-对拉螺帽、3-固定螺栓、4-波纹灌浆套管、5-定型化模具、6-连接件、7a、7b、7c-防漏浆条、8-混凝土。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的适用于预制装配建筑的框架柱连接节点及其施工工艺作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
实施例一
请参阅图1至图2，其中，图1为本发明一实施例的适用于预制装配建筑的框架柱连接节点的结构示意图，图2为图1的A-A剖视图,同时图1也是图2的B-B剖视图。本实施例公开了一种适用于预制装配建筑的框架柱连接节点，用于将两根预制框架柱1进行连接，包括：开启式定型模具、若干对拉螺帽2、若干固定螺栓3以及波纹灌浆套管4，所述波纹灌浆套管4预埋于所述预制框架柱1的下部，所述若干对拉螺帽2分别预埋于所述两根预制框架柱1上，所述两根预制框架柱1的柱主筋11在连接处搭接并用柱箍筋12进行固定，所述开启式定型模具通过所述对拉螺帽2与固定螺栓3设置于所述两根预制框架柱1的连接处即预制框架柱1的连接部位的外侧，通过所述波纹灌浆套管4向所述两根预制框架柱1的连接处浇筑混凝土8。采用的开启式定型模具具有体积小、质量轻的优点，因此，便于操作，有效提高了连接节点的施工效率，并且相对于现有套筒灌浆连接形式，采用本发明开启式定型模具施工的连接节点的浇筑质量易于检查和监测。
为了便于所述开启式定型模具的安装和拆卸，优选的，在上述的适用于预制装配建筑的框架柱连接节点中，所述开启式定型模具包括两块对称设置的定型化模具5以及连接件6，所述两块定型化模具5合围形成一个与预制框架柱1的轮廓相匹配的空间，所述定型化模具呈“U”型，所述两块定型化模具5分别预先开设供所述固定螺栓3穿越的螺栓孔，所述两块定型化模具5的对接处通过所述连接件6连接。通过所述连接件6可以使得所述两块定型化模具5的对接部位更加平整，从而提高预制框架柱1的连接处的浇筑质量。
为了防止注入预制框架柱1的连接处的混凝土外流，优选的，在上述的适用于预制装配建筑的框架柱连接节点中，所述两块定型化模具5的对接处的内侧设置防漏浆条7a。
同样的，为了防止注入预制框架柱1的连接处的混凝土外流，在上述的适用于预制装配建筑的框架柱连接节点中，位于上方的预制框架柱1的底部外周设置防漏浆条7b，位于下方的预制框架柱1的顶部外周设置防漏浆条7c。
优选的，在上述的适用于预制装配建筑的框架柱连接节点中，所述混凝土8为超高性能混凝土。超高性能混凝土，简称UHPC(Ultra-High Performance Concrete)，其设计理论是最大堆积密度理论(densified particle packing)，其组成材料不同粒径颗粒以最佳比例形成最紧密堆积，即毫米级颗粒(骨料)堆积的间隙由微米级颗粒(水泥、粉煤灰、矿粉)填充，微米级颗粒堆积的间隙由亚微米级颗粒(硅灰)填充，其具有良好的力学性能，抗压强度200MPa左右，使用烧结铝矾土作骨料，同时使用钢纤维提高材料的韧性，所以称作"复合材料"。且具备了普通混凝土的施工性能，甚至可以实现自密实，可以常温养护，已经具备广泛应用的条件。
超高性能混凝土UHPC与普通混凝土NSC或高性能混凝土HPC不同的方面包括:不使用粗骨料，必须使用硅灰和纤维(钢纤维或复合有机纤维)，水泥用量较大，水胶比很低。UHPC的组成见表1。
表1:超高性能混凝土UHPC基本组成
表2:普通混凝土、高性能混凝土和超高性能混凝土(活性粉末混凝土)材料性能对比：
本实施例中，由于在所述预制框架柱1的连接处选用超高性能混凝土进行浇筑，结合预制框架柱1的连接处搭接的柱主筋11及柱箍筋12，使得在预制框架柱1的连接处形成高强高韧性的钢筋-纤维复合混凝土连接块，由于超高性能混凝土具有200MPa左右的抗压强度和类似金属变形特性的超高韧性，有效提高了框架结构预制柱连接的可靠性，使得两预制框架柱1的连接处的厚度即搭接范围可减少至200mm以内，从的使得小型化的开启式定型模具的应用成为可能，简化了施工难度和施工工艺，此外，超高性能混凝土具有100年以上寿命的超高耐久性，还具有免蒸养、自流平及常温施工等超高的应用性能，在5摄氏度以上常温下施工只需7天普通养护时间，进一步简化了施工难度
优选的，在上述的适用于预制装配建筑的框架柱连接节点中，所述波纹灌浆套管4的数量为两根以上，并均匀预埋于所述预制框架柱1的下部。
实施例二
请继续参阅图1至图2，本实施例公开了适用于预制装配建筑的框架柱连接节点施工工艺即施工方法，采用如实施例一所述的适用于预制装配建筑的框架柱连接节点，所述施工工艺包括如下步骤：
第一步，预制框架柱1吊装就位后，进行预制框架柱1的连接处的柱主筋11搭接，并完成柱箍筋12绑扎。从而确保在两预制框架柱1的连接处即连接部位受到柱主筋11及柱箍筋12的支撑，提高该两预制框架柱1的连接处的强度。
第二步，位于上方的预制框架柱1的顶部外周以及位于下方的预制框架柱1的底部外周分别黏贴防漏浆条7b、7c，以防止后续在浇筑预制框架柱1的连接部位时，开启式定型化模具与上下预制框架柱1之间出现渗漏。
第三步，安装开启式定型化模具，通过固定螺栓3与预埋于预制框架柱1的对拉螺帽2将开启式定型化模具安装于所述两根预制框架柱1的外周。
第四步，利用预埋于所述预制框架柱1的下部的波纹灌浆套管4对预制框架柱1的连接处进行混凝土8浇筑，并保证连接部位混凝土密实。
第五步，养护后拆除定型化模具，对预制框架柱1之间的混凝土连接部位进行检查、检测，确保预制框架柱1连接质量。
优选的，在上述的预制装配建筑的框架柱连接节点的施工工艺中，所述开启式定型模具包括两块对称设置的定型化模具5以及连接件6，所述定型化模具呈“U”型，所述两块定型化模具5合围形成一个与预制框架柱1的轮廓相匹配的空间，所述两块定型化模具5分别预先开设供所述固定螺栓3穿越的螺栓孔，所述两块定型化模具5的对接处通过所述连接件6连接。为了防止注入预制框架柱1的连接处的混凝土在所述两块定型化模具5的对接处出现渗漏，所述两块定型化模具5的对接处的内侧设置防漏浆条7a。通过所述连接件6不但方便将所述两块定型化模具5进行快速有效固定，而且可以使得所述两块定型化模具5的对接部位更加平整，从而提高预制框架柱1的连接处的浇筑质量。
优选的，在上述的预制装配建筑的框架柱连接节点的施工工艺中，所述第四步中预制框架柱1的连接处采用超高性能混凝土进行浇筑。由于在所述预制框架柱1的连接处选用超高性能混凝土进行浇筑，结合预制框架柱1的连接处搭接的柱主筋11及柱箍筋12，使得在预制框架柱1的连接处形成高强高韧性的钢筋-纤维复合混凝土连接块，由于超高性能混凝土具有200MPa左右的抗压强度和类似金属变形特性的超高韧性，有效提高了框架结构预制柱连接的可靠性，使得两预制框架柱1的连接处的厚度即搭接范围可减少至200mm以内，从的使得小型化的开启式定型模具的应用成为可能，简化了施工难度和施工工艺，此外，超高性能混凝土具有100年以上寿命的超高耐久性，还具有免蒸养、自流平及常温施工等超高的应用性能，在5摄氏度以上常温下施工只需7天普通养护时间，进一步简化了施工难度
综上所述，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明适用于预制装配建筑的框架柱连接节点及其施工工艺，采用开启式定型模具、若干对拉螺帽、若干固定螺栓以及波纹灌浆套管，所述开启式定型模具通过所述对拉螺帽与固定螺栓设置于所述两根预制框架柱的连接处的外侧，所述两根预制框架柱的柱主筋在连接处搭接并用柱箍筋进行固定，通过所述波纹灌浆套管向所述两根预制框架柱的连接处浇筑混凝土，开启式定型模具具有体积小、质量轻的优点，便于操作，有效提高了连接节点的施工效率，并且相对于现有套筒灌浆连接形式，采用本发明开启式定型模具施工的连接节点的浇筑质量易于检查和监测。
(2)本发明适用于预制装配建筑的框架柱连接节点及其施工工艺，在所述预制框架柱的连接处采用超高性能混凝土进行浇筑，结合预制框架柱的连接处搭接的柱主筋及柱箍筋，使得在预制框架柱的连接处形成高强高韧性的钢筋-纤维复合混凝土连接块，有效提高了框架结构预制柱连接的可靠性，使得两预制框架柱的连接处的厚度即搭接范围可减少至200mm以内，并且简化施工难度。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (9)
1.一种适用于预制装配建筑的框架柱连接节点，用于将两根预制框架柱进行连接，其特征在于，包括：开启式定型模具、若干对拉螺帽、若干固定螺栓以及波纹灌浆套管，所述波纹灌浆套管预埋于所述预制框架柱的下部，所述若干对拉螺帽分别预埋于所述两根预制框架柱上，所述两根预制框架柱的柱主筋在连接处搭接并用柱箍筋进行固定，所述开启式定型模具通过所述对拉螺帽与固定螺栓设置于所述两根预制框架柱的连接处的外侧，通过所述波纹灌浆套管向所述两根预制框架柱的连接处浇筑混凝土，所述开启式定型模具包括两块对称设置的定型化模具以及连接件，所述两块定型化模具合围形成一个与预制框架柱的轮廓相匹配的空间，所述两块定型化模具分别预先开设供所述固定螺栓穿越的螺栓孔，所述两块定型化模具的对接处通过所述连接件连接。
2.如权利要求1所述的适用于预制装配建筑的框架柱连接节点，其特征在于，所述两块定型化模具的对接处的内侧设置防漏浆条。
3.如权利要求1所述的适用于预制装配建筑的框架柱连接节点，其特征在于，位于上方的预制框架柱的底部外周设置防漏浆条。
4.如权利要求1所述的适用于预制装配建筑的框架柱连接节点，其特征在于，位于下方的预制框架柱的顶部外周设置防漏浆条。
5.如权利要求1所述的适用于预制装配建筑的框架柱连接节点，其特征在于，所述波纹灌浆套管的数量为两根以上，并均匀预埋于所述预制框架柱的下部。
6.如权利要求1-5中任意一项所述的适用于预制装配建筑的框架柱连接节点，其特征在于，所述混凝土为超高性能混凝土。
7.一种适用于预制装配建筑的框架柱连接节点施工工艺，其特征在于，采用如权利要求1-6任意一项所述的适用于预制装配建筑的框架柱连接节点，所述施工工艺包括如下步骤：
第一步，预制框架柱吊装就位后，进行预制框架柱的连接处的柱主筋搭接，并完成柱箍筋绑扎；
第二步，位于上方的预制框架柱的顶部外周以及位于下方的预制框架柱的底部外周分别黏贴防漏浆条；
第三步，安装开启式定型化模具，通过固定螺栓与预埋于预制框架柱的对拉螺帽将开启式定型化模具安装于所述两根预制框架柱的外周；
第四步，利用预埋于所述预制框架柱的下部的波纹灌浆套管对预制框架柱的连接处进行混凝土浇筑，并保证连接部位混凝土密实；
第五步，养护后拆除定型化模具，对预制框架柱之间的混凝土连接部位进行检查、检测，确保预制框架柱连接质量。
8.如权利要求7所述的适用于预制装配建筑的框架柱连接节点施工工艺，其特征在于，所述开启式定型模具包括两块对称设置的定型化模具以及连接件，所述两块定型化模具合围形成一个与预制框架柱的轮廓相匹配的空间，所述两块定型化模具分别预先开设供所述固定螺栓穿越的螺栓孔，所述两块定型化模具的对接处通过所述连接件连接，所述两块定型化模具的对接处的内侧设置防漏浆条。
9.如权利要求7所述的适用于预制装配建筑的框架柱连接节点施工工艺，其特征在于，所述第四步中预制框架柱的连接处采用超高性能混凝土进行浇筑。
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