一种装配式建筑组合式连接系统及其施工方法
技术领域
本发明涉及装配式混凝土建筑钢筋套筒连接技术领域,具体为一种装配式建筑组合式连接系统及其施工方法。
背景技术
在装配式混凝土建筑结构中,主要承重构件都在工厂进行预制生产,现场拼装时受力钢筋的连接质量成为影响装配式建筑整体结构性能的关键因素。目前,国内装配式混凝土建筑结构钢筋的主要连接方式为灌浆套筒连接和约束浆锚连接,其中灌浆套筒又可以根据连接方式的不同分为全灌浆套筒和半灌浆套筒。
现有的装配式混凝土建筑钢筋连接施工中,普遍存在以下技术难题:一是施工现场的预留钢筋容易移位变形,难以与灌浆套筒精准连接,现场钢筋校核工作量大,影响施工效率。二是钢筋连接质量对灌浆材料的依赖性较大,且针对性较强,灌浆材料成本较高。三是钢筋连接用套筒形式单一,灌浆施工困难,灌浆质量受灌浆料、灌浆技术以及外界环境影响较大,质量难以保证。四是传统灌浆套筒受钢筋规格、型号,以及适用构件限制较为严重。五是预制构件钢筋连接灌浆施工工艺繁琐,影响施工效率。
发明内容
本发明目的在于提供一种装配式建筑组合式连接系统及其施工方法,以解决施工现场的预留钢筋容易移位变形,难以与灌浆套筒精准连接,现场钢筋校核工作量大,影响施工效率;钢筋连接质量对灌浆材料的依赖性较大,且针对性较强,灌浆材料成本较高;钢筋连接用套筒形式单一,灌浆施工困难,灌浆质量受灌浆料、灌浆技术以及外界环境影响较大,质量难以保证;传统灌浆套筒受钢筋规格、型号,以及适用构件限制较为严重;预制构件钢筋连接灌浆施工工艺繁琐,影响施工效率。
为了解决上述技术问题,本发明提供一种装配式建筑组合式连接系统,包括:
第一上部连接套筒,其侧壁顶部开设有贯穿其侧壁的出浆孔;
第一下部连接套筒,同轴设置在第一上部连接套筒的底部,并与第一上部连接套筒贯通;
第二上部连接套筒,通过连接管与第一上部连接套筒连通;
第二下部连接套筒,通过连接管与第一下部连接套筒连通,所述第二下部连接套筒同轴设置在第二上部连接套筒的底部并与第二上部连接套筒贯通,所述第二下部连接套筒的侧壁底部开设有贯穿其侧壁的注浆孔;
第一上部连接钢筋,穿过第一上部连接套筒并插入第一下部连接套筒中;
第一下部连接钢筋,穿过第一下部连接套筒并插入第一上部连接套筒中,所述第一下部连接钢筋与第一上部连接钢筋搭接连接;
第二上部连接钢筋,穿过第二上部连接套筒并插入第二下部连接套筒中;
第二下部连接钢筋,穿过第二下部连接套筒并插入第二上部连接套筒中,所述第二下部连接钢筋与第二上部连接钢筋搭接连接。
优选地,所述第一上部连接套筒、第一下部连接套筒、第二上部连接套筒和第二下部连接套筒内均设有螺旋箍筋,所述第一上部连接钢筋、第一下部连接钢筋、第二上部连接钢筋和第二下部连接钢筋插入螺旋箍筋中。
优选地,所述第一上部连接套筒和第二下部连接套筒均包括贯通的机械连接端和约束浆锚端,与出浆孔相对的第一上部连接套筒的侧壁、以及与注浆孔相对的第二下部连接套筒的侧壁均设有连接孔a。
优选地,所述第一下部连接套筒和第二上部连接套筒均包括贯通的机械连接端和约束浆锚端,与连接孔a相邻的第一下部连接套筒和第二上部连接套筒的侧壁上均设有连接孔b。
优选地,所述第一上部连接套筒和第二下部连接套筒均包括约束浆锚端,与出浆孔相对的第一上部连接套筒的侧壁、以及与注浆孔相对的第二下部连接套筒的侧壁均设有连接孔a。
优选地,所述第一下部连接套筒和第二上部连接套筒均包括约束浆锚端,与连接孔a相邻的第一下部连接套筒和第二上部连接套筒的侧壁上均设有连接孔b。
优选地,所述第一上部连接套筒和第一下部连接套筒之间、第二上部连接套筒和第二下部连接套筒之间预留有连通灌浆腔,所述连通灌浆腔的外围设有一圈防渗企口缝。
优选地,所述防渗企口缝包括上半槽、下半槽和防渗胶条,该防渗胶条填充在上半槽和下半槽形成的空腔中。
优选地,所述连接管包括连接管管体,所述连接管管体的两头敦粗形成连接管接头,连接螺栓c的一端与连接管接头栓接,另一端与连接孔a或连接孔b栓接。
另外,本发明还提供了上述一种装配式建筑组合式连接系统的施工方法,包括以下步骤:
步骤一、根据设计要求,在工厂提前预制第一上部连接套筒、第一下部连接套筒、第二上部连接套筒、第二下部连接套筒、螺旋箍筋、连接管以及与生产墙体相配套的组合钢模板;
步骤二、在PC 构件加工厂内,利用钢模板生产预制墙体,生产过程严格按照设计图纸预埋并固定第一上部连接套筒、第一下部连接套筒、第二上部连接套筒、第二下部连接套筒、第一上部连接钢筋、第一下部连接钢筋、第二上部连接钢筋、第二下部连接钢筋,同时在第一上部连接套筒和第二上部连接套筒之间、第一下部连接套筒和第二下部连接套筒之间安装连接管,并预留防渗企口缝和连通灌浆腔的相应结构构造;
步骤三、浇筑混凝土并养护至设计要求强度,将预制混凝土墙板运至施工现场;
步骤四、安装墙体前,清理并湿润工作面,在第一上部连接套筒、第一下部连接套筒、第二上部连接套筒、第二下部连接套筒内提前放入螺旋箍筋,并在防渗企口缝处黏贴防渗胶条;
步骤五、吊装并安装墙体,并采用斜支撑对预制混凝土墙体进行固定;
步骤六、准备灌浆工具、灌浆料,现场按设计要求拌制灌浆料,并检测流动度,留置试块;
步骤七、开始灌浆,灌浆料从注浆孔注入,待灌浆料从由出浆孔溢出时,封堵出浆孔,持压一段时间后,封堵注浆孔;
步骤八、浇筑现浇连接端墙体,混凝土强度达设计要求后,拆除支撑,预制墙体组合式灌浆套筒连接、一体式灌浆施工完毕。
与现有技术相比,本发明的特点和有益效果为:
(1)本发明提供了一种新型的装配式建筑组合式连接系统,连接钢筋在连接套筒内有一定的搭接长度,降低钢筋对位时对精准度的要求,操作方便,提高施工效率。
(2)本发明的装配式建筑组合式连接系统中连接套筒、搭接连接的连接钢筋、与约束螺旋箍筋和注浆料共同作用,形成锚固体,集合了灌浆套筒连接技术和约束浆锚连接技术的优点,提高了钢筋的连接性能,保证了建筑结构整体质量。同时保证了钢筋连接质量,降低了对传统灌浆材料强度的要求以及依赖,进而降低了灌浆料使用成本。
(3)本发明的装配式建筑组合式连接系统中的连接套筒包括预埋在上部墙体中的第一上部连接套筒和第二上部连接套筒、预埋在下部墙体中的第一下部连接套筒和第二下部连接套筒,第一上部连接钢筋穿过第一上部连接套筒并插入第一下部连接套筒中。第一下部连接钢筋穿过第一下部连接套筒并插入第一上部连接套筒中,第一下部连接钢筋与第一上部连接钢筋搭接连接。第二上部连接钢筋穿过第二上部连接套筒并插入第二下部连接套筒中。第二下部连接钢筋穿过第二下部连接套筒并插入第二上部连接套筒中,第二下部连接钢筋与第二上部连接套筒搭接连接。连接套筒和连接钢筋采用这种连接方式,减小连接钢筋的规格和型号对灌浆套筒的限制,降低钢筋对位时对精准度的要求,操作方便,提高施工效率。
(4)本发明的装配式建筑组合式连接系统的施工方法中在第一上部连接套筒和第一下部连接套筒之间、第二上部连接套筒和第二下部连接套筒之间预留有连通灌浆腔,连通灌浆腔的外围设有一圈防渗企口缝,利用防渗企口缝包围连通灌浆腔,形成了密封的连通注浆腔,节省了传统灌浆套筒灌浆施工中坐浆封缝或分仓封缝的施工环节,吊装就位后直接灌浆,提高了施工效率,降低了施工成本。
附图说明
图1为实施例一中装配式建筑组合式连接系统施工完成的状态图。
图2为实施例一中第一上部连接套筒的结构示意图。
图3为图2的侧视结构示意图。
图4为图2的俯视结构示意图。
图5为实施例一中第一下部连接套筒或者第二上部连接套筒的结构示意图。
图6为图5的侧视结构示意图。
图7为图5的俯视结构示意图。
图8为实施例一中第二下部连接套筒的结构示意图。
图9为注浆管的结构示意图。
图10为图9的右视结构示意图。
图11为出浆管的结构示意图。
图12为图11的右视结构示意图。
图13为连接管的结构示意图。
图14为图13的侧视结构示意图。
图15为连通灌浆腔与防渗企口缝的平面示意图。
图16为图15中A-A剖面的结构示意图。
图17为防渗企口缝的上半槽的结构示意图。
图18为防渗企口缝的下半槽的结构示意图。
图19为螺旋箍筋的结构示意图。
图20为实施例二中装配式建筑组合式连接系统施工完成的状态图。
图21为实施例二中第一上部连接套筒的结构示意图。
图22为图21的侧视结构示意图。
图23为图21的俯视结构示意图。
图24为实施例二中第二下部连接套筒的结构示意图。
图25为实施例二中第一下部连接套筒或者第二上部连接套筒的结构示意图。
图26为图25的侧视结构示意图。
图27为图25的俯视结构示意图。
附图标注:101-第一上部连接套筒、102-第一下部连接套筒、201-第二上部连接套筒、202-第二下部连接套筒、3-防渗企口缝、31-上半槽、32-下半槽、41-第一上部连接钢筋、42-第一下部连接钢筋、43-第二上部连接钢筋、44-第二下部连接钢筋、5-出浆管、51-出浆管接头、52-连接螺栓b、53-出浆管管体、6-螺旋箍筋、7-注浆管、71-注浆管接头、72-连接螺栓a、73-注浆管管体、8-连接管、81-连接管接头、82-连接螺栓c、83-连接管管体、9-连通灌浆腔、11-机械连接端、12-约束浆锚端、13-注浆孔、14-连接孔a、15-出浆孔、16-连接孔b。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解,下面对本发明进一步说明。
在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式,用于说明本发明的构思,均是解释性和示例性的,不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外,本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案,这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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。此外,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。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
如图1~19所示为装配式建筑组合式连接系统(半灌浆),包括第一上部连接套筒101、第一下部连接套筒102、第二上部连接套筒201、第二下部连接套筒202、第一上部连接钢筋41、第一下部连接钢筋42、第二上部连接钢筋43、第二下部连接钢筋44、螺旋箍筋6、连通灌浆腔9和防渗企口缝3。
第一上部连接套筒101和第一上部连接钢筋41、第二上部连接套筒201和第二上部连接钢筋43预埋在上肢墙体的底部。第一下部连接套筒102和第一下部连接钢筋42、第二下部连接套筒202和第二下部连接钢筋44预埋在下肢墙体的顶部。
第一上部连接套筒101的侧壁顶部开设有贯穿其侧壁的出浆孔15。第一下部连接套筒102同轴设置在第一上部连接套筒101的底部,并与第一上部连接套筒101贯通。第二上部连接套筒201通过连接管8与第一上部连接套筒101连通。第二下部连接套筒202通过连接管8与第一下部连接套筒102连通,第二下部连接套筒202同轴设置在第二上部连接套筒201的底部并与第二上部连接套筒201贯通,第二下部连接套筒202的侧壁底部开设有贯穿其侧壁的注浆孔13。第一上部连接套筒101、第一下部连接套筒102、第二上部连接套筒201、第二下部连接套筒202的具体布置形式不限,可以根据施工情况进行布置。本实施例中第一上部连接套筒101与第二上部连接套筒201、第一下部连接套筒102与第二下部连接套筒202平行设置。当然,实际施工中可以采用梅花形布置。
第一上部连接钢筋41穿过第一上部连接套筒101并插入第一下部连接套筒102中。第一下部连接钢筋42穿过第一下部连接套筒102并插入第一上部连接套筒101中,第一下部连接钢筋42与第一上部连接钢筋41搭接连接。第二上部连接钢筋43穿过第二上部连接套筒201并插入第二下部连接套筒202中。第二下部连接钢筋44穿过第二下部连接套筒202并插入第二上部连接套筒201中,第二下部连接钢筋44与第二上部连接钢筋43搭接连接。
第一上部连接套筒101和第二下部连接套筒202均包括贯通的机械连接端11和约束浆锚端12,与出浆孔15相对的第一上部连接套筒101的侧壁、以及与注浆孔13相对的第二下部连接套筒202的侧壁均设有连接孔a14。
第一下部连接套筒102和第二上部连接套筒201均包括贯通的机械连接端11和约束浆锚端12,与连接孔a14相邻的第一下部连接套筒102和第二上部连接套筒201的侧壁上均设有连接孔b16。
注浆孔13、出浆孔15、连接孔a14和连接孔b16的表面均套丝。注浆孔13处配套连接有注浆管7。注浆管7包括注浆管管体73,该注浆管管体73的一头敦粗形成注浆管接头71,注浆管管体73通过连接螺栓a72与第二下部连接套筒202的注浆孔13栓接。出浆孔15处配套连接有出浆管5。出浆管5包括出浆管管体53,该出浆管管体53的一头敦粗形成出浆管接头51,出浆管管体53通过连接螺栓b52与第一上部连接套筒101的出浆孔15栓接。
连接管8包括连接管管体83,连接管管体83的两头敦粗形成连接管接头81,连接螺栓c82的一端与连接管接头81栓接,另一端与连接孔a14或连接孔b16栓接。连接管8与连接孔a14和连接孔b16采用螺栓连接,方便操作,可以提高安装效率,保证安装质量。
第一上部连接套筒101、第一下部连接套筒102、第二上部连接套筒201和第二下部连接套筒202内均设有螺旋箍筋6,第一上部连接钢筋41、第一下部连接钢筋42、第二上部连接钢筋43和第二下部连接钢筋44插入螺旋箍筋6中。
第一上部连接套筒101和第一下部连接套筒102之间、第二上部连接套筒201和第二下部连接套筒202之间预留有连通灌浆腔9,连通灌浆腔9为上肢墙体底面中心预留的凹陷面。连通灌浆腔9呈长条状,沿墙肢轴线方向连通分布,连通灌浆腔9的上下面均做粗糙面处理。连通灌浆腔9的外围设有一圈防渗企口缝3。防渗企口缝3包括上半槽31、下半槽32、以及填充在上半槽31和下半槽32形成的空腔中的防渗胶条。
实施例二
图20~27为实施例二(全灌浆)的示意图。与实施例一不同的是,本实施例中第一上部连接套筒101和第二下部连接套筒202均包括约束浆锚端12,与出浆孔15相对的第一上部连接套筒101的侧壁、以及与注浆孔13相对的第二下部连接套筒202的侧壁均设有连接孔a14。
第一下部连接套筒102和第二上部连接套筒201均包括约束浆锚端12,与连接孔a14相邻的第一下部连接套筒102和第二上部连接套筒201的侧壁上均设有连接孔b16。
其余结构与实施例一相同。
上述装配式建筑组合式连接系统的施工方法,包括以下步骤:
步骤一、根据设计要求,在工厂提前预制第一上部连接套筒101、第一下部连接套筒102、第二上部连接套筒201、第二下部连接套筒202、螺旋箍筋6、连接管8以及与生产墙体相配套的组合钢模板;
步骤二、在PC 构件加工厂内,利用钢模板生产预制墙体,生产过程严格按照设计图纸预埋并固定第一上部连接套筒101、第一下部连接套筒102、第二上部连接套筒201、第二下部连接套筒202、第一上部连接钢筋41、第一下部连接钢筋42、第二上部连接钢筋43、第二下部连接钢筋44,同时在第一上部连接套筒101和第二上部连接套筒201之间、第一下部连接套筒102和第二下部连接套筒202之间安装连接管8,并预留防渗企口缝3和连通灌浆腔9的相应结构构造;
步骤三、浇筑混凝土并养护至设计要求强度,将预制混凝土墙板运至施工现场;
步骤四、安装墙体前,清理并湿润工作面,在第一上部连接套筒101、第一下部连接套筒102、第二上部连接套筒201、第二下部连接套筒202内提前放入螺旋箍筋6,并在防渗企口缝3处黏贴防渗胶条。优选在灌浆前30min清理并湿润工作面。
步骤五、吊装并安装墙体,并采用斜支撑对预制混凝土墙体进行固定。第一上部连接钢筋41超出第一上部连接套筒101的部分插入第一下部连接套筒102中,第一下部连接钢筋42超出第一下部连接套筒102的部分插入第一上部连接套筒101中,第二上部连接钢筋43超出第二上部连接套筒201的部分插入第二下部连接套筒202中,第二下部连接钢筋44超出第二下部连接套筒202的部分插入第二上部连接套筒201中。
步骤六、准备灌浆工具、灌浆料,现场按设计要求拌制灌浆料,并检测流动度,留置试块;
步骤七、开始灌浆,将灌浆料从注浆孔13进入,注满下肢墙体的第一下部连接套筒102和第二下部连接套筒202,并逐步满铺连通灌浆腔9,套筒和和连通灌浆腔9中的气体逐渐由出浆孔15排出,最终灌浆料由出浆孔15溢出,封堵出浆孔15,持压一段时间后,封堵注浆孔13。优选持压30s。
步骤八、浇筑现浇连接端墙体,混凝土强度达设计要求后,拆除支撑,预制墙体组合式灌浆套筒连接、一体式灌浆施工完毕。
以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。