CN111101645A - 一种自就位加强型预制混凝土墙板、连接结构及施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种自就位加强型预制混凝土墙板、连接结构及施工方法，涉及建筑墙板施工领域，混凝土墙板包括预制加强墙身、预埋在预制加强墙身内的竖向钢连接件、间隔预埋在预制加强墙身一端面内的定位键、及间隔设置在预制加强墙身另一端面上的自就位凹槽；所述定位键与自就位凹槽的设置位置上下一一对应；所述定位键为金属凸件、顶面为光滑面；所述预制加强墙身包括间隔设置的水平钢筋、间隔设置的竖向钢筋及拉结筋，并由混凝土浇筑而成；所述竖向钢筋的至少一个端部伸出预制加强墙身外；所述竖向钢连接件竖向间隔设置或竖向贯通设置，包裹在水平钢筋和竖向钢筋之间。本发明解决现有混凝土墙板重量大，难以准确定位安装，造成定位安装困难的问题。
Description
技术领域
本发明涉及建筑墙板施工领域，特别是一种自就位加强型预制混凝土墙板、连接结构及施工方法。
背景技术
建筑工业化是国家建设发展的重点，国家大力推广装配式建筑、鼓励建筑企业装配式施工，现场装配，建设国家级装配式建筑生产基地使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%。目前建筑工业化的主流结构是墙身为预制混凝土墙板，上下之间采用灌浆套筒连接的剪力墙结构体系，存在施工质量控制难度较大、施工周期较长，抗拉强度低，抗震性能较差，在地震作用下延性较差，易发生脆性破坏。有的工地钢筋与套筒不对位，工人用气焊烤钢筋，强行将钢筋煨弯；有的PC构件连接节点灌浆不饱满……为了解决上述问题，设计采用了增加钢连接件的方式，可有效提升水平缝处的抗剪、抗弯性能。混凝土的监测对保障混凝土浇筑质量有着重要作用。施工安装时，混凝土墙可以达到1～15吨，存在难以准确定位安装和高度的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种自就位加强型预制混凝土墙板、连接结构及施工方法，解决现有混凝土墙板重量大，难以准确定位安装，造成定位安装困难的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种自就位加强型预制混凝土墙板，包括预制加强墙身、预埋在预制加强墙身内的竖向钢连接件、间隔预埋在预制加强墙身一端面内的定位键、及间隔设置在预制加强墙身另一端面上的自就位凹槽；所述定位键与自就位凹槽的设置位置上下一一对应；所述定位键为金属凸件、顶面为光滑面；所述预制加强墙身包括间隔设置的水平钢筋、间隔设置的竖向钢筋及拉结筋，并由混凝土浇筑而成；所述竖向钢筋的至少一个端部伸出预制加强墙身外；所述竖向钢连接件竖向间隔设置或竖向贯通设置，包裹在水平钢筋和竖向钢筋之间。
一种自就位加强型预制混凝土墙板，包括预制加强墙身、预埋在预制加强墙身内的竖向钢连接件、及间隔预埋在预制加强墙身一端面内的定位键或自就位凹槽；所述定位键为金属凸件、顶面为光滑面；所述预制加强墙身包括间隔设置的水平钢筋、间隔设置的竖向钢筋、及拉结筋，并由混凝土浇筑而成；所述竖向钢筋的至少一个端部伸出预制加强墙身外；所述竖向钢连接件竖向间隔设置/竖向贯通设置，包裹在水平钢筋和竖向钢筋之间。
进一步，所述定位键为凸出预制混凝土强身端面的凸头，其顶端为光滑弧面，底面焊接有横向金属板或横向钢筋。
进一步，所述定位键呈柱状，其一端凸出预制加强墙身端面、为凸出部，另一端埋入预制加强墙身内、为埋入部；凸出部顶端为光滑弧面，埋入部有外螺纹，对应螺纹插接在预埋在预制加强墙身内的螺纹套筒内。
进一步，所述自就位凹槽由预制加强墙身的端面向内凹入、呈弧形，且凹入弧度的曲率半径不小于定位键的顶端光滑弧面的曲率半径。
进一步，所述自就位凹槽的外表面为混凝土面、金属面、塑料面或上述的复合面；当所述自就位凹槽的外表面为金属面和/或塑料面时，自就位凹槽的内表面上间隔固定连接有锚固件，所述锚固件埋设在预制加强墙身内。
进一步，所述预制加强墙身的下部开设有排气孔。
进一步，所述预制加强墙身上开设有竖向贯通的内混凝土浇筑孔。
根据所述的自就位加强型预制混凝土墙板的连接结构，包括上层墙板、下层墙板，上、下层墙板通过竖向钢连接件连接，并通过混凝土浇筑为一体，连接处形成连接区；连接区，上、下层墙板的竖向钢筋的端部搭接或焊接或通过附加钢筋搭接或锚固连接；连接区，上层墙板下端面的自就位凹槽/定位键与下层墙板上端面的定位键/自就位凹槽对应连接。
应用所述的连接结构的施工方法，步骤为：
步骤一，预制自就位加强型预制混凝土墙板。
步骤A，制作钢筋网片即水平钢筋、竖向钢筋、拉结筋、竖向钢连接件。
步骤B，制作模具并支设外模板。
步骤C，铺设预制加强墙身的外墙板一侧的钢筋网片。
步骤D，在预制加强墙身的一端面铺设自就位凹槽模板，自就位凹槽模板为金属或塑料材质时，无需拆除。
步骤E，在预制加强墙身的另一端面预埋定位键。
步骤F，在预制加强墙身内铺设钢连接件。
步骤G，铺设预制加强墙身的内墙板一侧的钢筋网片。
步骤H，内、外墙板的钢筋网片之间通过拉结筋连接。
步骤I，在预制加强墙身内浇筑混凝土，养护混凝土至预定强度。
步骤J，拆除模板，取出自就位加强型预制混凝土墙板。
步骤K，取出自就位凹槽模板，完成自就位加强型预制混凝土墙板预制。
步骤二，吊起上方自就位加强型预制混凝土墙板，与下方匹配的自就位加强型预制混凝土墙板对齐，上方定位键或自就位凹槽对应置入下放自就位凹槽或定位键内，微调高度和水平位置，就位完成。
步骤三，在自就位加强型预制混凝土墙板两侧连接斜向临时支撑，调整墙身垂直度，至满足设计要求。
步骤四，将上、下方自就位加强型预制混凝土墙板的连接处相对应的钢连接件连接固定，对应的竖向伸出钢筋通过连接套筒或搭接或焊接或上述的方式组合连接固定。
步骤五，在上、下方自就位加强型预制混凝土墙板的连接处支设模板，浇筑混凝土后振捣、养护，待连接结构达到一定强度后拆模，完成施工。
与现有技术相比，本发明具有以下特点和有益效果：
1、本发明自就位加强型预制混凝土墙板通过在特有的预制加强墙身的上、下端面对应设置定位键和自就位槽，在墙板吊装对接安装时，通过定位键与自就位槽的对接，实现上、下墙板的快速、准确连接，有效提升墙板水平和高度方向的施工就位质量，提升现场施工速度，减少施工人员经验安装造成的认为因素干扰；利用墙板自身重力即可实现辅助定位安装，省时、省力。
2、本发明自就位加强型预制混凝土墙板上设排气孔和排气检测孔，便于对墙板混凝土的浇筑情况进行检测，减少人工检测误差。
3、本发明自就位加强型预制混凝土墙板上设内混凝土浇筑孔，上口为扩口，便于混凝土浇筑。
附图说明
图1是实施例一自就位加强型预制混凝土墙板的立面图（钢连接件沿预制加强墙身贯通设置）。
图2是实施例一自就位加强型预制混凝土墙板的立面图（钢连接件沿预制加强墙身间隔设置）。
图3是自就位加强型预制混凝土墙板的平面图。
图4是自就位加强型预制混凝土墙板的连接结构的立面图。
图5是自就位加强型预制混凝土墙板的连接结构的平面图。
图6是实施例二自就位加强型预制混凝土墙板的立面图（预制加强墙身一端面内的定位键）。
图7是实施例二自就位加强型预制混凝土墙板的立面图（预制加强墙身一端面内的自就位凹槽）。
附图标记：1—预制加强墙身、2—竖向钢连接件、3—定位键、4—自就位凹槽、5—锚固件、6—水平钢筋、7—竖向钢筋、8—连接套筒、9—混凝土、10—排气孔、11—内混凝土浇筑孔、12—螺纹套筒。
具体实施方式
实施例一参见图1至图3所示，一种自就位加强型预制混凝土墙板，包括预制加强墙身1、预埋在预制加强墙身1内的竖向钢连接件2、间隔预埋在预制加强墙身1一端面内的定位键3、及间隔设置在预制加强墙身1另一端面上的自就位凹槽4；所述定位键3与自就位凹槽4的设置位置上下一一对应；所述定位键3为金属凸件、顶面为光滑面；所述预制加强墙身1包括间隔设置的水平钢筋、间隔设置的竖向钢筋及拉结筋，并由混凝土浇筑而成；所述竖向钢筋的至少一个端部伸出预制加强墙身1外；所述竖向钢连接件2竖向间隔设置或竖向贯通设置，包裹在水平钢筋和竖向钢筋之间。
所述定位键的结构可以为：所述定位键为凸出预制混凝土强身1端面的凸头，其顶端为光滑弧面，底面焊接有横向金属板或横向钢筋；参见图1所示，所述定位键的结构也可为：所述定位键呈柱状，其一端凸出预制加强墙身1端面、为凸出部，另一端埋入预制加强墙身1内、为埋入部；凸出部顶端为光滑弧面，埋入部有外螺纹，对应螺纹插接在预埋在预制加强墙身1内的螺纹套筒12内。
所述自就位凹槽4由预制加强墙身1的端面向内凹入、呈弧形，且凹入弧度的曲率半径不小于定位键3的顶端光滑弧面的曲率半径；所述自就位凹槽4的外表面为混凝土面、金属面、塑料面或上述的复合面；当所述自就位凹槽4的外表面为金属面和/或塑料面时，自就位凹槽4的内表面上间隔固定连接有锚固件5，所述锚固件5埋设在预制加强墙身1内；当所述自就位凹槽4的外表面为金属面时，自就位凹槽4的外表面上涂刷有低摩擦涂层，所述低摩擦涂层为聚酰胺涂层、聚甲醛涂层、聚四氟乙烯涂层或膨胀聚四氟乙烯涂层；所述自就位凹槽4凹入预制加强墙身1端面的深度不小于2mm。
参见图3所示，所述预制加强墙身1的下部开设有排气孔10，所述排气孔的上口设有封堵塞，封堵塞上开有检测排气孔，封堵塞的临界检测压力不小于0.0.1 MPa。
参见图3所示，所述预制加强墙身1上开设有竖向贯通的内混凝土浇筑孔11，内混凝土浇筑孔11的上口为向外扩张的喇叭形扩口。
实施例二参见图6和图7所示，与实施例一不同的是，一种自就位加强型预制混凝土墙板，包括预制加强墙身1、预埋在预制加强墙身1内的竖向钢连接件2、及间隔预埋在预制加强墙身1一端面内的定位键3或自就位凹槽4；所述定位键3为金属凸件、顶面为光滑面；所述预制加强墙身1包括间隔设置的水平钢筋、间隔设置的竖向钢筋、及拉结筋，并由混凝土浇筑而成；所述竖向钢筋的至少一个端部伸出预制加强墙身1外；所述竖向钢连接件2竖向间隔设置或竖向贯通设置，包裹在水平钢筋和竖向钢筋之间。
参见图4和图5所示，根据所述的自就位加强型预制混凝土墙板的连接结构，包括上层墙板、下层墙板，上、下层墙板通过竖向钢连接件2连接，并通过混凝土或灌浆料浇筑为一体，连接处形成连接区；连接区，上层墙板下端面的自就位凹槽4/定位键3与下层墙板上端面的定位键3/自就位凹槽4对应连接；连接区四周的设有模板；连接区，上、下层墙板的竖向钢筋7的端部搭接或焊接或通过附加钢筋搭接或锚固连接或通过连接套筒8套接，从而对接的上、下层墙板连接为一个整体，构成竖向整体混凝土墙，形成剪力墙构件。
自就位加强型预制混凝土墙板的水平向伸出钢筋和/或钢连接件抗剪件与水平节点区的水平向钢筋相互交接，并与竖向伸出钢筋、后浇筑的混凝土形成一个整体；水平节点区的可以为后浇筑的钢骨钢筋混凝土，钢骨竖向连续，被节点区的竖向伸出钢筋和横向伸出钢筋所包裹，且钢骨上有栓钉；水平向可以有水平向钢骨，水平向钢骨为：钢板、型钢、焊接钢构件等钢筋混凝土浇筑为一个整体。
自就位加强型预制混凝土墙与楼板连接，形成剪力墙体系；自就位加强型预制混凝土墙板与框架柱、框架梁及混凝土楼板连接为整体，形成框架剪力墙结构体系或者框架核心筒结构体系；上述结构体系中可以增加专用耗能构件，该耗能件为耗能钢梁、双连梁、约束钢板剪力墙、防屈曲支撑；框架柱为钢柱、钢筋混凝土柱、钢-混凝土组合柱、钢-混凝土-钢筋组合柱；连梁/框架梁为钢梁或者变刚度钢梁或者预制混凝土梁、预制混凝土叠合梁、带连接件的预制混凝土叠合梁、现浇混凝土梁；楼板为预制钢筋混凝土楼板，或者钢筋桁架楼板，或者压型钢板现浇钢筋混凝土楼板或者预制钢筋混凝土叠合板或者现浇楼板；结构体系可以在基础与柱或墙之间增加隔震垫。
目前建筑工业化的主流结构是墙身为预制混凝土墙板，上下之间采用灌浆套筒连接的剪力墙结构体系，存在施工质量控制难度较大、施工周期较长，抗拉强度低、抗震性能较差，在地震作用下延性较差，易发生脆性破坏的问题。施工安装时，由于混凝土墙可以达到1～15吨，墙体重，因此难以准确定位。
应用所述的连接结构的施工方法，步骤为：
步骤一，预制自就位加强型预制混凝土墙板：
步骤A，制作钢筋网片即水平钢筋、竖向钢筋、拉结筋、竖向钢连接件。
步骤B，制作模具并支设外模板。
步骤C，铺设预制加强墙身的外墙板一侧的钢筋网片。
步骤D，在预制加强墙身的一端面铺设自就位凹槽模板，自就位凹槽模板为金属或塑料材质时，无需拆除。
步骤E，在预制加强墙身的另一端面预埋定位键。
步骤F，在预制加强墙身内铺设钢连接件。
步骤G，铺设预制加强墙身的内墙板一侧的钢筋网片。
步骤H，内、外墙板的钢筋网片之间通过拉结筋连接。
步骤I，在预制加强墙身内浇筑混凝土，养护混凝土至预定强度。
步骤J，拆除模板，取出自就位加强型预制混凝土墙板。
步骤K，取出自就位凹槽模板，完成自就位加强型预制混凝土墙板预制。
步骤二，吊起上方自就位加强型预制混凝土墙板，与下方匹配的自就位加强型预制混凝土墙板对齐，上方定位键或自就位凹槽对应置入下放自就位凹槽或定位键内，微调高度和水平位置，就位完成。
步骤三，在自就位加强型预制混凝土墙板两侧连接斜向临时支撑，调整墙身垂直度，至满足设计要求。
步骤四，将上、下方自就位加强型预制混凝土墙板的连接处相对应的钢连接件连接固定，对应的竖向伸出钢筋通过连接套筒或搭接或焊接或上述的方式组合连接固定。
步骤五，在上、下方自就位加强型预制混凝土墙板的连接处支设模板，浇筑混凝土后振捣、养护，待连接结构达到一定强度后拆模，完成施工。
Claims (10)
1.一种自就位加强型预制混凝土墙板，其特征在于：包括预制加强墙身（1）、
预埋在预制加强墙身（1）内的竖向钢连接件（2）、间隔预埋在预制加强墙身（1）一端面内的定位键（3）、及间隔设置在预制加强墙身（1）另一端面上的自就位凹槽（4）；所述定位键（3）与自就位凹槽（4）的设置位置上下一一对应；所述定位键（3）为金属凸件、顶面为光滑面；
所述预制加强墙身（1）包括间隔设置的水平钢筋、间隔设置的竖向钢筋及拉结筋，并由混凝土浇筑而成；所述竖向钢筋的至少一个端部伸出预制加强墙身（1）外；
所述竖向钢连接件（2）竖向间隔设置或竖向贯通设置，包裹在水平钢筋和竖向钢筋之间。
2.一种自就位加强型预制混凝土墙板，其特征在于：包括预制加强墙身（1）、
预埋在预制加强墙身（1）内的竖向钢连接件（2）、及间隔预埋在预制加强墙身（1）一端面内的定位键（3）或自就位凹槽（4）；所述定位键（3）为金属凸件、顶面为光滑面；
所述预制加强墙身（1）包括间隔设置的水平钢筋、间隔设置的竖向钢筋、及拉结筋，并由混凝土浇筑而成；所述竖向钢筋的至少一个端部伸出预制加强墙身（1）外；
所述竖向钢连接件（2）竖向间隔设置/竖向贯通设置，包裹在水平钢筋和竖向钢筋之间。
3.根据权利要求1或2所述的自就位加强型预制混凝土墙板，其特征在于：所述定位键为凸出预制混凝土强身（1）端面的凸头，其顶端为光滑弧面，底面焊接有横向金属板或横向钢筋。
4.根据权利要求1或2所述的自就位加强型预制混凝土墙板，其特征在于：所述定位键呈柱状，其一端凸出预制加强墙身（1）端面、为凸出部，另一端埋入预制加强墙身（1）内、为埋入部；
凸出部顶端为光滑弧面，埋入部有外螺纹，对应螺纹插接在预埋在预制加强墙身（1）内的螺纹套筒（12）内。
5.根据权利要求1或2所述的自就位加强型预制混凝土墙板，其特征在于：所述自就位凹槽（4）由预制加强墙身（1）的端面向内凹入、呈弧形，且凹入弧度的曲率半径不小于定位键（3）的顶端光滑弧面的曲率半径。
6.根据权利要求5所述的自就位加强型预制混凝土墙板，其特征在于：所述自就位凹槽（4）的外表面为混凝土面、金属面、塑料面或上述的复合面；
当所述自就位凹槽（4）的外表面为金属面和/或塑料面时，自就位凹槽（4）的内表面上间隔固定连接有锚固件（5），所述锚固件（5）埋设在预制加强墙身（1）内。
7.根据权利要求1或2所述的自就位加强型预制混凝土墙板，其特征在于：所述预制加强墙身（1）的下部开设有排气孔（10）。
8.根据权利要求1或2所述的自就位加强型预制混凝土墙板，其特征在于：所述预制加强墙身（1）上开设有竖向贯通的内混凝土浇筑孔（11）。
9.根据权利要求1所述的自就位加强型预制混凝土墙板的连接结构，其特征在于：包括上层墙板、下层墙板，上、下层墙板通过竖向钢连接件（2）连接，并通过混凝土浇筑为一体，连接处形成连接区；
连接区，上、下层墙板的竖向钢筋（7）的端部搭接或焊接或通过附加钢筋搭接或锚固连接；
连接区，上层墙板下端面的自就位凹槽（4）/定位键（3）与下层墙板上端面的定位键（3）/自就位凹槽（4）对应连接。
10.应用权利要求9所述的连接结构的施工方法，其特征在于，步骤为：
步骤一，预制自就位加强型预制混凝土墙板：
步骤A，制作钢筋网片（即水平钢筋、竖向钢筋）、拉结筋、竖向钢连接件；
步骤B，制作模具并支设外模板；
步骤C，铺设预制加强墙身的外墙板一侧的钢筋网片；
步骤D，在预制加强墙身的一端面铺设自就位凹槽模板，自就位凹槽模板为金属或塑料材质时，无需拆除；
步骤E，在预制加强墙身的另一端面预埋定位键；
步骤F，在预制加强墙身内铺设钢连接件；
步骤G，铺设预制加强墙身的内墙板一侧的钢筋网片；
步骤H，内、外墙板的钢筋网片之间通过拉结筋连接；
步骤I，在预制加强墙身内浇筑混凝土，养护混凝土至预定强度；
步骤J，拆除模板，取出自就位加强型预制混凝土墙板；
步骤K，取出自就位凹槽模板，完成自就位加强型预制混凝土墙板预制；
步骤二，吊起上方自就位加强型预制混凝土墙板，与下方匹配的自就位加强型预制混凝土墙板对齐，上方定位键（或自就位凹槽）对应置入下放自就位凹槽（或定位键）内，微调高度和水平位置，就位完成；
步骤三，在自就位加强型预制混凝土墙板两侧连接斜向临时支撑，调整墙身垂直度，至满足设计要求；
步骤四，将上、下方自就位加强型预制混凝土墙板的连接处相对应的钢连接件连接固定，对应的竖向伸出钢筋通过连接套筒或搭接或焊接或上述的方式组合连接固定；
步骤五，在上、下方自就位加强型预制混凝土墙板的连接处支设模板，浇筑混凝土后振捣、养护，待连接结构达到一定强度后拆模，完成施工。
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