CN109025065B - 水平定型预制装配式构造柱施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水平定型预制装配式构造柱施工工艺，应用在构造柱施工领域中，解决了传统构造柱施工工序繁杂的技术问题，其技术方案要点是包括如下步骤：（1）在平地上制作定型模板；（2）将构造柱钢筋放入定型模板中；（3）安装构造柱钢筋；（4）砌筑构造柱两侧墙体；（5）浇筑混凝土；将传统的绑扎构造柱钢筋、支设模板、浇筑混凝土等工序预先在平地上完成，制作水平定型模板，施工工序简单；水平定型模板可进行水平浇筑，振捣方便，构造柱施工质量容易保证；在定型模板内预留马牙槎、预埋拉结筋等，有利于保证墙体的整体性，提高建筑物的延性，适用在多、高层建筑砌体填充墙的构造柱施工中。

Description

水平定型预制装配式构造柱施工工艺

技术领域

本发明涉及构造柱施工，特别涉及一种水平定型预制装配式构造柱施工工艺。

背景技术

框架结构中为了实现空间的灵活分隔与围护，在主体结构施工完成后，通常需要后砌筑填充墙施工。为提高建筑物的延性和整体性，约束墙体裂缝的开展，增强建筑物的抗震性能，规范要求在填充墙中设置二次浇筑的构造柱。

但是，在传统的构造柱施工工艺中，是在砌体施工完成后，现场绑扎构造柱钢筋、支设模板、浇筑混凝土等，施工工序繁琐、模板支设难度大、耗工量大、施工周期长；而且构造柱尺寸较小，现场混凝土振捣困难，致使施工难度加大，进一步导致混凝土浇筑质量无法保证，观感质量差等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种水平定型预制装配式构造柱施工工艺，施工工序简单，施工速度快捷。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种水平定型预制装配式构造柱施工工艺，包括如下步骤：

(1)在平地上制作带有马牙槎的水平定型模板，马牙槎的尺寸与砌块模数尺寸一致；

(2)将绑扎好的构造柱钢筋放入定型模板中，预埋墙体拉结筋，竖向主筋的上、下两端分别伸出定型模板；

(3)在上层梁或板构造柱主筋的对应位置钻孔，将构造柱上端主筋插入孔内，并填塞植筋胶堵实，然后将构造柱下端主筋与下层梁或板预埋短钢筋焊接牢固；

(4)砌筑构造柱两侧墙体，并使拉结筋直顺；

(5)在构造柱下端焊接钢筋区域支模，并浇筑自密实混凝土，完成预制装配式构造柱。

通过采用上述技术方案，将传统的绑扎构造柱钢筋、支设模板、浇筑混凝土等工序预先在平地上完成，制作水平定型模板，施工工序简单；该预制作业能够与主体结构施工平行进行，有效节省了施工工期；而且水平定型模板可进行水平浇筑，振捣方便，构造柱施工质量容易保证；在定型模板内预留马牙槎、预埋拉结筋等，有利于保证墙体的整体性，提高建筑物的延性，适用在多、高层建筑砌体填充墙的构造柱施工中。

本发明进一步设置为：构造柱钢筋包括若干主筋以及围设在主筋外周壁上的若干箍筋，所述箍筋与主筋焊接。

通过采用上述技术方案，采用若干主筋以及焊接在主筋外周壁上的箍筋组成构造柱钢筋，成型结构简单、速度快，有利于构造柱钢筋的标准化以及进一步缩短施工工期。

本发明进一步设置为：在马牙槎的内侧壁上设有插孔，所述插孔内插设有连接杆，所述插孔的内径大于连接杆的杆径，所述连接杆伸出插孔的一端焊接在构造柱钢筋上。

通过采用上述技术方案，构造柱钢筋固定在定型模板内，为提高构造柱钢筋在定型模板的稳定性，将连接杆插进插孔内，插孔对连接杆起到限位作用，且连接杆伸出插孔的一端焊接在构造柱钢筋上，有助于提高构造柱钢筋在定型模板内的稳定性。

本发明进一步设置为：拉结筋沿定型模板高度方向上设置为多对，每对拉结筋对称分布在定型模板的两侧。

通过采用上述技术方案，每对拉结筋对称分布，可将定型模板的重量均匀分散在两侧的砖砌体上；拉结筋沿定型模板的高度方向排布，可加强定型模板与填充墙连接的牢固性，提高填充墙的稳定性和抗震能力。

本发明进一步设置为：在下层梁或板内预埋有短钢筋，所述短钢筋与构造柱下端主筋焊接相连。

通过采用上述技术方案，短钢筋增加了与构造柱下端主筋的接触面，从而提高短钢筋与构造柱下端主筋的焊接稳定性。

本发明进一步设置为，所述植筋胶包括如下重量份的组分：丙烯酸乳液70～80份、聚醚醚酮树脂30～40份、发电烟囱灰20～30份、纳米气凝胶10～20份、水泥熟料粉10～20份与乳化剂1～5份、固化剂1～3份。

通过采用上述技术方案，丙烯酸乳液由多种丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯类以及功能性助剂构成，通过优化工艺共聚而成的乳液，无毒性、无腐蚀性、不燃烧，具有粒径细、高光泽、优良的耐候性、抗回粘性；同时具有优良的耐热性、耐候性、保光性、抗紫外光性、抗污性与常温自干的特点，高温下不易回粘，低温时弹性良好，不易发生脆性断裂，大大延长了粘结材料的使用寿命；

聚醚醚酮(PEEK)是分子主链中含有链节的线性芳香族高分子化合物，属于半结晶性、热塑性塑料，机械特性方面，PEEK是韧性和刚性兼备的塑料，特别是它对交变应力的优良耐疲劳性是所有塑料中较出众的，可与合金相媲美；自润滑性方面，PEEK在所有塑料中具有出众的滑动特性，特别是与碳纤、石墨混合时PEEK的自润滑性更佳；PEEK具有优异的耐腐蚀性，能溶解或者破坏它的只有浓硫酸，它的耐腐蚀性与镍钢相近；

发电烟囱灰是钢铁轻骨料经中频炉烧出来的，也叫硅硫酸钙漂珠，具有良好的活性，作为一种优质水泥生料大量地添加到水泥熟料中，能够提高水泥的早期强度，降低水泥的成本，达到变废为宝的目的；

纳米气凝胶是极其重要的超微细无机新材料之一，由于其粒径很小，因此表面积较大，表面吸附力强，表面能大，化学纯度高、分散性能好、热阻、电阻等方面具有特异的性能，以其优越的稳定性、补强性、增稠性和触变性，在众多学科及领域内独具特性，有着不可取代的作用，并广泛应用在各行业作为添加剂、催化剂载体、石油化工、脱色剂、消光剂、橡胶补强剂、塑料充填剂、油墨增稠剂、金属软性磨光剂、绝缘绝热填充剂，高级日用化妆品填料及喷涂材料、医药、环保等各种领域，在本发明中，纳米气凝胶还具体提高植筋胶高强性的优点；

水泥熟料粉主要由氧化钙、氧化硅、氧化铝和氧化铁四种氧化物组成，同时还含有少量的氧化镁、三氧化硫、氧化钛、氧化磷以及碱等现代生产的硅酸盐水泥熟料，作为添加剂制成粉体固化剂，大大提高了粉体固化剂的高强性，同时还能减少成本，节约能耗；

本申请是将丙烯酸乳液、聚醚醚酮树脂、发电烟囱灰、纳米气凝胶、水泥熟料粉和乳化剂、固化剂混合，发生聚合乳化反应，生成的植筋胶与无机混凝土的粘结性强，并且形成的胶层弹性高，有利于提高粘接处的密封性，同时具有较高的抗压强度。

本发明进一步设置为：所述乳化剂选用烷基酚氧乙烯醚、十二烷基磺酸钠、琥珀酸酯磺酸盐中的一种或两种。

通过采用上述技术方案，烷基酚氧乙烯醚是一种聚氧乙烯型非离子表面活性剂，具有性质稳定、耐酸碱和成本低的优点，在丙烯酸乳液体系中，烷基酚氧乙烯醚作为乳化剂，同时具有良好的润湿、分散、增溶作用；十二烷基磺酸钠是白色结晶或粉末，易溶于热水中、乙醇、石油醚中，属阴离子表面活性剂，具有优异的渗透、洗涤、润湿、去污和乳化作用；琥珀酸酯磺酸盐在水中的溶解度较好，产生渣量少，冻融性好，胶膜耐热且不发黄以及良好的稳定性；选用烷基酚氧乙烯醚、十二烷基磺酸钠、琥珀酸酯磺酸盐中至少一种，作为该粘结体系内的乳化剂，将其添加至粘结体系内，使得以丙烯酸乳液为基体制成的粘结材料乳化均匀，并且保持较稳定的层状，有助于增强新型粘结材料的自流平性。

本发明进一步设置为：所述聚醚醚酮树脂的相对分子质量为1000～1500。

通过采用上述技术方案，上述范围相对分子质量的聚醚醚酮树脂交联适中，具有较好地与其他基体树脂的相容性，在与热固性酚醛树脂、聚甲基苯基硅树脂相互混合时，形成均一稳定的混合基体树脂。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、公开了一种水平定型预制装配式构造柱，施工工序简单，施工速度快；

2、预制作业能够与主体结构平行施工，有效节省施工工期；

3、在构造柱内预留马牙槎、预埋拉结筋，保证了墙体的整体性，提高了建筑物的延性；

4、制作水平定型模板进行构造柱支模和混凝土浇筑施工，减少现场支模量，将传统构造柱竖向浇筑改为水平浇筑，模板支设简便，混凝土浇筑、振捣容易，施工质量容易保证；

5、施工成本降低，将现浇构造柱施工改为定型标准化预制施工，减少浇筑的损耗。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

一种水平定型预制装配式构造柱施工工艺，以墙中部构造柱为例，包括如下步骤：(1)加工焊接左右两侧为马牙槎型的定型钢模板，马牙槎的尺寸与砌块模数尺寸一致，定型钢模板的长度小于楼层间构造柱竖向高度；

(2)绑扎构造柱钢筋：在钢筋加工厂对构造柱钢筋进行加工、切割、在主筋上画出箍筋位置，根据画线位置，将箍筋套在主筋上逐个绑扎，要预留出搭接的长度，宜采用反十字扣或套扣绑扎，并可用两个箍筋作为临时斜支撑绑扎在钢筋骨架内，箍筋与主筋保持垂直，箍筋弯勾叠合处，应沿受力钢筋方向错开放置弯勾角度不小于135°；

(3)将绑扎好的构造柱钢筋放入定型钢模板中，底部设置塑料保护层垫块，确保混凝土保护层厚度满足规范要求，并将构造柱主筋穿过钢模板孔洞并伸出模板一定长度，然后使下端钢模板穿过下部主筋并与左、右两侧模板焊接牢固；

(4)在构造柱钢筋的左右两侧预留孔洞，供拉结筋穿入，若两侧墙体拉结筋过长，可先设置短预埋筋，待两侧填充墙砌筑时，再分别将两侧拉结筋与短预埋筋绑扎连接；

(5)在水平定型模板内进行构造柱混凝土浇筑，浇捣混凝土时，采用插入式振捣棒分层振捣密实，振捣棒的前端应插入前一层混凝土中，振捣棒随振随拔，分层振捣厚度不超过100mm为宜；

(6)在上层梁或板构造柱主筋的对应位置钻孔，孔洞尺寸略大于主筋直径1～2mm，钻孔深度略大于构造柱上端主筋伸出长度2～3mm，将构造柱上端主筋插入孔内，并填塞植筋胶堵实；待植筋胶凝固后，将构造柱下端主筋与下层梁或板预埋短钢筋重叠部分焊接，两连接钢筋轴线应一致，采用双面焊缝，双面焊缝长度不得小于5dm；

(7)采用轻骨料混凝土小型空心砌块或蒸压加气混凝土砌块进行构造柱两侧填充墙施工，首先沿墙体施工线在墙底部砌筑三皮灰砂砖，其高度不宜小于150mm，马牙槎砌体界面应放整砖面，砌块切割面应放在里侧，保证马牙槎美观；

(8)砌体填充墙应沿构造柱全高每隔500mm设置若干对φ6mm的拉结筋，预埋拉结筋伸入填充墙内的长度不小于填充墙长的1/5，且不小于700mm；

(9)待填充墙砌至接近梁或板底时，应留一定空隙，待填充墙砌筑完并应至少间隔7dm后，采用斜砌砖形式将空隙填满；

(10)填充墙砌筑完成后，移走构造柱下部的临时支撑千斤顶，并在下部前、后两侧分别支设模板，对一侧模板上部留出浇筑口，采用导管进行自密实混凝土浇筑，直至有混凝土溢出为止，待混凝土凝固后，拆除模板，并将浇筑口处多余混凝土凿除并收光。

实施例二：

一种植筋胶，采用如下步骤制备：

(1)配料：按照重量份计，称取丙烯酸乳液70份、聚醚醚酮树脂30份、发电烟囱灰20份、纳米气凝胶10份、水泥熟料粉10份与烷基酚氧乙烯醚1份、固化剂1份；

(2)将丙烯酸乳液、聚醚醚酮、烷基酚氧乙烯醚添加至搅拌机内，调节转速为450r/min，待形成均匀的混合基体；

(3)向混合基体内添加发电烟囱灰、纳米气凝胶、水泥熟料粉，提高转速为600r/min，制得预成型体；

(4)向预成型体内添加固化剂，搅拌0.5h，制得植筋胶。

实施例三：

一种植筋胶，采用如下步骤制备：

(1)配料：按照重量份计，称取丙烯酸乳液72份、聚醚醚酮树脂32份、发电烟囱灰22份、纳米气凝胶12份、水泥熟料粉13份与十二烷基磺酸钠2份、固化剂1份；

(2)将丙烯酸乳液、聚醚醚酮、十二烷基磺酸钠添加至搅拌机内，调节转速为450r/min，待形成均匀的混合基体；

(3)向混合基体内添加发电烟囱灰、纳米气凝胶、水泥熟料粉，提高转速为600r/min，制得预成型体；

(4)向预成型体内添加固化剂，搅拌0.5h，制得植筋胶。

实施例四：

一种植筋胶，采用如下步骤制备：

(1)配料：按照重量份计，称取丙烯酸乳液75份、聚醚醚酮树脂35份、发电烟囱灰25份、纳米气凝胶15份、水泥熟料粉15份与烷基酚氧乙烯醚3份、固化剂1份；

(2)将丙烯酸乳液、聚醚醚酮、乳化剂添加至搅拌机内，调节转速为450r/min，待形成均匀的混合基体；

(3)向混合基体内添加发电烟囱灰、纳米气凝胶、水泥熟料粉，提高转速为600r/min，制得预成型体；

(4)向预成型体内添加固化剂，搅拌0.5h，制得植筋胶。

实施例五：

一种植筋胶，采用如下步骤制备：

(1)配料：按照重量份计，称取丙烯酸乳液78份、聚醚醚酮树脂38份、发电烟囱灰28份、纳米气凝胶18份、水泥熟料粉18份与烷基酚氧乙烯醚4份、固化剂2份；

(2)将丙烯酸乳液、聚醚醚酮、乳化剂添加至搅拌机内，调节转速为450r/min，待形成均匀的混合基体；

(3)向混合基体内添加发电烟囱灰、纳米气凝胶、水泥熟料粉，提高转速为600r/min，制得预成型体；

(4)向预成型体内添加固化剂，搅拌0.5h，制得植筋胶。

实施例六：

一种植筋胶，采用如下步骤制备：

(1)配料：按照重量份计，称取丙烯酸乳液80份、聚醚醚酮树脂40份、发电烟囱灰30份、纳米气凝胶20份、水泥熟料粉20份与琥珀酸酯磺酸盐5份、固化剂3份；

(2)将丙烯酸乳液、聚醚醚酮、琥珀酸酯磺酸盐添加至搅拌机内，调节转速为450r/min，待形成均匀的混合基体；

(3)向混合基体内添加发电烟囱灰、纳米气凝胶、水泥熟料粉，提高转速为600r/min，制得预成型体；

(4)向预成型体内添加固化剂，搅拌0.5h，制得植筋胶。

检测手段：

(1)粘结性能：

在混凝土墙壁上钻孔，向钻孔内插入钢筋，向钻孔的缝隙内填充植筋胶，24h后测试钢筋拉出的拉拔力；与普通丙烯酸酯胶进行对比。

(2)高弹性能：

在钢板上涂刷10cm厚的植筋胶与10cm的普通丙烯酸酯胶，对比表面的拉伸、弯曲和冲击性能；拉伸及弯曲性能参照ASTM D238标准在INSTRON-1121型拉伸弯曲试验机上进行测定；抗冲击性能参照ASTM D256标准在JJ-20型冲击试验机上进行测定。

粘结性能的检测结果如下表所示：

样品	拉拔力(kN)
		实施例二	4.2
实施例三	4.3
		实施例四	4.3
实施例五	4.2
		实施例六	4.2
普通丙烯酸酯胶	2.1

通过上表可知，植筋胶的粘结性能较强，可将钢筋牢固粘结在混凝土上，适用于粘结金属材料和无机建筑材料中，可抵抗较大的拉拔力。

高弹性能的检测结果如下表所示：

样品	拉伸(MPa)	弯曲(MPa)	抗冲击(J/m<sup>2</sup>)
				实施例二	20.54	20.16	465.1
实施例三	21.36	24.22	446.7
				实施例四	23.52	25.65	467.3
实施例五	22.18	22.48	477.7
				实施例六	20.65	21.35	456.5
普通丙烯酸酯胶	16.55	15.24	375.6

通过上表可知，实施例样品的拉伸、弯曲强度均优于普通丙烯酸酯胶样品，抗冲击强度远远大于普通丙烯酸酯胶样品，可知，实施例的样品具有优异的高弹性，当钢筋受到较大的冲击时，植筋胶可吸收部分冲击产生的能量，保证钢筋插在钻孔内的稳定性，延长使用寿命。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (2)

1.一种水平定型预制装配式构造柱施工工艺，其特征在于包括如下步骤：

（1）在平地上制作带有马牙槎的水平定型模板，马牙槎的尺寸与砌块模数尺寸一致；

（2）将绑扎好的构造柱钢筋放入定型模板中，预埋墙体拉结筋，竖向主筋的上、下两端分别伸出定型模板；

（3）在上层梁或板构造柱主筋的对应位置钻孔，将构造柱上端主筋插入孔内，并填塞植筋胶堵实，然后将构造柱下端主筋与下层梁或板预埋短钢筋焊接牢固；

（4）砌筑构造柱两侧墙体，并使拉结筋直顺；

（5）在构造柱下端焊接钢筋区域支模，并浇筑自密实混凝土，完成预制装配式构造柱；

其中构造柱钢筋包括若干主筋以及围设在主筋外周壁上的若干箍筋，所述箍筋与主筋焊接；在马牙槎的内侧壁上设有插孔，所述插孔内插设有连接杆，所述插孔的内径大于连接杆的杆径，所述连接杆伸出插孔的一端焊接在构造柱钢筋上；在下层梁或板内预埋有短钢筋，所述短钢筋与构造柱下端主筋焊接相连；拉结筋沿定型模板高度方向上设置为多对，每对拉结筋对称分布在定型模板的两侧；

所述植筋胶包括如下重量份的组分：丙烯酸乳液 70~80份、聚醚醚酮树脂 30~40份、发电烟囱灰 20~30份、纳米气凝胶 10~20份、水泥熟料粉 10~20份与乳化剂 1~5份、固化剂 1~3份；所述乳化剂选用烷基酚氧乙烯醚、十二烷基磺酸钠、琥珀酸酯磺酸盐中的一种或两种。

2.根据权利要求1所述的水平定型预制装配式构造柱施工工艺，其特征在于：所述聚醚醚酮树脂的相对分子质量为1000~1500。