CN108867860A - 一种预制钢筋混凝土梁板体系与预制柱结构整体装配施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预制钢筋混凝土梁板体系与预制柱结构整体装配施工方法，结构体系大块分离处理，实行梁板体系分块整体浇筑，分离部分采用可靠的一级机械连接和抗震构造处理，在梁板体系与预制柱连接区域内，预留连接空间，满足柱钢筋连接操作空间需求；框架柱分层预制，柱纵筋在连接区域内采用一级机械连接方式进行连接，同时增加构造措施；后在板与板、梁板及梁板与柱的连接区域内采用一定的构造处理，确保节点的整体抗震性能。本装配技术和施工过程相比以往的装配式结构体系而言，装配式结构体系的整体质量更好，整体稳定性和抗震性能更强，施工过程更方便，装配效率更高，为解决装配式结构的安装技术和施工方法提供了一个有效的措施。

Description

一种预制钢筋混凝土梁板体系与预制柱结构整体装配施工 方法

技术领域

本发明属于建筑领域，具体涉及一种预制钢筋混凝土梁板体系与预制柱结构整体装配施工方法。

背景技术

装配式建筑是一种节能、环保、高效的建筑形式，符合国家建设能源节约型、环境友好型社会的需要。国家大力推动装配式建筑的发展是推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的重要举措，有利于节约资源能源、减少施工污染、提升劳动生产效率和质量安全水平，有利于促进建筑业与信息化工业化深度融合、培育新产业新动能、推动化解过剩产能。根据《建筑产业现代化发展纲要》的要求，到2020年，装配式建筑占新建建筑的比例达到20％以上，到2025年，达到50％以上。装配式建筑的发展和应用必然成为建筑行业发展的重要方向。

预制装配式混凝土结构经济效益高、施工受气候条件影响小、产品质量易保证、建造时间短和对环境污染小等优点，因而得到了大力推广和应用。框架结构作为多层和小高层建筑的典型结构体系在我国应用范围广阔。对于框架结构而言，预制构件梁柱的连接方式以及连接节点的力学性能在很大程度上决定了框架整体的力学性能。一般框架结构采用装配式建筑结构存在三个问题：

(1)一般装配式结构体系，梁板体系水平构件采用分离制作及后浇处理，不利于结构整体抗震性能的发挥；

(2)节点连接复杂，不利于安装和施工，节点刚度不够，不能保证节点抗震性能；

(3)结构体系安装施工过程支撑体系复杂，安装和拆除耗时费工，施工效率低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种预制钢筋混凝土梁板体系与预制柱结构整体装配施工方法，以解决现有技术存在的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种预制钢筋混凝土梁板体系与预制柱结构整体装配施工方法，主要包括：

步骤(1)、根据吊装能力将水平构件划分成多块梁板体系并预制，各梁板体系上预留有连接孔；

步骤(2)、按照层级设置分层制作预制柱，各预制柱两端分设有作为连接部分的预埋钢骨及钢骨后浇孔；预埋钢骨可设置铆钉；

步骤(3)、通过临时支撑装置固定下层预制柱；

步骤(4)、将梁板体系盖在下层预制柱上且梁板体系上的连接孔与下层预制柱的钢骨后浇孔端相对应；

步骤(5)、将上层预制柱吊装在梁板体系上并增设侧向临时支撑，上层预制柱的预埋钢骨置于下层预制柱的钢骨后浇孔内，通过一级机械连接将上层预制柱与下层预制柱中的柱纵筋连接固定，将上、下层预制柱连接成整体；

步骤(6)、重复步骤(3)～(5)，完成相邻节点装配；

步骤(7)、在相邻节点的拼装部位增设临时支撑装置，采用一级机械连接将相邻梁板体系中的梁纵筋连接在一起，再采用抗震构造连接将相邻梁板体系中的板配筋连接在一起；

步骤(8)、在梁板体系的预留连接孔上扩口，使其形成一个上大下小的后浇区；

步骤(9)、在相邻节点的拼装部位安装模板，向钢骨后浇孔内、后浇区中以及安装模板中浇筑混凝土，使梁板体系与上、下层预制柱间形成一个节点整体，使相邻梁板体系连接成整体。

进一步，步骤(8)中，上、下层预制柱的柱纵筋连接固定后，在预制柱与梁板体系的后浇区内增设加强钢筋，加强钢筋端部设计锚固端。

进一步，步骤(9)中，安装模板后，在两相邻节点的梁交接处底部位置增设钢筋，钢筋上设置锚固端；在两相邻节点的板交接处间隔增设钢筋，钢筋上设置锚固端。

进一步，还包括步骤(10)，待整体装配结构达到强度要求后，拆除临时支撑装置。

进一步，步骤(1)与步骤(2)中，各梁板体系及各预制柱上均设置有吊装点。

进一步，步骤(9)中，后浇筑的混凝土强度高于预制结构的混凝土强度等级一级。

进一步，预制柱的端部两对边处设置有牛腿，步骤(8)中后浇区是在预留连接孔上无牛腿一侧开设扩口形成的。

进一步，在梁板体系上预留的连接孔的各侧向上设置卡槽，将增设的水平向加强钢筋置于卡槽内。

本发明的有益效果在于：

梁板体系实行整体预制浇筑后整体质量提升，施工质量和效果提高，增加了整体的抗震性能，提高了施工进度，降低了现场的施工成本。

预制柱分层预制，可实现标准化模型，可以确保施工质量，提高施工进度。预制柱可以作为竖向支撑体系，减少了临时支撑结构的设计和施工，降低成本，提高施工效率。

预制柱采用一级机械连接，连接可靠，施工方便，提高效率。同时，节点内部采用构造配筋，实行后浇筑处理，增加结构体系的整体性，确保节点的整体刚度和抗震性能，确保整体结构的安全性。

梁板体系采用大块分离预制，柱分层预制，可以进行标准化和模块化设计和处理，提高了生产效率和质量。整体装配过程简单，连接部位相对较少。各构件连接部位采用一级机械连接和抗震构造措施，很好的确保结构整体性，具有足够的抗震能力，安全可靠。简化了整个施工和建造过程，节约材料，降低成本，降低造价。

本装配技术和施工过程相比以往的装配式结构体系而言，装配式结构体系的整体质量更好，整体稳定性和抗震性能更强，施工过程更方便，整体装配效率更高，节约材料，降低成本，对于装配式建筑结构的发展具有重要的工程意义，为解决装配式结构的安装技术和施工方法提供了一个有效的措施。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为整体装配结构示意图；

图2为本发明的节点结构示意图；

图3为图2的剖面图；

图4为图2的平面图；

图5为图4的剖面图；

图6为梁板体系的截面示意图；

图7为预制柱的结构示意图；

图8为预制柱预埋钢骨端的结构示意图；

图9为预制柱钢骨后浇孔端的结构示意图；

图10为上、下层预制柱柱纵筋直螺纹套筒连接示意图；

图11为上、下层预制柱柱纵筋全灌浆套筒连接示意图；

图12为上、下层预制柱柱纵筋半灌浆套筒连接示意图；

图13为相邻梁板体系直螺纹套筒连接示意图；

图14为相邻梁板体系全灌浆套筒连接示意图；

图15为相邻梁板体系半灌浆套筒连接示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

如图所示，一种预制钢筋混凝土梁板体系与预制柱结构整体装配是由若干个钢筋混凝土梁板体系与预制柱装配节点连接组合而成，该节点包括梁板体系以及预制柱。其中梁板体系包括由梁纵筋10、梁箍筋9、和板配筋11构成的一体式钢筋笼，该一体式钢筋笼上浇筑有混凝土从而形成整体浇筑成型的预制梁板体系结构，其上预留有连接孔(后浇区5)，用以浇筑连接预制柱。预制柱包括由柱纵筋7和柱箍筋8构成的一体式钢筋笼，该一体式钢筋笼上浇筑有混凝土形成整体结构。各预制柱的两端头处对应设有预埋钢骨14及钢骨后浇孔15，预制柱两端的柱面上对称设有两牛腿12且牛腿端面与预制柱柱端面齐平；梁板体系盖在下层预制柱3的钢骨后浇孔15端且钢骨后浇孔15对应位于梁板体系连接孔(后浇区5)处，上预制柱的预埋钢骨14置于下预制柱的钢骨后浇孔15中；对应位于梁板体系连接孔上方的上层预制柱1通过其上的柱纵筋7与下层预制柱3的柱纵筋7进行机械连接，连接成整体的上、下层预制柱与梁板体系间通过在连接孔(后浇区5)和钢骨后浇孔15处浇筑混凝土连接成整体。

该预制钢筋混凝土梁板体系与预制柱结构整体装配施工方法具体包括以下步骤：

步骤(1)、根据现场吊装能力和预制产施工能力确定分段大小，将水平构件划分成多块梁板体系并预制，各梁板体系上预留有连接孔，并设计吊装点，连接孔每侧设置水平向加强钢筋卡槽；梁板体系与预制柱连接部位进行预留，满足临时安装空间。

步骤(2)、预制柱按照结构设计进行分层处理，各预制柱两端分设有作为连接部分的预埋钢骨14及钢骨后浇孔15，预制柱中的柱纵筋7与结构设计一致，设置足够的连接长度，同时设置有吊装点。

步骤(3)、通过临时支撑装置固定下层预制柱3。

步骤(4)、将梁板体系盖在下层预制柱3上且梁板体系上的连接孔与下层预制柱3的钢骨后浇孔15端相对应。

步骤(5)、将上层预制柱1吊装在梁板体系上并增设侧向临时支撑，上层预制柱1的预埋钢骨置于下层预制柱3的钢骨后浇孔15内，通过一级机械连接6将上层预制柱1与下层预制柱3中的柱纵筋7连接固定，将上、下层预制柱连接成整体；预埋钢骨可设置铆钉。

步骤(6)、重复步骤(3)～(5)，完成相邻节点装配。

步骤(7)、在相邻节点的拼装部位增设临时支撑装置，采用一级机械连接将相邻梁板体系中的梁纵筋连接在一起，再采用抗震构造连接将相邻梁板体系中的板配筋连接在一起，形成结构整体。

步骤(8)、在梁板体系的预留连接孔上无牛腿侧采取扩口，使其形成一个上大下小的后浇区；即梁板体系与预制柱的后浇区5内形状为等腰梯形截面，上大下小，从而易于混凝土浇筑和钢筋连接。同时在梁板体系上预留的连接孔的各侧向上设置有卡槽，在预制柱与梁板体系连接处采用构造钢筋加强(即在后浇区内增设加强钢筋)，加强钢筋端部设计有锚固端，将增设的水平向加强钢筋锚固端置于卡槽内，可确保节点的整体刚度和抗震性能，从而确保整体结构的安全性。

步骤(9)、在相邻节点的拼装部位安装模板，安装模板后，在两相邻节点的梁交接处底部位置增设钢筋，钢筋上设置锚固端；在两相邻节点的板交接处间隔增设钢筋，钢筋上设置锚固端；最后分别向钢骨后浇孔内、后浇区中以及安装模板中浇筑混凝土，使梁板体系与上、下层预制柱间形成一个节点整体，使相邻梁板体系连接成整体。此处后浇筑的混凝土强度高于预制结构的混凝土强度等级一级，以确保节点的整体性能。

一级机械连接6包括直螺纹套筒16、半灌浆套筒18和全灌浆套筒17三种方式，可根据需求选择。节点交接处增设钢筋可确保节点的整体性能。

步骤(10)、待整体装配结构达到强度要求后，拆除临时支撑装置。

牛腿12设置在上述预制柱的端部两对边处，而步骤(8)的扩口则是开设在预留连接孔上无牛腿一侧。预制柱端部的牛腿主要依据预制柱轴力进行设计，拆卸型采用型钢结构体系，通过预留安装件进行可靠连接，其过程与钢结构连接过程基本一致。预制型则采用构造配筋13，与柱预制过程同步，确保满足上部结构竖向承载力要求。同时，满足竖向支撑体系的要求。

实施例一

本结构为地震设防7度地区某框架结构，采用梁板体系与预制柱装配节点和施工方法，具体实施过程如下：划分梁板体系分区，预制梁板体系中右预制梁2与左预制梁4，梁截面尺寸B1＝200mm，Hl＝300mm，板厚度Hb＝120mm，预留节点连接区和后浇区5，梁纵筋连续过度，并设置方墩，B6＝600，B3＝600，高度与梁同高Hl＝300mm，增强梁板体系连接区域，按照设计要求在预制厂进行加工制作。上预制柱1和下预制柱3在工厂按照设计要求进行制作，预制柱截面尺寸为B2＝400mm，B5＝400mm，预制柱对边设置预制牛腿12，牛腿长度与柱宽度一致，牛腿宽度B7＝100mm，柱纵筋预留足够的连接长度，采用直螺纹套筒连接16，实施过程时下柱纵筋螺纹长度为上柱螺纹长度的2倍，将直螺纹套筒完全安装于下柱纵筋，当上柱纵筋与下柱纵筋对接后将下柱的直螺纹安装至上柱纵筋，安装长度为直螺纹套筒的长度一半。柱纵筋连接完毕后，在后浇内5增设两层加强钢筋，钢筋直径不小于16mm，端部设计锚固端，锚固端插于卡槽内。预埋钢骨14为组合截面，翼缘宽50mm厚为6mm，腹板厚8mm，长度为70mm。上下预埋长度分别为300mm，预埋钢骨总长度为900mm。钢骨后浇孔15开口尺寸为120mm*120mm，深度为320mm。后浇区域在无牛腿一侧开设扩口，扩口上大下小，上部柱单侧d1＝100mm，下部柱单侧为d2＝20mm。梁板体系现场拼装时，在无预制柱拼接位置增设临时支撑装置，同时，安装模板。梁纵筋采用全灌浆套筒连接，板配筋采用抗震构造连接。同时，梁节点处在底部增设2根直径18mm三级钢筋，设置锚固端。板节点处每隔400mm，增设直径14mm三级钢筋，设置锚固端。装配体系安装完毕后，后浇区实行统一浇筑混凝土。

实施例二

本结构为地震设防7度地区某框架结构，采用梁板体系与预制柱装配节点和施工方法，具体实施过程如下：划分梁板体系分区，预制梁板体系中右预制梁2与左预制梁4，梁截面尺寸B1＝250mm，Hl＝400mm，板厚度Hb＝120mm，预留节点连接区和后浇区为5，梁纵筋连续过度，并设置方墩，B6＝600，B3＝600，高度与梁同高Hl＝400mm，增强梁板体系连接区域，按照设计要求在预制厂进行加工制作。上预制柱1和下预制柱3在工厂按照设计要求进行制作，预制柱截面尺寸为B2＝400mm，B5＝400mm，柱对边设置预制牛腿12，牛腿长度与柱宽度一致，牛腿宽度B7＝100mm，柱纵筋预留足够的连接长度，采用半灌浆套筒连接18，实施过程时将半灌浆套筒安装于下柱纵筋，当上柱纵筋与下柱纵筋对接后，将半灌浆套筒拧至上柱纵筋，纵筋连接完毕后，在后浇孔5内增设两层加强钢筋，钢筋直径不小于16mm，端部设计锚固端，水平加强钢筋锚固端插于卡槽内。预埋钢骨14为组合截面，翼缘宽60mm厚为8mm，腹板厚6mm，长度为80mm。上下预埋长度分别为300mm，预埋钢骨总长度为1000mm。钢骨后浇孔15开口尺寸为150mm*150mm，深度为350mm。后浇区域在无牛腿一侧开设扩口，扩口上大下小，上部柱单侧d1＝100mm，下部柱单侧为d2＝20mm。梁板体系现场拼装时，在无预制柱拼接位置增设临时支撑装置，同时，安装模板。梁纵筋采用全灌浆套筒连接，板配筋采用抗震构造连接。同时，梁节点处在底部增设2根直径18mm三级钢筋，设置锚固端。板节点处每隔400mm，增设直径14mm三级钢筋，设置锚固端。装配体系安装完毕后，后浇区实行统一浇筑混凝土。

实施例三

本结构为地震设防7度地区某框架结构，采用梁板体系与预制柱装配节点和施工方法，具体实施过程如下：划分梁板体系分区，预制梁板体系中右预制梁2与左预制梁4，梁截面尺寸B1＝300mm，Hl＝450mm，板厚度Hb＝120mm，预留节点连接区和后浇区为5，梁纵筋连续过度，并设置方墩，B6＝700，B3＝700，高度与梁同高Hl＝450mm，增强梁板体系连接区域，按照设计要求在预制厂进行加工制作。上预制柱1和下预制柱3在工厂按照设计要求进行制作，预制柱截面尺寸为B2＝500mm，B5＝500mm，柱对边设置型钢可拆卸型牛腿12，牛腿长度与柱宽度一致，牛腿宽度B7＝100mm，柱纵筋预留足够的连接长度，采用全灌浆套筒连接17，实施过程时将全灌浆套筒安装于下柱纵筋，当上柱纵筋与下柱纵筋对接后，将半灌浆套筒移至上柱纵筋，并固定密封，在后浇孔5内增设两层加强钢筋，钢筋直径不小于18mm，端部设计锚固端，水平加强钢筋锚固端插于卡槽内。预埋钢骨14为组合截面，翼缘宽80mm厚为10mm，腹板厚8mm，长度为100mm。上下预埋长度分别为400mm，预埋钢骨总长度为1200mm，。钢骨后浇孔15开口尺寸为180mm*180mm，深度为450mm。后浇区域在无牛腿一侧开设扩口，扩口上大下小，上部柱单侧d1＝100mm，下部柱单侧为d2＝20mm。梁板体系现场拼装时，在无预制柱拼接位置增设临时支撑装置，同时，安装模板。梁纵筋采用全灌浆套筒连接，板配筋采用抗震构造连接，同时，梁节点处在底部增设2根直径20mm三级钢筋，设置锚固端。板节点处每隔400mm，增设直径14mm三级钢筋，设置锚固端。装配体系安装完毕后，后浇区实行统一浇筑混凝土。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种预制钢筋混凝土梁板体系与预制柱结构整体装配施工方法，其特征在于主要包括：步骤(1)、根据吊装能力将水平构件划分成多块梁板体系并预制，各梁板体系上预留有连接孔；

步骤(2)、按照层级设置分层制作预制柱，各预制柱两端分设有作为连接部分的预埋钢骨及钢骨后浇孔；

步骤(3)、通过临时支撑装置固定下层预制柱；

步骤(4)、将梁板体系盖在下层预制柱上且梁板体系上的连接孔与下层预制柱的钢骨后浇孔端相对应；

步骤(5)、将上层预制柱吊装在梁板体系上并增设侧向临时支撑，上层预制柱的预埋钢骨置于下层预制柱的钢骨后浇孔内，通过一级机械连接将上层预制柱与下层预制柱中的柱纵筋连接固定，将上、下层预制柱连接成整体；

步骤(6)、重复步骤(3)～(5)，完成相邻节点装配；

步骤(7)、在相邻节点的拼装部位增设临时支撑装置，采用一级机械连接将相邻梁板体系中的梁纵筋连接在一起，再采用抗震构造连接将相邻梁板体系中的板配筋连接在一起；步骤(8)、在梁板体系的预留连接孔上扩口，使其形成一个上大下小的后浇区；

步骤(9)、在相邻节点的拼装部位安装模板，向钢骨后浇孔内、后浇区中以及安装模板中浇筑混凝土，使梁板体系与上、下层预制柱间形成一个节点整体，使相邻梁板体系连接成整体。

2.根据权利要求1所述的预制钢筋混凝土梁板体系与预制柱结构整体装配施工方法，其特征在于：步骤(5)中，上、下层预制柱的柱纵筋连接固定后，在预制柱与梁板体系的后浇区内增设加强钢筋，加强钢筋端部设计锚固端。

3.根据权利要求1所述的预制钢筋混凝土梁板体系与预制柱结构整体装配施工方法，其特征在于：步骤(9)中，安装模板后，在两相邻节点的梁交接处底部位置增设钢筋，钢筋上设置锚固端；在两相邻节点的板交接处间隔增设钢筋，钢筋上设置锚固端。

4.根据权利要求1所述的预制钢筋混凝土梁板体系与预制柱结构整体装配施工方法，其特征在于：还包括步骤(10)，待整体装配结构达到强度要求后，拆除临时支撑装置。

5.根据权利要求1所述的预制钢筋混凝土梁板体系与预制柱结构整体装配施工方法，其特征在于：步骤(1)与步骤(2)中，各梁板体系及各预制柱上均设置有吊装点。

6.根据权利要求1所述的预制钢筋混凝土梁板体系与预制柱结构整体装配施工方法，其特征在于：步骤(9)中，后浇筑的混凝土强度高于预制结构的混凝土强度等级一级。

7.根据权利要求1所述的预制钢筋混凝土梁板体系与预制柱结构整体装配施工方法，其特征在于：预制柱的端部两对边处设置有牛腿，步骤(8)中后浇区是在预留连接孔上无牛腿一侧开设扩口形成的。

8.根据权利要求2所述的预制钢筋混凝土梁板体系与预制柱结构整体装配施工方法，其特征在于：在梁板体系上预留的连接孔侧向上设置卡槽，将增设的加强钢筋置于卡槽内。