CN107700697A - 一种外墙预制装配式结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种外墙预制装配式结构，涉及建筑工程领域，由一种保温复合墙体标准件和附属结构组成，所述的保温复合墙体标准件包括预制式外墙承重墙标准件、预制式外墙非承重墙标准件、预制式外墙承重墙阴阳角标准件，预制式外墙承重墙标准件设置组装式对拉杆，用于定位和安装承重墙施工模板。本发明结构简单、经济合理、技术先进、使用方便，是复合墙体结构最佳的施工方法，具有良好的推广价值。

Description

一种外墙预制装配式结构

技术领域

本发明涉及建筑工程领域，尤其是涉及一种外墙预制装配式结构。

背景技术

近年来由于外墙保温引发的火灾事故，给国家及人民造成了极大的财产损失和人身伤害，因此对外墙保温使用的保温材料越来越苛刻，但至今仍未有理想的外墙保温材料，况且外墙保温使用年限与结构主体设计使用年限很难同步，外墙保温一旦达到使用年限，维修就成为一个难点。同时，长期以来，我国建筑业主要采用的是现场施工的方式，即从搭设脚手架、支设模板、绑扎钢筋到混凝土的浇筑，大部分工作都在施工现场由人工来完成，不但劳动强度大，而且施工现场混乱，建筑材料消耗量大，现场产生的建筑垃圾较多，同时对周围的环境有较大影响，且随着劳动力成本的不断上涨，以低廉的劳动力价格为基础的现场施工生产方式正日益受到挑战，而预制装配式施工方式，近年来越来越受到业界的关注。预制装配式施工，是指建筑的部分或全部构件在构件预制工厂生产完成，然后通过相应的运输方式运到施工现场，采用可靠的安装方式和安装机械将构件组装起来，成为具备使用功能的建筑物的建筑施工方式。与现场施工相比，预制装配式施工具有施工方便、工程进度快、对周围环境影响小且建筑构件的质量容易得到保证等优点，过去我国主要在工业建筑中应用的较多，近年来开始在民用建筑特别是住宅建筑中采用。

中国专利公开号为CN106437011A公布了一种装配式保温复合墙体板，包括中间保温层和钢丝网架，所述保温层两侧分别设置内墙层和外墙层，所述钢丝网架包括斜插丝和钢丝网片，所述斜插丝贯穿保温层延伸至内墙层和外墙层，并与设置外墙层中的钢丝网片固定连接，所述内墙层为混凝土层；该发明具有以下优点：（1）该墙体板结构设计合理，在工厂车间内机械化完成生产，现场施工无需任何加工操作；（2）该墙体板设置保温层、保温砂浆层，保温效果完全符合设计标准，无需再做外墙保温，保温砂浆层具有一定的强度，用于安装预制的门窗框架。但该墙体板连接时，需要利用装配臂和装配托于墙体板和建筑框架固定连接，后期安装时并未减少施工工作量；且装配臂和装配托处理不当，也易影响墙体的平整度和外观效果。

中国专利CN105672533A公告了一种装配式复合保温墙体，包括内叶混凝土体、外叶混凝土体以及内叶混凝土体和外叶混凝土体之间的保温层，内叶混凝土体和外叶混凝土体内包裹有竖向筋，竖向筋的上部从混凝土体中伸出，混凝土体内还设置有套筒，套筒底部贯通至混凝土体底部，竖向筋的下部穿置在套筒内并与混凝土体底部留有距离。该装配式复合保温墙体实现了保温结构一体化、具有保温性能好、质量精度高、节约资源、施工简便、便于工厂预制生产等特点。该发明还提供了相应的复合保温墙体结构和施工方法。该墙体连接时，利用伸出的竖向筋和预设的套筒连接，如果竖向筋外径与套筒内径差别较大，则相邻墙体位置不易固定；而竖向筋外径与套筒内径差别较小，则相邻墙体吊装不易，固定困难。

中国专利CN204940685U也提出了一种装配式内隔墙墙板，它包括由泡沫混凝土制备而成的墙体，以及封装在墙体内的、聚苯乙烯制备而成的保温板，所述墙体的两侧面分别设置有能够相互扣合在一起的阴榫面和阳榫面，在所述保温板面上沿长度方向上设置有两排均布排列的通孔；它具有容易安装，施工强度较低；由于墙体板面由磨具浇筑而出，墙体板面的平整度容易保证，外观效果较好；其隔音和保温效果较好。但经过现场试验，安装也不方便，且不易保证阴榫面和阳榫面的完整，造成成本上升。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术的不足，我公司在借鉴国内外先进经验的同时，响应政府号召，通过科技项目人员的努力，研发了外墙预制装配式结构，其主要目的一是保留了原结构部分现场浇注不变，把非承重墙部分以及承重墙墙体外保温构造部分先装配后浇注，从而形成整体，其目的是确保结构的安全性；二是该部分装配式采用统一的标准格式统一的节点构造；三是满足国家预制率、装配率的要求，从而实现预制装配。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种外墙预制装配式结构，由保温复合墙体标准件和附属结构组成，所述的保温复合墙体标准件包括预制式外墙承重墙标准件、预制式外墙非承重墙标准件、预制式外墙承重墙阴阳角标准件，预制式外墙承重墙标准件设置组装式对拉杆，用于定位和安装承重墙施工模板；

所述的预制式外墙承重墙标准件、预制式外墙非承重墙标准件、预制式外墙承重墙阴阳角标准件包括外页墙、保温板、内页墙、模块连接筋；所述的保温板设置在内页墙和外页墙之间；

所述的预制式外墙承重墙标准件、预制式外墙非承重墙标准件、预制式外墙承重墙阴阳角标准件的内页墙和外页墙上下端部均设置竖向凹陷；所述的预制式外墙非承重墙标准件的内页墙和外页墙外侧间隔设置半圆形通孔，相邻标准件的通孔内设置对拉螺栓；

所述的预制式外墙非承重墙依据设计尺寸切割，形成门窗洞口；所述预制式外墙非承重墙的外页墙和内页墙切割面上通过膨胀螺栓固定轻骨料砼板，所述的轻骨料砼板与预制式外墙非承重墙的外页墙和内页墙切割面之间设建筑粘贴胶。

进一步的，所述的组装式对拉杆件，包括预埋件、连接杆和螺栓；所述的预埋件包括预埋端头件和预埋螺杆，所述的连接杆端头设置内螺纹和定位件，所述的定位件直径大于连接杆直径；所述的连接杆内螺纹与螺杆外螺纹配套。

进一步的，所述的预制式外墙非承重墙标准件的内页墙和外页墙包括钢筋网架和混凝土；所述的模块连接筋包括端头门型钢筋，与内页墙或外页墙的钢筋网架固定连接；所述的外页墙和内页墙内的钢筋网架之间设置框架连接筋。

进一步的，所述的预制式外墙承重墙标准件内页墙为承重墙，包括依照建筑物设计所施工的钢筋混凝土结构；所述的预制式外墙承重墙标准件的外页墙包括钢筋网架和混凝土；所述的模块连接筋包括端头门型钢筋，与钢筋网架固定连接。

进一步的，所述的预制式外墙承重墙阴阳角标准件的内页墙为承重墙，包括依照建筑物设计所施工的钢筋混凝土结构；所述的外页墙墙体包括钢筋网架和混凝土；所述的预制式外墙承重墙阴阳角标准件的外页墙由两部分墙体组成夹角，保温板在外页墙内侧；所述的模块连接筋包括端头门型钢筋，与钢筋网架固定连接，其伸出长度大于保温板厚度的一半。

进一步的，外墙预制装配式结构的施工工艺过程如下：

1）将施工墙体区域基层清理干净，满敷水泥砂浆；

2）按设计要求完成承重墙内页墙钢筋绑扎；

3）按照设计要求定位，安装预制式外墙承重墙标准件、预制式外墙非承重墙标准件、预制式外墙承重墙阴阳角标准件；

4）依次安装对拉杆连接杆、承重墙施工模板、螺栓，完成承重墙施工模板安装定位；

5）在门型钢筋插入竖向钢筋；

6）灌浆，振捣密实。

本发明的有益效果是：

本发明结构简单、经济合理、技术先进、使用方便，是CL复合墙体结构最佳的施工方法，具有良好的推广价值。

本发明保留了原结构部分现场浇注不变，把非承重墙部分以及承重墙墙体外保温构造部分先装配后浇注，从而形成整体，确保了结构的安全性。

本发明预制装配式结构采用统一的标准格式制造，易实现标准化流水作业，易保证质量，且降低成本，符合绿色建筑的要求，节约劳动力并提高建筑质量。

本发明还满足国家预制率、装配率的要求，从而实现预制装配，整个装配式建筑的性价比也会越来越高。

本发明的预制标准件可以全部在生产车间完成，由于墙体板面由磨具浇筑而出，墙体板面的平整度容易保证，成型外观效果好。

本发明容易安装，施工强度较低，仅需将构件吊装至铺好的水泥砂浆，其竖向凹陷即可在重力挤压作用下完成竖向固定；而相邻标准件中的空间由模块连接筋和填充混凝土也可形成构造柱结构完成连接。

本发明的墙体具有保温节能、自重轻、抗震性能好、经济合理、技术先进、其保温板与建筑主体同寿命的优点。

附图说明

图1为本发明的俯视结构示意图；

图2为本发明的主视结构示意图；

图3为本发明的B-B剖视结构示意图；

图4为本发明的A点放大结构示意图；

图5为本发明的组装式对拉杆件结构示意图；

图6为本发明的非承重墙标准件结构示意图；

图7为本发明的承重墙结构示意图；

图8为本发明的非承重墙竖向连接结构示意图；

图9为本发明的承重墙竖向连接结构示意图。

图中：1-外页墙，2-保温板，3-内页墙，4-非承重墙标准件，5-承重墙标准件，6-组装式对拉杆件，7-承重墙阳角标准件，8-承重墙阴角标准件，9-框架连接筋，10-门型钢筋，11-竖向钢筋，12-混凝土，13-建筑粘贴胶，14-对拉螺栓，15-钢筋网架，16-承重墙施工模板，17-螺栓，18-连接杆，19-预埋件，20-竖向凹陷，21-涨栓孔，22-建筑胶，23-轻骨料砼板，24-六角螺母，25-弹簧垫，26-平垫圈，27-胀管，28-沉头螺栓，29-水泥砂浆，30-头部，31-预埋端头件，32-预埋螺杆，33-内螺纹，34-定位件，35-杆件，36-螺杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

如图1和图2所示，一种外墙预制装配式结构，由保温复合墙体标准件和附属结构组成，所述的保温复合墙体标准件包括预制式外墙承重墙标准件5、预制式外墙非承重墙标准件4、预制式外墙承重墙阳角标准件7、预制式外墙承重墙阴角标准件8，预制式外墙承重墙标准件5设置组装式对拉杆，用于定位和安装承重墙施工模板16。

所述的预制式外墙承重墙标准件5、预制式外墙非承重墙标准件4、预制式外墙承重墙阳角标准件7、预制式外墙承重墙阴角标准件8，均包括外页墙1、保温板2、内页墙3、模块连接筋；所述的保温板2设置在内页墙3和外页墙1之间；保温层的厚度为50mm，满足建筑防火设计规范，保温板2包括模塑聚苯板、挤塑聚苯板、石墨聚苯板等保温材料，采用该材料主要目的一是为了方便运输，二是大大降低构件的成本价格，三是方便安装及随意切割安装

如图3和图9所示，所述的预制式外墙承重墙标准件5、预制式外墙非承重墙标准件4、预制式外墙承重墙阳角标准件7、预制式外墙承重墙阳角标准件8，其内页墙3和外页墙1上下端部均设置竖向凹陷20；该竖向凹陷20为椭圆形，深度30mm，通过充满水泥砂浆29后，增加其粘结强度，增加摩擦阻力，抵抗剪切力。预制构件的竖向连接通过在内页墙和外页墙顶部和底部预留椭圆形竖向凹陷，采用坐砂浆方式进行连接，可防止预制构件横向移动，并在后期起到防水、抗渗等作用。

如图4、图7和图8所示，所述的预制式外墙非承重墙标准件4的内页墙3和外页墙1外侧间隔设置半圆形通孔，相邻标准件的通孔内设置对拉螺栓14；对拉螺栓14，包括螺杆、螺母、垫圈，所述的螺杆两端设置外螺纹；主要用于墙体模板16内、外侧模板16之间的拉结，设置在标准件预留的半圆通孔中，承受混凝土12的侧压力和其他荷载。所述预制式外墙非承重墙标准件4的保温板2和内页墙3在遇到楼板梁柱受力结构时，做出相应的缺口处理，即依据楼板圈梁7的形状和尺寸做相应的削减。该处外页墙内设置对拉螺栓预埋件，为后期安设楼板梁柱施工模板提供便利。

如图3和7所示，所述的预制式外墙非承重墙4依据设计尺寸切割，形成门窗洞口；切割时应保证切割面平齐，洞口预留尺寸在切割面上比门窗实际需要尺寸大100mm，由工厂预制的100mm厚度的轻骨料砼板23封堵安装，所述的轻骨料砼板23预置膨胀螺栓17的安装孔，其安装孔内设置台阶，即安装圆孔上部直径比下部直径大，且同心。膨胀螺栓安装孔间距200mm，每边应保证对称布置，膨胀螺栓安装孔设置位置应在内页墙3或外页墙1的切割面中部，保证两侧厚度均衡，防止由于靠近一侧导致受力不均，胀裂失效，膨胀螺栓17安装完成后应封堵处理。所述的轻骨料砼板23与外页墙1和内页墙3切割面之间设置建筑胶22，在安装时建筑胶22要满涂，其主要作用是提高抗渗作用及临时固定效果。

所述的膨胀螺栓17是一种特殊螺纹连接件，由沉头螺栓28、胀管27、平垫圈26、弹簧垫25和六角螺母24组成。膨胀螺丝的固定原理是：利用楔形斜度来促使胀管27膨胀产生摩擦握裹力，达到固定效果。沉头螺栓28一头是螺纹，一头有椎度。外侧设置胀管27，胀管27为圆筒形，其一半有若干切口，把它们一起安装在墙上打好的涨栓孔21中后，用扳手拧紧膨胀螺栓17上的螺母，沉头螺栓28往外拉，而外侧的胀管27受到阻挡却不移动，沉头螺栓28下部的楔形头深入胀管27，把金属胀管27撑开，使其涨满整个涨栓孔21，此时，胀管27由于摩擦力的作用，使螺栓17、胀管27、安装件与固定体之间成为一体。

所述的外页墙1和内页墙3切割面上通过膨胀螺栓17固定轻骨料砼板23，所述的轻骨料砼板23与外页墙1和内页墙3切割面之间涂抹建筑粘贴胶13，建筑粘结胶要满涂，其主要作用是提高抗渗作用及临时固定效果。

如图5所示，所述的预制式外墙承重墙组装式对拉杆件6，组装式对拉杆件6包括预埋件19、连接杆18和螺栓17；所述的预埋件19包括预埋端头件31和预埋螺杆32，所述的预埋螺杆32包括带有外螺纹的圆柱体，所述的预埋端头件31和预埋螺杆32固定连接；所述的螺栓17由头部30和螺杆36两部分组成，所述的螺杆36为带有外螺纹的圆柱体；所述的连接杆18端头设置内螺纹33和定位件34，所述的定位件34直径大于连接杆直径；所述的连接杆18内螺纹33与螺杆36外螺纹配套。所述的预埋件19螺杆36长度大于50mm；所述的预埋件19设置在预制式承重外墙外页墙1墙体内。

如图6和图8所示，所述的预制式外墙非承重墙标准件4的内页墙3和外页墙1包括钢筋网架15和混凝土12；所述的模块连接筋包括端头门型钢筋10，与钢筋网架15连接；所述的外页墙1和内页墙3内的钢筋网架15之间固定连接框架连接筋9。

所述的预制式外墙承重墙标准件5内页墙3为承重墙，包括依照建筑物设计所施工的钢筋混凝土12结构；所述的外页墙1包括钢筋网架15和混凝土12；所述的模块连接筋包括端头门型钢筋10，与钢筋网架15连接。

阴阳角为建筑业名词，阴角指墙面上凹进去的墙角，又叫内角，如房间内房屋的四角；与之对应的是阳角，是指墙面上突出来的墙角。

如图1所示，所述的预制式外墙承重墙阳角标准件7、预制式外墙承重墙阳角标准件8的内页墙3为承重墙，包括依照建筑物设计所施工的钢筋混凝土12结构；所述的外页墙1的墙体包括钢筋网架15和混凝土12；

所述的预制式外墙承重墙阴阳角标准件的外页墙1墙体由两部分组成夹角，保温板2在外页墙1内侧；所述的模块连接筋包括端头门型钢筋10，与钢筋网架15连接。

标准件中预埋门型钢筋10，型号为ø10螺纹钢，尺寸为70*100mm，竖向间距400mm，一般标准件一侧为8个。预制时保持一定的旋转角度，一般维持在15°～30°之间，方便从安装后从上至下穿入通高的ø14螺纹竖向钢筋11，该竖向钢筋11长度大于标准件高度300mm，门型钢筋10也可以方便吊装，吊装时吊钩不小于四个，分别钩于不同的门型钢筋10上。

此外，相邻门型钢筋连接处经过混凝土浇筑后，还能起到以下效果：第一，装配式构件之间的混凝土连接很好解决了现有技术连接处防水、抗渗、抗腐蚀等问题。第二，承重墙部分，通过预制式承重墙装配构件中的门型钢筋和竖向钢筋与结构主体形成钢混结构连接，使得预制构件的荷载传递到主体结构上。非承重墙部分，通过预制式非承重墙装配构件之间的门型钢筋和竖向钢筋现场浇筑混凝土形成钢混结构连接，起到构造柱作用，亦可起到挑梁的作用，承担结构外侧保温和外页墙荷载的作用。

其标准件加工制作过程如下：

1）在工作平台设置外页墙1的网架板；

2）在预设位置设置框架连接筋9、门型钢筋10，并与网架板固定连接；

3）浇筑混凝土12，并通过振动机使其密实均匀；

4）在预设位置设置保温板2，保温板2宽度小于外页墙1宽度，以使模块连接筋露出；非承重墙标准件4还需设置内页墙3的网架板，并与框架连接筋9固定连接，安装模具，浇筑混凝土12，并通过振动机使其密实均匀；

5）待其达到一定强度后拆除模具，完成预制件的制作。

预制外墙装配式结构施工过程如下：

1、按设计要求放线、定位，绑扎承重墙钢筋；

2、将需设置预制墙体标准件的区域基层清理干净，满敷30mm厚度水泥砂浆；

3、按照设计要求定位，分别设置预制式外墙承重墙标准件、预制式外墙非承重墙标准件、预制式外墙承重墙阴阳角标准件，各个标准件之间用建筑胶连接密封，建筑胶起到暂时固定作用，并具有防水、抗渗、抗腐蚀的作用。非承重墙之间通过螺栓配合垫圈和螺母，通过起到模板对拉螺栓的作用；

4、安装外墙承重墙标准件对拉杆件连接杆，安装模板，安装螺栓，完成模板定位；

5、在标准件之间门型钢筋插入竖向钢筋，起到灌浆时通过敲击、旋转、抽拔等方式，带动门型钢筋周围混凝土达到密实效果的作用；

6、然后灌浆，振捣密实；

7、施工楼板、台阶及其附属设施；

8、通过覆盖和洒水养护等方式，使结构达到设计要求；

9、完成本结构，转入施工下一结构。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种外墙预制装配式结构，由保温复合墙体标准件和附属结构组成，其特征在于：所述的保温复合墙体标准件包括预制式外墙承重墙标准件、预制式外墙非承重墙标准件、预制式外墙承重墙阴阳角标准件和预制式外墙承重墙标准件设置组装式对拉杆；

所述的预制式外墙承重墙标准件、预制式外墙非承重墙标准件、预制式外墙承重墙阴阳角标准件包括外页墙、保温板、内页墙、模块连接筋；所述的保温板设置在内页墙和外页墙之间；

所述的预制式外墙承重墙标准件、预制式外墙非承重墙标准件、预制式外墙承重墙阴阳角标准件的内页墙和外页墙上下端部均设置竖向凹陷；所述的预制式外墙非承重墙标准件的内页墙和外页墙外侧间隔设置半圆形通孔，相邻预制式外墙非承重墙标准件的通孔内设置对拉螺栓；

所述的预制式外墙非承重墙依据设计尺寸切割，形成门窗洞口；所述预制式外墙非承重墙的外页墙和内页墙切割面上通过膨胀螺栓固定轻骨料砼板，所述的轻骨料砼板与预制式外墙非承重墙的外页墙和内页墙切割面之间设置建筑粘贴胶。

2.根据权利要求1所述的外墙预制装配式结构，其特征在于：所述的组装式对拉杆件，包括预埋件、连接杆和螺栓；所述的预埋件包括预埋端头件和预埋螺杆，所述的连接杆端头设置内螺纹和定位件，所述的定位件直径大于连接杆直径；所述的连接杆内螺纹与螺杆外螺纹配套。

3.根据权利要求1所述的外墙预制装配式结构，其特征在于：所述的预制式外墙非承重墙标准件的内页墙和外页墙包括钢筋网架和混凝土；所述的模块连接筋包括端头门型钢筋，与内页墙或外页墙的钢筋网架固定连接；所述的外页墙和内页墙内的钢筋网架之间设置框架连接筋。

4.根据权利要求1所述的外墙预制装配式结构，其特征在于：所述的预制式外墙承重墙标准件内页墙为承重墙，包括依照建筑物设计所施工的钢筋混凝土结构；所述的预制式外墙承重墙标准件的外页墙包括钢筋网架和混凝土；所述的模块连接筋包括端头门型钢筋，与钢筋网架固定连接。

5.根据权利要求1所述的外墙预制装配式结构，其特征在于：所述的预制式外墙承重墙阴阳角标准件的内页墙为承重墙，包括依照建筑物设计所施工的钢筋混凝土结构；所述的外页墙墙体包括钢筋网架和混凝土；所述的预制式外墙承重墙阴阳角标准件的外页墙墙体由两部分组成夹角，保温板在外页墙内侧；所述的模块连接筋包括端头门型钢筋，与钢筋网架固定连接，其伸出长度大于保温板厚度的一半。

6.一种外墙预制装配式结构的施工工艺，其特征在于施工过程如下：

1）按设计要求放线、定位，绑扎承重墙钢筋；

2）将需设置预制墙体标准件的区域基层清理干净，满敷水泥砂浆；

3）按照设计要求定位，分别设置预制式外墙承重墙标准件、预制式外墙非承重墙标准件、预制式外墙承重墙阴阳角标准件；

4）安装外墙承重墙标准件对拉杆件连接杆，安装模板，安装螺栓，完成模板定位；

5）在标准件之间门型钢筋插入竖向钢筋；

6）然后灌浆，振捣密实。