CN105951987A - 次框架外置永久性铝板外模后浇节点及施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及次框架外置永久性铝板外模后浇节点，主要包括次框架柱、钢筋连接套筒、铝板连接件、外置铝板、预制灌浆料口、钢板网和连接螺栓，后浇节点设于次框架柱上，将次框架柱分为上下两个部分，次框架柱上部钢筋和次框架柱下部钢筋上均焊接有铝板连接件，并通过钢筋连接套筒连接；预制灌浆料口焊接于次框架柱上部钢筋上；外置铝板通过连接螺栓与铝板连接件固定连接，并通过锚固螺杆自身围合固定；外置铝板与钢板网的围合空间内填充有灌浆料，外置铝板外设有找平混凝土层。本发明先将主、次结构完全断开，使主框架能够充分的沉降，而次框架不受力，结构安全性得到保障。本发明还提供了上述次框架外置永久性铝板外模后浇节点的施工方法。

Description

次框架外置永久性铝板外模后浇节点及施工方法
技术领域
本发明涉及一种次框架外置永久性铝板外模后浇节点及施工方法。属于主体结构工程领域，适用于对承载能力要求较高且建筑的形状尺寸要求比较严格的超高结构体系。
背景技术
随着建筑行业的发展，美观且个性的超高层建筑越来越多，而前提是必须要保证结构的安全性。结构中不同的部位根据其自身的承载能力进行不同的受力分工，可大大提高结构的承载能力。在结构体系中设置后浇节点正是解决不同构件受力分工的办法。
例如超高建筑中的外围结构花格框架，其由主框架梁、主框架柱、次框架梁、次框架柱与楼面拉梁组成，通过次框架柱与主框架梁的连接，楼面拉梁与楼板的连接，使得主、次框架形成一个整体。如按普通方法自下而上施工，该建筑达到了一定的高度后，在竖向荷载作用下，由于次框架竖向不连续，主框架梁既支撑在下部次框架柱上，又承担上部次框架柱的内力，下部几层主框架梁的内力将很大，其截面满足不了建筑要求，结构受力没有保障。为了保证结构的承载能力，在结构中设置了后浇节点。施工阶段，次框架与主框架暂时断开，待主框架沉降变形完后，将断开的钢筋连接上再浇筑混凝土。使得主框架主要承受竖向荷载，主、次框架共同构成抗侧力结构体系。结构的安全性得到了保障。
鉴于此，目前亟需发明一种施工操作简单、经济技术效益突出的次框架后浇节点及施工方法。本发明主框架与次框架的连接采用“特殊后浇节点”做法，即在后浇节点处先设置临时填充物，待次框架柱后浇节点以上部分与主框架梁混凝土终凝后，拆除临时填充物并将钢筋完全断开，主体结构完工后再将钢筋复拧，并安装外置永久性铝板外模，铝板外模围合空间内填充灌浆料，在此过程中全部竖向荷载施加在主框架结构上，使其能够充分的沉降，而次框架不受力，待主体结构封顶后再进行封闭工作，使得主框架承担了大部分的竖向荷载，而主、次框架共同构成抗侧力的主要结构构件，花格框架受力分工明确，且施工难度小，具有较好的经济技术效益。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构安全性高，施工作业简单，且经济技术效益突出的次框架外置永久性铝板外模后浇节点及施工方法。
为实现上述技术目的，本发明采用了以下技术方案：
一种次框架外置永久性铝板外模后浇节点，其特征在于，主要包括次框架柱（6）、钢筋连接套筒（3）、铝板连接件（4）、外置铝板（19）、预制灌浆料口（7）、钢板网（16）和连接螺栓（25），所述后浇节点设于次框架柱（6）上，将次框架柱（6）分为上下两个部分，次框架柱上部钢筋（2）和次框架柱下部钢筋（5）上均焊接有铝板连接件（4），并通过钢筋连接套筒（3）连接；预制灌浆料口（7）焊接于次框架柱上部钢筋（2）上；外置铝板（19）通过连接螺栓（25）与铝板连接件（4）固定连接，并通过锚固螺杆（24）自身围合固定；外置铝板（19）与钢板网（16）的围合空间内填充有灌浆料（20），外置铝板（19）外设有找平混凝土层（21）。
进一步的，所述的钢筋连接套筒采用加长套丝直螺纹机械连接接头。
所述的铝板连接件（4）由矩形底板和L形连接板（10）组成，L形连接板（10）上均预留螺栓孔（11），矩形底板垂直焊接于次框架柱上部钢筋（2）和次框架柱下部钢筋（5）上。
所述的外置铝板（19）设置有四个铰接点（22），铰接处与铝板连接件（4）通过连接螺栓（25）锚固，外置铝板（19）围合后采用锚固螺杆（24）固定，围合点内侧设置有防漏浆垫片（23）。
所述的预制灌浆料口（7）采用钢质材料制作，为薄壁空心柱结构，与次框架柱上部钢筋（2）采用钢丝绑扎并焊接固定，未灌料前预制灌浆料口（7）底部设置橡胶塞（8）。
所述的钢板网尺寸与次框架柱横截面相同。
本发明还提供了所述次框架柱外置永久性铝板外模后浇节点的施工方法，其主要施工步骤如下：
（1）次框架柱下部结构浇筑施工：次框架柱下部钢筋（5）绑扎完成后支设模板，浇筑混凝土至设计标高；
（2）次框架柱钢筋接长：次框架柱下部结构终凝后，采用钢筋连接套筒（3）连接次框架柱上部钢筋（2）至设计标高，中部空腔采用100％接头率，用黄油涂抹后再用塑料布包裹；
（3）临时填充物安装：后浇节点处支设临时模板后，根据设计要求采用聚苯板和木条填充作为临时填充物（17），并在临时填充物（17）顶部安装钢板网（16），将次框架柱下部封堵严密，防止漏浆；
（4）次框架柱上部结构与主框架梁浇筑施工：次框架柱上部钢筋（2）及主框架梁钢筋绑扎完成后支设模板，根据施工要求浇筑混凝土；
（5）清除临时填充物：待上部次框架柱浇筑完毕后，将临时填充物（17）清除；
（6）次框架柱钢筋断开：主框架梁（1）及次框架柱下部结构混凝土终凝后，将钢筋连接套筒（3）拧开，并保持钢筋断开；
（7）主体结构完工后次框架柱钢筋再次连接：主体结构施工完后，将次框架柱上部钢筋（2）和次框架柱下部钢筋（5）再次连接，并清理柱子后浇筑节点部位；
（8）安装外置永久性铝板外模：将铰接式外置铝板（19）与铝板连接件（4）通过连接螺栓（25）固定，并利用锚固螺杆（24）将外置铝板（19）自身围合固定，围合前拔出预制灌浆料口（7）底部的橡胶塞（8）；
（9）后浇节点处灌注CGM高强无收缩灌浆料：将灌浆料现场搅拌均匀后通过预制灌浆料口（7）注入后浇节点内，直到节点内灌浆料已经注满，并且灌浆料已经达到灌浆口高度；
（10）永久性外置铝板周围混凝土找平：后浇节点灌浆完成后，利用找平混凝土层（21）及临时性铝模板（15）将后浇节点与次框架柱（6）找平。
本发明具有以下的特点和有益效果：
（1）后浇节点处钢筋接头连接方式采用加长套丝直螺纹机械连接接头，可以使钢筋在断开且主体结构得到充分的沉降后，钢筋可以再次连接。
（2）后浇节点处采用CGM高强无收缩灌浆料灌注，具有高强度、免振捣、微膨胀、自流性好与原混凝土结合紧密的特点，可以满足结构混凝土强度等级的要求，增强柱子的承载能力。
（3）后浇部位设置永久性铝板外模，次柱后浇节点设置于受力相对较小的柱子高度中间部位，后浇注CGM灌浆料时，铝板作模板使用，但在灌浆料固化后，铝板实际上对后浇节点有约束作用，同时对柱子承载力有提高作用。
（4）由于后浇节点施工在主体结构施工完，垂直运输设备基本拆除，因此本发明施工简便，耗材少，节省人工及施工工期。
附图说明
图1是次框架外置永久性铝板外模后浇节点未浇筑前结构剖面图；
图2是图1中节点一放大图；
图3是后浇节点位置分布示意图；
图4是临时填充物安装后结构剖面图；
图5是灌浆料施工完成后结构剖面图；
图6是次框架外置永久性铝板外模后浇节点施工完成示意图；
图7是图6沿1-1剖面图。
图中：1-主框架梁；2-次框架柱上部钢筋；3-钢筋连接套筒；4-铝板连接件；5-次框架柱下部钢筋；6-次框架柱；7-预制灌浆料口；8-橡胶塞；9-次框架梁；10-L形连接板；11-螺栓孔；12-主框架柱；13-次框架柱后浇节点；14-主框架梁模板；15-临时性铝模板；16-钢板网；17-临时填充物；18-柱箍；19-外置铝板；20-灌浆料；21-找平混凝土层；22-外置铝板铰接点；23-防漏浆垫片；24-锚固螺杆；25-连接螺栓。
具体实施方式
本实施方式中混凝土浇筑模板的安装工艺要求，钢筋绑扎施工技术要求，混凝土浇筑的施工工艺要求，焊接工艺要求等不再赘述，重点阐述本发明的涉及的次框架外置永久性铝板外模后浇节点施工的实施方式。
图1是本发明次框架外置永久性铝板外模后浇节点未浇筑前结构剖面图，图2是图1中节点一放大图，图3是后浇节点位置分布示意图，图4是本发明临时填充物安装后结构剖面图，图5是本发明灌浆料施工完成后结构剖面图，图6是本发明次框架外置永久性铝板外模后浇节点施工完成示意图，图7是图6沿1-1剖面图。
参照附图所示的次框架外置永久性铝板外模后浇节点，主要由次框架柱6、钢筋连接套筒3、铝板连接件4、外置铝板19、预制灌浆料口7、钢板网16等组成。
后浇节点设于次框架柱6上，将次框架柱6分为上下两个部分，次框架柱上部钢筋2和次框架柱下部钢筋5上均焊接有铝板连接件4，并通过钢筋连接套筒3连接；预制灌浆料口7焊接于次框架柱上部钢筋2上；外置铝板19通过连接螺栓25与铝板连接件4固定连接，并通过锚固螺杆24自身围合固定；外置铝板19与钢板网16的围合空间内填充有灌浆料，外置铝板19外设有找平混凝土层21。
施工时，先绑扎次框架梁9钢筋，安装次框架柱6柱筋定位箍，浇筑次框架梁9混凝土后，拆除次框架柱6柱筋定位箍，绑扎次框架梁9上1400mm高次框架柱下部钢筋5，浇筑次框架柱6混凝土。
次框架梁9上的次框架柱6混凝土浇筑完成后，在次框架柱6外露主筋上四边角同一水平面上串联并焊接外置铝板连接件4，再将次框架柱6的主筋采用钢筋连接套筒3竖向接长（一级接头，两端钢筋固定，接头位置在柱中部，接头率100％），钢筋接头之间间隙为20mm，以此抵消变形，钢筋连接套筒3长度比标准套筒长度加长20mm，钢筋连接套筒3所连上下两段钢筋套丝长度：一侧套丝长度为标准长度，另一侧套丝长度为两个标准套丝长度＋20mm，直螺纹做暂时连接，并完成钢筋绑扎。
其中，次框架柱上部钢筋2上采用钢丝斜向绑扎预制灌浆料口7，预制灌浆料口7采用Q345钢板预制而成，直径为80mm，并与竖向主筋加焊，作为进料口兼排气口；同时在次框架柱上部钢筋2底部四边角同一水平面上串联并焊接外置铝板连接件4。
次框架柱后浇节点13处外露钢筋及接头用黄油涂抹后再用塑料布裹上，随后支设临时模板，根据设计要求安装临时填充物17，临时填充物17主要采用聚苯板和木条。
主框架梁模板14采用15mm厚多层板，主框架梁1下1400mm高模板采用定型临时性铝模板15，随本层主框架梁1同时支设，并采用钢板网16将次框架柱6下部封堵严密，防止漏浆。待主框架梁1及主框架梁1下1400mm高次框架柱6混凝土终凝后，清除临时填充物17，并将钢筋连接套筒3拧开并保持断开。
主体结构施工完后，将次框架柱6钢筋再次连接，并清理柱子后浇筑节点部位，安装永久性外置铝板19，外置铝板19与铝板连接件4通过连接螺栓25固定，并利用锚固螺杆24将外置铝板19自身围合固定，围合前拔出预制灌浆料口底部的橡胶塞8。
永久性外置铝板19安装完成后，将CGM高强无收缩灌浆料20现场搅拌均匀后通过预制灌浆料口7注入后浇节点内，直到节点内灌浆料20已经注满，并且灌浆料20已经达到灌浆口高度。后浇节点灌浆完成后，利用找平混凝土层21及临时性铝模板15将铝板外模与次框架柱6找平。
次框架外置永久性铝板外模后浇节点的施工主要步骤如下：
1）次框架柱下部结构浇筑施工：次框架柱下部钢筋5绑扎完成后支设模板，浇筑混凝土至设计标高。
2）次框架柱钢筋接长：次框架柱下部结构终凝后，采用钢筋连接套筒3接长次框架柱钢筋至设计标高，中部空腔采用100％接头率，用黄油涂抹后再用塑料布包裹。
3）临时填充物安装：后浇节点处支设临时模板后，根据设计要求采用聚苯板和木条填充作为临时填充物17，并在临时填充物顶部安装钢板网16，将次框架柱下部封堵严密，防止漏浆。
4）次框架柱上部结构与主框架梁浇筑施工：次框架柱上部钢筋2及主框架梁钢筋绑扎完成后支设模板，根据施工要求浇筑混凝土。
5）清除临时填充物：待上部次框架柱浇筑完毕后，将临时填充物清除掉。
6）次框架柱钢筋断开：主框架梁1及次框架柱下部结构混凝土终凝后，将钢筋连接套筒3拧开，并保持钢筋断开。
7）主体结构完工后次框架柱钢筋再次连接：主体结构施工完后，将次框架柱钢筋再次连接，并清理柱子后浇筑节点部位。
8）安装外置永久性铝板外模：将铰接式外置铝板19与铝板连接件4通过连接螺栓25固定，并利用锚固螺杆24将外置铝板19自身围合固定，围合前拔出预制灌浆料口7底部的橡胶塞8。
9）后浇节点处灌注CGM高强无收缩灌浆料：将灌浆料现场搅拌均匀后通过预制灌浆料口7注入后浇节点内，直到节点内灌浆料已经注满，并且灌浆料已经达到灌浆口高度。
10）永久性外置铝板周围混凝土找平：后浇节点灌浆完成后，利用找平混凝土及临时模板将铝板外模与次框架柱6找平。

Claims (7)

1.一种次框架外置永久性铝板外模后浇节点，其特征在于，主要包括次框架柱（6）、钢筋连接套筒（3）、铝板连接件（4）、外置铝板（19）、预制灌浆料口（7）、钢板网（16）和连接螺栓（25），所述后浇节点设于次框架柱（6）上，将次框架柱（6）分为上下两个部分，次框架柱上部钢筋（2）和次框架柱下部钢筋（5）上均焊接有铝板连接件（4），并通过钢筋连接套筒（3）连接；预制灌浆料口（7）焊接于次框架柱上部钢筋（2）上；外置铝板（19）通过连接螺栓（25）与铝板连接件（4）固定连接，并通过锚固螺杆（24）自身围合固定；外置铝板（19）与钢板网（16）的围合空间内填充有灌浆料（20），外置铝板（19）外设有找平混凝土层（21）。
2.根据权利要求1所述的次框架外置永久性铝板外模后浇节点，其特征在于所述的钢筋连接套筒（3）采用加长套丝直螺纹机械连接接头。
3.根据权利要求1所述的次框架外置永久性铝板外模后浇节点，其特征在于所述的铝板连接件（4）由矩形底板和L形连接板（10）组成，L形连接板（10）上均预留螺栓孔（11），矩形底板垂直焊接于次框架柱上部钢筋（2）和次框架柱下部钢筋（5）上。
4.根据权利要求1所述的次框架外置永久性铝板外模后浇节点，其特征在于所述的外置铝板（19）设置有四个铰接点（22），铰接处与铝板连接件（4）通过连接螺栓（25）锚固，外置铝板（19）围合后采用锚固螺杆（24）固定，围合点内侧设置有防漏浆垫片（23）。
5.根据权利要求1所述的次框架外置永久性铝板外模后浇节点，其特征在于所述的预制灌浆料口（7）采用钢质材料制作，为薄壁空心柱结构，与次框架柱上部钢筋（2）采用钢丝绑扎并焊接固定，未灌料前预制灌浆料口（7）底部设置橡胶塞（8）。
6.根据权利要求1所述的次框架外置永久性铝板外模后浇节点，其特征在于所述的钢板网（16）尺寸与次框架柱（6）横截面相同。
7. 权利要求1~6之一所述次框架外置永久性铝板外模后浇节点的施工方法，其特征在于，主要步骤如下：
（1）次框架柱下部结构浇筑施工：次框架柱下部钢筋（5）绑扎完成后支设模板，浇筑混凝土至设计标高；
（2）次框架柱钢筋接长：次框架柱下部结构终凝后，采用钢筋连接套筒（3）连接次框架柱上部钢筋（2）至设计标高，中部空腔采用100％接头率，用黄油涂抹后再用塑料布包裹；
（3）临时填充物安装：后浇节点处支设临时模板后，根据设计要求采用聚苯板和木条填充作为临时填充物（17），并在临时填充物（17）顶部安装钢板网（16），将次框架柱下部封堵严密，防止漏浆；
（4）次框架柱上部结构与主框架梁浇筑施工：次框架柱上部钢筋（2）及主框架梁钢筋绑扎完成后支设模板，根据施工要求浇筑混凝土；
（5）清除临时填充物：待上部次框架柱浇筑完毕后，将临时填充物（17）清除；
（6）次框架柱钢筋断开：主框架梁（1）及次框架柱下部结构混凝土终凝后，将钢筋连接套筒（3）拧开，并保持钢筋断开；
（7）主体结构完工后次框架柱钢筋再次连接：主体结构施工完后，将次框架柱上部钢筋（2）和次框架柱下部钢筋（5）再次连接，并清理柱子后浇筑节点部位；
（8）安装外置永久性铝板外模：将铰接式外置铝板（19）与铝板连接件（4）通过连接螺栓（25）固定，并利用锚固螺杆（24）将外置铝板（19）自身围合固定，围合前拔出预制灌浆料口（7）底部的橡胶塞（8）；
（9）后浇节点处灌注CGM高强无收缩灌浆料：将灌浆料现场搅拌均匀后通过预制灌浆料口（7）注入后浇节点内，直到节点内灌浆料已经注满，并且灌浆料已经达到灌浆口高度；
（10）永久性外置铝板周围混凝土找平：后浇节点灌浆完成后，利用找平混凝土及临时性铝模板（15）将铝板外模与次框架柱（6）找平。
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