CN110080394A - 一种装配式预制构件的连接结构及连接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种装配式预制构件的连接结构，包括第一预制构件、第二预制构件和现浇结构件，第一预制构件和第二预制构件上均预留有钢筋框架，钢筋框架包括上部主筋、下部主筋和连接筋，下部主筋部分伸入预制构件内部，下部主筋伸出预制构件部分以及上部主筋和连接筋均设置在现浇结构件内部，第一预制构件和第二预制构件的钢筋框架在现浇结构件内部分重叠布置。本发明还提供了上述装配式预制构件的连接方法。该发明通过预制构件接缝处的钢筋框架结构设计，且两预制构件的钢筋框架叠合搭接后现浇成整体结构，不仅实现了两预制构件间的刚性连接，保证了该连接结构的承载能力和耐久性,而且解决了现有装配式预制构件的连接缝易渗漏水的问题。
Description
技术领域
本发明属于建筑工程技术领域，具体涉及一种装配式预制构件的连接结构及连接方法，适用于轨道交通工程地下车站、地下室、综合管廊、地上结构等装配式结构预制构件设计及施工方案。
背景技术
现阶段结构多采用现浇钢筋混凝土施工，施工作业环境差、工序复杂、速度慢，受各种天气、气候的影响大，施工质量受多种因素影响难以保证，同时在施工过程中产生很多废弃的建筑垃圾，既浪费资源又污染环境。
随着科技的进步、装备制造业的发展、产业升级转型，越来越多的工作由机器替代人力，高技术代替劳动密集型、自动控制装备代替人工控制。在建筑工程领域所需要的各种构件（梁、板、柱、墙）将会逐渐在工厂批量化生产，然后运输到现场进行拼装完成。
目前已有一些装配式结构相关研究，对于预制构件的连接，一般是通过刚性连接棒或预应力钢绞线张拉锁定，此类连接方式现场操作工序复杂，且一般不适应富水区地下结构，连接缝容易渗漏水，耐久性也难以保证。
发明内容
本发明的目的是克服现有预制构件间的连接方式现场操作工序复杂，且连接缝容易渗漏水，耐久性也难以保证的问题。
为此，本发明提供了一种装配式预制构件的连接结构，包括第一预制构件和第二预制构件，所述第一预制构件与第二预制构件之间现浇筑有现浇结构件，所述第一预制构件和第二预制构件上均预留有钢筋框架，所述钢筋框架包括上部主筋、下部主筋以及连接上部主筋和下部主筋端部的连接筋，所述下部主筋沿预制构件延伸方向部分伸入预制构件内部，所述下部主筋伸出预制构件部分，以及上部主筋和连接筋均设置在现浇结构件内部，所述第一预制构件和第二预制构件的钢筋框架沿主筋的延伸方向在现浇结构件内部分重叠布置。
进一步的，所述上部主筋上沿其轴向间隔设有多根上部纵向钢筋，且所述上部纵向钢筋垂直于上部主筋布置。
进一步的，所述第一预制构件和第二预制构件底部内层均设置有附加横向钢筋，所述附加横向钢筋与预制构件内的下部主筋平行布置；所述附加横向钢筋上沿其轴向间隔设有多根下部纵向钢筋，所述附加横向钢筋与对应的上部主筋之间设置有波浪形的第一立拉结筋架，且第一立拉结筋架的波峰和波谷分别连接在上部纵向钢筋和下部纵向钢筋上。
进一步的，所述第一预制构件和第二预制构件的连接侧的端面为斜端面，所述第一预制构件上的连接筋倾斜设置，且其连接筋的倾斜度与所述第二预制构件的斜端面的倾斜度相匹配，所述第一预制构件上的连接筋伸出第一预制构件的端部至第二预制构件的斜端面上方；所述第二预制构件上的连接筋位于第二预制构件安装侧且未延伸至第一预制构件安装侧。
进一步的，所述第一预制构件的连接筋和上部主筋之间设有第二立拉结筋架。
进一步的，所述下部主筋上设有多根附加纵向钢筋，所述附加纵向钢筋垂直于下部主筋布置，且附加纵向钢筋间隔分布在预制构件和现浇结构件中。
进一步的，所述第一预制构件和第二预制构件的钢筋框架均设有多个，且第一预制构件的钢筋框架和第二预制构件的钢筋框架交替布置。
进一步的，所述第一预制构件和第二预制构件的连接处设有止水结构。
另外，本发明还提供了上述装配式预制构件的连接方法，包括如下步骤：
1)根据结构计算确定第一预制构件和第二预制构件上钢筋框架的上部主筋和下部主筋之间的间距，以及两预制构件的钢筋框架的搭接长度；
2)预制第一预制构件和第二预制构件，并在第一预制构件和第二预制构件中预埋钢筋框架，钢筋框架的下部主筋部分伸入预制构件内部，钢筋框架的上部主筋和连接筋位于预制构件的外部；
3)在施工现场将预制的第一预制构件和第二预制构件的端部定位靠拢，使第一预制构件的钢筋框架与第二预制构件的钢筋框架按设计搭接长度进行重叠搭接；
4)在第一预制构件和第二预制构件之间通过现浇方式浇筑现浇结构件，将第一预制构件和第二预制构件连接成整体。
进一步的，所述步骤2)中预制第一预制构件和第二预制构件时，在预制构件的底部内层预埋附加横向钢筋，且附加横向钢筋上设置下部纵向钢筋，同时在钢筋框架的上部主筋上连接上部纵向钢筋，并在附加横向钢筋与上部主筋之间连接波浪形的第一立拉结筋架，且第一立拉结筋架的波峰和波谷分别连接在上部纵向钢筋和下部纵向钢筋上。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
(1)本发明提供的这种装配式预制构件的连接结构通过预制构件接缝处的钢筋框架结构设计，并通过两预制构件的钢筋框架叠合搭接，实现了两预制构件间的刚性连接，保证了该连接结构的承载能力和耐久性,而且免去构件张拉锁定工序，施工工序简单，施工完成后装配构件的结构整体性好。
(2)本发明提供的这种装配式预制构件的连接方法将两预制构件叠合通过现浇方式浇筑成整体结构，有效解决了现有地下装配式预制构件的连接缝容易渗漏水的问题；而且两预制构件通过钢筋框架叠合搭接，在现场可以免模板、脚手架、免钢筋现场绑扎进行叠合层现浇，简化了现场操作工序，提高了现场施工效率。
(3)本发明提供的这种装配式预制构件的连接方法可以合理进行预制构件分块，能够有效解决现有带内支撑的地下结构预制构件装配式施工难题，且构件尺寸标准化，有利于产业化，适用于城市轨道交通地下车站、地下室、综合管廊、地上结构等主体结构工程，符合国家产业升级转型政策背景，具有较好的推广应用前景及社会经济效益。
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明装配式预制构件的连接结构示意图；
图2是本发明装配式预制构件的连接结构的俯视图；
图3是本发明中第一预制构件的结构示意图；
图4是本发明中第二预制构件的结构示意图。
附图标记说明：1、第一预制构件；2、第一立拉结筋架；3、附加横向钢筋；4、止水结构；5、第二立拉结筋架；6、钢筋框架；7、第二预制构件；8、现浇结构件；9、上部纵向钢筋；10、上部主筋；11、连接筋；12、附加纵向钢筋；13、下部主筋；14、下部纵向钢筋。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1、图3和图4所示，本实施例提供了一种装配式预制构件的连接结构，包括第一预制构件1和第二预制构件7，所述第一预制构件1与第二预制构件7之间现浇筑有现浇结构件8，所述第一预制构件1和第二预制构件7上均预留有钢筋框架6，所述钢筋框架6包括上部主筋10、下部主筋13以及连接上部主筋10和下部主筋13端部的连接筋11，该上部主筋10、下部主筋13及连接筋11可以是一体弯折成型，所述上部主筋10与下部主筋13平行布置，所述下部主筋13沿预制构件延伸方向部分伸入预制构件内部，所述下部主筋13伸出预制构件部分，以及上部主筋10和连接筋11均设置在现浇结构件8内部，所述第一预制构件1和第二预制构件7的钢筋框架6沿主筋的延伸方向在现浇结构件8内部分重叠布置。本实施例通过对预制构件的构造设计以及钢筋框架6叠合搭接设计，实现了两预制构件间的刚性连接，以及预制构件与现浇结构件8结合的叠合结构共同受力，保证了该连接结构的承载能力和耐久性。
其中，所述第一预制构件1和第二预制构件7的连接处设有止水结构4，该止水结构4可以为止水条、遇水膨胀止水膏等。
优化的实施方式，如图1、图3和图4所示，所述上部主筋10上沿其轴向间隔设有多根上部纵向钢筋9，且所述上部纵向钢筋9垂直于上部主筋10布置，通过上部纵向钢筋9和上部主筋10的纵横交错布置在现浇结构件8内部，增强了现浇结构件8的受力强度。进一步的，如图3和图4所示，所述第一预制构件1和第二预制构件7底部内层均设置有附加横向钢筋3，所述附加横向钢筋3与预制构件内的下部主筋13平行布置，所述附加横向钢筋3上沿其轴向间隔设有多根下部纵向钢筋14，通过附加横向钢筋3和下部纵向钢筋14的纵横交错布置在预制构件内部，增强了第一预制构件1和第二预制构件7的受力强度；同时，所述附加横向钢筋3与对应的上部主筋10之间设置有波浪形的第一立拉结筋架2，且第一立拉结筋架2的波峰和波谷分别连接在上部纵向钢筋9和下部纵向钢筋14上，在预制构件和现浇结构件8之间通过第一立拉结筋架2这种结构和布置方式设计，加强了预制构件和现浇结构件8的连接强度，同时还可起到固定预制构件外部钢筋框架6的作用，提高了预制构件和现浇结构件8连接成整体后的承载能力。
具体的，所述第一预制构件1和第二预制构件7的连接侧的端面为斜端面，所述第一预制构件1上的连接筋11倾斜设置，且其连接筋11的倾斜度与所述第二预制构件7的斜端面的倾斜度相匹配，这样第一预制构件1的钢筋框架6在与第二预制构件7的钢筋框架6叠合搭接时可延伸至第二预制构件7的斜端面上方，同时第二预制构件7上的连接筋11竖直布置，所述第二预制构件上的连接筋位于第二预制构件安装侧且未延伸至第一预制构件安装侧，有效避免了第一预制构件1和第二预制构件7上的钢筋框架6在叠合搭接时位置冲突而影响两者定位安装。另外，所述第一预制构件1的连接筋11和上部主筋10之间设有第二立拉结筋架5，第二立拉结筋架5为顺延第一立拉结筋架2延伸方向设置，该第二立拉结筋架5与第一立拉结筋架2可以是一体弯折成型，加强了第一预制构件1与第二预制构件7叠合搭接处的强度。
进一步的，所述下部主筋13上设有多根附加纵向钢筋12，所述附加纵向钢筋12垂直于下部主筋13布置，且附加纵向钢筋12间隔分布在预制构件和现浇结构件8中，通过附加纵向钢筋12的设置增强了预制构件与现浇结构件8连接节点处的受力强度。另外，如图2所示，所述第一预制构件1和第二预制构件7的钢筋框架6可以均设置为多个，且第一预制构件1的钢筋框架6和第二预制构件7的钢筋框架6交替布置，进一步加强了第一预制构件1、第二预制构件7、现浇结构件8之间的连接强度，从而提高了该装配式预制构件的连接结构整体承载能力。
本实施例还提供了上述装配式预制构件的连接方法，具体过程如下：
首先，根据结构计算确定第一预制构件1和第二预制构件7上钢筋框架6的各钢筋的直径、间距，以及两个钢筋框架6的搭接长度。而对于优化方案中，同样，根据结构计算确定钢筋框架6上连接的上部纵向钢筋9、附加纵向钢筋12，以及附加横向钢筋3、下部纵向钢筋14的直径，并确定钢筋框架6的下部主筋13与附加横向钢筋3之间的间距。
其次，在预制工厂完成第一预制构件1和第二预制构件7的预制，并在第一预制构件1和第二预制构件7中预埋钢筋框架6，钢筋框架6的下部主筋13部分伸入预制构件内部，钢筋框架6的上部主筋10和连接筋11位于预制构件的外部，用于与后期现浇的现浇结构件8固定。
优化的，在预制第一预制构件1和第二预制构件7时，在预制构件的底部内层预埋附加横向钢筋3，且附加横向钢筋3上设置下部纵向钢筋14，同时在钢筋框架6的上部主筋10上连接上部纵向钢筋9，并在附加横向钢筋3与上部主筋10之间连接波浪形的第一立拉结筋架2，且第一立拉结筋架2的波峰和波谷分别连接在上部纵向钢筋9和下部纵向钢筋14上，加强预制构件与后期现浇的现浇结构件8之间的连接强度。
然后，在施工现场先将第一预制构件1定位固定，再将第二预制构件7的端部与第一预制构件1的端部定位靠拢，并将两预制构件的钢筋框架6按如图2所示错开钢筋直径高差后靠拢叠合搭接并定位固定。
最后，在第一预制构件1和第二预制构件7之间通过现浇方式浇筑现浇结构件8，将第一预制构件1和第二预制构件7连接成整体。此时第一预制构件1和第二预制构件7可兼具模板功能，对于墙类结构，可以第一预制构件1和第二预制构件7为模板，另一侧可以利用围护结构或其他可以作为模板条件的体系进行叠合层混凝土浇筑；对于板类结构，可直接以第一预制构件1和第二预制构件7为模板进行叠合层混凝土浇筑；通过现浇方式将两预制构件连接形成整体结构，有效解决了现有地下装配式预制构件的连接缝容易渗漏水的问题。
综上所述，本发明提供的这种装配式预制构件的连接结构通过预制构件接缝处的钢筋框架结构设计，且两预制构件的钢筋框架叠合搭接后现浇成整体结构，不仅实现了两预制构件间的刚性连接，保证了该连接结构的承载能力和耐久性,而且解决了现有装配式预制构件的连接缝易渗漏水的问题。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种装配式预制构件的连接结构，其特征在于：包括第一预制构件和第二预制构件，所述第一预制构件与第二预制构件之间现浇筑有现浇结构件，所述第一预制构件和第二预制构件上均预留有钢筋框架，所述钢筋框架包括上部主筋、下部主筋以及连接上部主筋和下部主筋端部的连接筋，所述下部主筋沿预制构件延伸方向部分伸入预制构件内部，所述下部主筋伸出预制构件部分，以及上部主筋和连接筋均设置在现浇结构件内部，所述第一预制构件和第二预制构件的钢筋框架沿主筋的延伸方向在现浇结构件内部分重叠布置。
2.如权利要求1所述的装配式预制构件的连接结构，其特征在于：所述上部主筋上沿其轴向间隔设有多根上部纵向钢筋，且所述上部纵向钢筋垂直于上部主筋布置。
3.如权利要求2所述的装配式预制构件的连接结构，其特征在于：所述第一预制构件和第二预制构件底部内层均设置有附加横向钢筋，所述附加横向钢筋与预制构件内的下部主筋平行布置；所述附加横向钢筋上沿其轴向间隔设有多根下部纵向钢筋，所述附加横向钢筋与对应的上部主筋之间设置有波浪形的第一立拉结筋架，且第一立拉结筋架的波峰和波谷分别连接在上部纵向钢筋和下部纵向钢筋上。
4.如权利要求3所述的装配式预制构件的连接结构，其特征在于：所述第一预制构件和第二预制构件的连接侧的端面为斜端面，所述第一预制构件上的连接筋倾斜设置，且其连接筋的倾斜度与所述第二预制构件的斜端面的倾斜度相匹配，所述第一预制构件上的连接筋伸出第一预制构件的端部至第二预制构件的斜端面上方；所述第二预制构件上的连接筋位于第二预制构件安装侧且未延伸至第一预制构件安装侧。
5.如权利要求4所述的装配式预制构件的连接结构，其特征在于：所述第一预制构件的连接筋和上部主筋之间设有第二立拉结筋架。
6.如权利要求1所述的装配式预制构件的连接结构，其特征在于：所述下部主筋上设有多根附加纵向钢筋，所述附加纵向钢筋垂直于下部主筋布置，且附加纵向钢筋间隔分布在预制构件和现浇结构件中。
7.如权利要求1所述的装配式预制构件的连接结构，其特征在于：所述第一预制构件和第二预制构件的钢筋框架均设有多个，且第一预制构件的钢筋框架和第二预制构件的钢筋框架交替布置。
8.如权利要求1所述的装配式预制构件的连接结构，其特征在于：所述第一预制构件和第二预制构件的连接处设有止水结构。
9.如权利要求1～8任一项所述的装配式预制构件的连接方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)根据结构计算确定第一预制构件和第二预制构件上钢筋框架的上部主筋和下部主筋之间的间距，以及两预制构件的钢筋框架的搭接长度；
2)预制第一预制构件和第二预制构件，并在第一预制构件和第二预制构件中预埋钢筋框架，钢筋框架的下部主筋部分伸入预制构件内部，钢筋框架的上部主筋和连接筋位于预制构件的外部；
3)在施工现场将预制的第一预制构件和第二预制构件的端部定位靠拢，使第一预制构件的钢筋框架与第二预制构件的钢筋框架按设计搭接长度进行重叠搭接；
4)在第一预制构件和第二预制构件之间通过现浇方式浇筑现浇结构件，将第一预制构件和第二预制构件连接成整体。
10.如权利要求9所述的装配式预制构件的连接方法，其特征在于：所述步骤2)中预制第一预制构件和第二预制构件时，在预制构件的底部内层预埋附加横向钢筋，且附加横向钢筋上设置下部纵向钢筋，同时在钢筋框架的上部主筋上连接上部纵向钢筋，并在附加横向钢筋与上部主筋之间连接波浪形的第一立拉结筋架，且第一立拉结筋架的波峰和波谷分别连接在上部纵向钢筋和下部纵向钢筋上。
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