CN108442573B - 一种装配式抗爆减爆墙及其施工方法 - Google Patents

一种装配式抗爆减爆墙及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种装配式抗爆减爆墙及其施工方法，包括普通钢板、聚氨酯泡沫铝、钢纤维混凝土装配式墙体以及栓钉；普通钢板、聚氨酯泡沫铝、钢纤维混凝土装配式墙体由外到内形成双层三明治结构墙体；栓钉垂直交错焊接在两侧的普通钢板内侧，栓钉的顶端穿过所述聚氨酯泡沫铝并插入到钢纤维混凝土装配式墙体的内部，作为连接件连接钢纤维混凝土装配式墙体与表层的钢板，增强混凝土与普通钢板的连接强度；装配式抗爆减爆墙的端部设置为齿状，便于不同装配式抗爆减爆墙的拼接；本发明极大的提高了装配式墙体的抗爆性能，同时混凝土表面的钢板能有效地避免混凝土碎片抛射对人员与设备造成的二次伤害。

Description

一种装配式抗爆减爆墙及其施工方法
技术领域
本发明涉及一种抗爆墙，特别涉及一种装配式抗爆减爆墙及其施工方法，属于建筑结构技术领域。
背景技术
目前，在民用高层，住宅、办公楼等，建筑结构中经常采用钢筋混凝土墙体作为承重墙体，然而现有的钢筋混凝土墙体抗爆能力不足或设计不尽合理，恐怖爆炸和偶然爆炸产生的冲击波会对钢筋混凝土墙造成严重的破坏，造成墙体坍塌和碎片飞散等，造成人员伤亡和设备损坏。为了有效防止或减轻钢筋混凝土墙的破坏，我们需要一种新型装配式抗爆减爆墙，以防止墙体坍塌以及减少墙体上碎片飞散的数量。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种装配式抗爆减爆墙及其施工方法，以增强混凝土墙体的抗爆性能。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
一种装配式抗爆减爆墙，其特征在于：包括普通钢板、聚氨酯泡沫铝、钢纤维混凝土装配式墙体以及栓钉；所述普通钢板、聚氨酯泡沫铝、钢纤维混凝土装配式墙体由外到内形成双层三明治结构墙体；其中，所述普通钢板设置在装配式抗爆减爆墙的两侧，所述装配式抗爆减爆墙的中间为钢纤维混凝土装配式墙体，所述聚氨酯泡沫铝作为一夹层结构分别填充在两侧的普通钢板与中间的钢纤维混凝土装配式墙体之间；所述栓钉垂直交错焊接在两侧的普通钢板内侧，所述栓钉的顶端穿过所述聚氨酯泡沫铝并插入到所述钢纤维混凝土装配式墙体的内部，起到固定所述普通钢板以及聚氨酯泡沫铝的作用；两侧普通钢板的端部通过封边普通钢板焊接在一起，从而形成封闭结构；所述装配式抗爆减爆墙的端部设置为齿状，便于不同装配式抗爆减爆墙的拼接；相邻两片装配式抗爆减爆墙通过齿状端部嵌入式连接在一起，且连接部位对应的普通钢板、封边普通钢板焊接在一起。
进一步地，所述普通钢板的厚度为6-20mm，所述普通钢板的表层镀有一层锌，以免表层锈蚀。
进一步地，所述钢纤维混凝土装配式墙体的厚度为300-500mm，所述钢纤维混凝土装配式墙体按照预制强度等级进行混凝土配合比设计，掺入体积率为3.0％的钢纤维，采用现浇的形式浇筑形成所述钢纤维混凝土装配式墙体。
进一步地，所述栓钉采用电弧焊与所述普通钢板的内侧进行焊接，栓钉直径为19mm，长度为120mm，为多排，每个栓钉横向间距1000mm，竖向间距600mm，垂直穿插于在钢纤维混凝土装配式墙体中，所述栓钉作为连接件连接钢纤维混凝土装配式墙体与表层的钢板，增强混凝土与普通钢板的连接强度。
进一步地，所述栓钉为三排。
进一步地，所述装配式抗爆减爆墙的一端或两端设置为齿状，且装配式抗爆减爆墙的齿状端部为边长为595mm的凹凸矩形。
进一步地，所述聚氨酯泡沫铝的厚度为30mm；所述聚氨酯泡沫铝的制备方法为将白料和黑料混合后将其倒入泡沫铝试件的密闭容器中进行发泡，打磨以后得到聚氨酯泡沫铝。
进一步地，所述普通钢板和钢纤维混凝土装配式墙体的厚度可依预装部位实际情况而确定。
上述装配式抗爆减爆墙的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：将普通钢板作为钢纤维混凝土装配式墙体的模板，根据连接形式对普通钢板的端部连接处裁剪为齿状；
步骤二：将栓钉焊接于普通钢板的内侧；
步骤三：在两块普通钢板的内部分别放置一层聚氨酯泡沫铝，所述栓钉穿透所述聚氨酯泡沫铝；
步骤四：在两层聚氨酯泡沫铝之间浇筑钢纤维混凝土，从而形成钢纤维混凝土装配式墙体；
步骤五：待混凝土养护完毕，在钢纤维混凝土装配式墙体的端部焊接一层封边普通钢板，形成封闭结构，方便相邻装配式抗爆减爆墙的拼接；
步骤六：将相邻两片装配式抗爆减爆墙通过齿状端部嵌入式连接在一起，并对连接部位的普通钢板或封边普通钢板进行焊接。
相对于现有技术，本发明具有如下技术效果：
本发明构造设计合理，结构简单，施工方便，表层的普通钢板可直接作为混凝土墙的模板，还可以根据楼层的位置以及墙体的部分具体调节普通钢板的尺寸，方便装配式钢纤维混凝土墙体的安装。本发明通过设计三明治装配式墙体结构，三明治结构具有优异的抗爆炸冲击性能，能够提高装配式墙体的抗爆以及抗冲击能力，表层的加压镀锌钢板作为第一层防护结构，起到抗爆的作用，普通钢板内部的栓钉穿插于钢纤维混凝土的内部，增强混凝土与普通钢板的连接强度，第二层的芯层采用聚氨酯泡沫铝，具有很好的吸能作用，起到减爆作用，中间层采用具有充分韧性的钢纤维混凝土墙体，墙体连接形式简单可靠。此种方式处理后的抗爆墙体作为重要建筑物或有抗爆要求的特种结构的墙体，提高了抗爆性能，适用于多种复杂结构中，防止因爆炸作用引起的次要灾害，避免了建筑结构由于受到外部爆炸造成的墙体破坏甚至倒塌，引起人员伤亡以及经济财产损失。
附图说明
图1为本发明的一种装配式抗爆减爆墙组合结构平行拼接示意图；
图2为本发明的一种装配式抗爆减爆墙组合结构垂直拼接示意图；
图3为本发明的一种装配式抗爆减爆墙剖面示意图；
图4(a)(b)分别为本发明的一种装配式抗爆减爆墙两个端部墙体类型图；
图5为本发明的一种装配式抗爆减爆墙中部墙体类型图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
如图1-3所示，本发明的一种装配式抗爆减爆墙，包括普通钢板1、聚氨酯泡沫铝2、钢纤维混凝土装配式墙体3以及栓钉4。普通钢板1、聚氨酯泡沫铝2、钢纤维混凝土装配式墙体3由外到内形成双层三明治结构墙体。其中，普通钢板1设置在装配式抗爆减爆墙的两侧，普通钢板1的厚度为20mm，普通钢板的表层镀有一层锌，以免表层锈蚀。装配式抗爆减爆墙的中间为钢纤维混凝土装配式墙体3，钢纤维混凝土装配式墙体3的厚度为400mm，钢纤维混凝土装配式墙体3按照预制强度等级进行混凝土配合比设计，掺入体积率为3.0％的钢纤维，采用现浇的形式浇筑形成钢纤维混凝土装配式墙体3。聚氨酯泡沫铝2作为一夹层结构分别填充在两侧的普通钢板1与中间的钢纤维混凝土装配式墙体3之间。聚氨酯泡沫铝2的厚度为30mm；聚氨酯泡沫铝2的制备方法为将白料和黑料混合后将其倒入泡沫铝试件的密闭容器中进行发泡，打磨以后得到聚氨酯泡沫铝2。栓钉4对应垂直交错焊接在两侧的普通钢板1内侧，栓钉4的顶端穿过聚氨酯泡沫铝2并插入到钢纤维混凝土装配式墙体3的内部，起到固定普通钢板1以及聚氨酯泡沫铝2的作用。栓钉4采用电弧焊与普通钢板1的内侧进行焊接，栓钉4直径为19mm，长度为120mm，为三排，每个栓钉4横向间距1000mm，竖向间距600mm，垂直穿插在钢纤维混凝土装配式墙体3中，栓钉4作为连接件连接钢纤维混凝土装配式墙体与表层的钢板，增强混凝土与普通钢板的连接强度。两侧普通钢板1的端部通过封边普通钢板焊接在一起，从而形成封闭结构。装配式抗爆减爆墙的端部设置为齿状，便于不同装配式抗爆减爆墙的拼接；相邻两片装配式抗爆减爆墙通过齿状端部嵌入式连接在一起，且连接部位对应的普通钢板1、封边普通钢板焊接在一起。
如图4-5所示，为考虑不同楼层以及不同部位的墙体，可以将普通钢板裁剪为适应的尺寸进行拼接，本文只考虑到4000mm×3000mm的情况，还可以将普通钢板按照预制的墙体的大小来调节尺寸，为考虑装配式墙体的拼接，普通钢板端部的凹凸部分即装配式抗爆减爆墙的齿状端部为边长595mm的凹凸矩形，在接缝处留出缝隙。
上述装配式抗爆减爆墙的施工方法，包括如下步骤：
步骤一：将普通钢板1作为钢纤维混凝土装配式墙体3的模板，根据连接形式对普通钢板的1端部连接处裁剪为齿状；
步骤二：将栓钉4焊接于普通钢板1的内侧；
步骤三：在两块普通钢板1的内部分别放置一层聚氨酯泡沫铝2，栓钉4穿透聚氨酯泡沫铝2；
步骤四：在两层聚氨酯泡沫铝2之间浇筑钢纤维混凝土，从而形成钢纤维混凝土装配式墙体3；
步骤五：待混凝土养护完毕，在钢纤维混凝土装配式墙体3的端部焊接一层封边普通钢板，形成封闭结构，方便相邻装配式抗爆减爆墙的拼接；
步骤六：将相邻两片装配式抗爆减爆墙通过齿状端部嵌入式连接在一起，并对连接部位的普通钢板1或封边普通钢板进行焊接。
上述实施例只是为了更清楚说明本发明的技术方案做出的列举，并非对本发明的限定，本领域的普通技术人员根据本领域的公知常识对本申请技术方案的变通亦均在本申请保护范围之内，总之，上述实施例仅为列举，本申请的保护范围以所附权利要求书范围为准。

Claims (6)

1.一种装配式抗爆减爆墙的施工方法，所述装配式抗爆减爆墙包括普通钢板(1)、聚氨酯泡沫铝(2)、钢纤维混凝土装配式墙体(3)以及栓钉(4)；所述普通钢板(1)、聚氨酯泡沫铝(2)、钢纤维混凝土装配式墙体(3)由外到内形成双层三明治结构墙体；其中，所述普通钢板(1)设置在装配式抗爆减爆墙的两侧，所述装配式抗爆减爆墙的中间为钢纤维混凝土装配式墙体(3)，所述聚氨酯泡沫铝(2)作为一夹层结构分别填充在两侧的普通钢板(1)与中间的钢纤维混凝土装配式墙体(3)之间；所述栓钉(4)垂直交错焊接在两侧的普通钢板(1)内侧，所述栓钉(4)的顶端穿过所述聚氨酯泡沫铝(2)并插入到所述钢纤维混凝土装配式墙体(3)的内部，起到固定所述普通钢板(1)以及聚氨酯泡沫铝(2)的作用；两侧普通钢板(1)的端部通过封边普通钢板焊接在一起，从而形成封闭结构；所述装配式抗爆减爆墙的端部设置为齿状，便于不同装配式抗爆减爆墙的拼接；相邻两片装配式抗爆减爆墙通过齿状端部嵌入式连接在一起，且连接部位对应的普通钢板(1)、封边普通钢板焊接在一起；
所述钢纤维混凝土装配式墙体(3)的厚度为300-500mm，所述钢纤维混凝土装配式墙体(3)按照预制强度等级进行混凝土配合比设计，掺入体积率为3.0％的钢纤维，采用现浇的形式浇筑形成所述钢纤维混凝土装配式墙体(3)；
所述栓钉(4)采用电弧焊与所述普通钢板(1)的内侧进行焊接，栓钉(4)直径为19mm，长度为120mm，为多排，每个栓钉(4)横向间距1000mm，竖向间距600mm，垂直穿插在钢纤维混凝土装配式墙体(3)中，所述栓钉(4)作为连接件连接钢纤维混凝土装配式墙体与表层的钢板，增强混凝土与普通钢板的连接强度；
其特征在于：包括如下步骤：
步骤一：将普通钢板(1)作为钢纤维混凝土装配式墙体(3)的模板，根据连接形式对普通钢板的(1)端部连接处裁剪为齿状；
步骤二：将栓钉(4)焊接于普通钢板(1)的内侧；
步骤三：在两块普通钢板(1)的内部分别放置一层聚氨酯泡沫铝(2)，所述栓钉(4)穿透所述聚氨酯泡沫铝(2)；
步骤四：在两层聚氨酯泡沫铝(2)之间浇筑钢纤维混凝土，从而形成钢纤维混凝土装配式墙体(3)；
步骤五：待混凝土养护完毕，在钢纤维混凝土装配式墙体(3)的端部焊接一层封边普通钢板，形成封闭结构，方便相邻装配式抗爆减爆墙的拼接；
步骤六：将相邻两片装配式抗爆减爆墙通过齿状端部嵌入式连接在一起，并对连接部位的普通钢板(1)或封边普通钢板进行焊接。
2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：所述普通钢板(1)的厚度为6-20mm，所述普通钢板的表层镀有一层锌，以免表层锈蚀。
3.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：所述栓钉(4)为三排。
4.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：所述装配式抗爆减爆墙的一端或两端设置为齿状，且装配式抗爆减爆墙的齿状端部为边长为595mm的凹凸矩形。
5.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：所述聚氨酯泡沫铝(2)的厚度为30mm。
6.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：所述普通钢板(1)和钢纤维混凝土装配式墙体(3)的厚度可依预装部位实际情况而确定。
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