CN111502072B - 一种预制装配式剪力墙水平拼缝结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及装配式剪力墙连接技术领域，具体地是一种预制装配式剪力墙水平拼缝结构及其施工方法。包括上层预制墙体、下层预制墙体、拼缝坐浆层和现浇榫钉。其中，墙体顶底部均间隔设置榫端、榫槽和侧耳；墙体纵向浆锚钢筋的上端整体贯穿顶部侧耳；现浇榫钉通过向墙体拼接形成的榫眼内灌注灌浆料硬化形成。本发明将卯榫结构和约束浆锚连接技术进行结合，借助灌浆料，通过卯榫构造不仅实现了纵向钢筋的无甩出，还将装配式灌浆施工由隐蔽作业转变成面上作业，规避了灌浆不实等施工缺陷的影响；本发明具有节点构造简单，方便施工，节约成本，施工质量有保障等优点，可以很好的解决当前装配式剪力墙竖向连接技术中的不足以及施工中存在的质量问题。

Description

一种预制装配式剪力墙水平拼缝结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及装配式剪力墙连接技术领域，具体地是一种预制装配式剪力墙水平拼缝结构及其施工方法。

背景技术

在大力推广装配式建筑的背景下，结合我国人口现状，装配式剪力墙结构无疑是未来住宅建筑的主要形式。其中，水平拼缝的连接性能对装配式混凝土剪力墙结构的整体性、承载能力和变形能力具有直接的影响。

目前，装配式混凝土结构中常用的竖向连接形式主要有套筒灌浆连接、钢筋焊接连接和约束搭接浆锚连接等。但在实际施工中，套筒成本较高、灌浆质量难以控制、焊接质量不均衡以及因大量留孔导致截面薄弱等问题，上述问题即增大了施工难度，又制约了施工的质量和效率。因此，如何在保证预制剪力墙竖向连接质量的前提下，降低施工成本，减小施工难度，提高施工效率，仍是装配式剪力墙结构推广道路中亟需攻克的难题。

发明内容

本发明的目的在于针对现有装配式剪力墙竖向连接技术中的不足以及施工难度大效率低的问题，提出了一种预制装配式剪力墙水平拼缝结构及其施工方法。

本发明的技术方案中提出了采用卯榫浆锚连接的拼缝结构。之所以采用卯榫浆锚连接结构是因大量试验结果已经验证了约束浆锚连接的可靠性，但其施工的复杂性限制了其推广应用。而卯榫结构是典型的装配节点形式，连接方便、牢固，榫钉还可增强结构的抗剪和抗弯性能，但是要求材料具有可变形性。因此发明人提出了：在墙体连接处设置卯榫连接结构，并且利用灌浆料的高强度和高流动性在施工现场浇筑成形作为榫钉，从而实现卯榫结构和约束浆锚连接的结合；这种连接结构也为预制剪力墙竖向连接形式的研发提供了新的方向。

根据上述思路，为解决上述技术问题，一种预制装配式剪力墙水平拼缝结构，包括上层预制墙体、下层预制墙体和拼缝坐浆层；上层预制墙体下端面与下层预制墙体上端面相连接，在上层预制墙体和下层预制墙体的连接处采用榫端和榫槽相互插接的方式连接，在上层预制墙体和下层预制墙体的连接处设置有所述拼缝坐浆层，所述榫端和榫槽的截面呈矩形状；在上层预制墙体和下层预制墙体连接处的相邻榫端的相邻面上分别设置有内凹的侧耳，所述侧耳为贯通墙体厚度方向的开口槽，且相邻榫端相对接的两内凹侧耳构成榫眼，并在榫眼处设置有现浇榫钉，所述现浇榫钉是由灌注在榫眼内的灌浆料硬化后形成的；侧耳处设置有贯穿侧耳的纵向浆锚钢筋，并在相邻侧耳处对应的纵向浆锚钢筋通过同一连接件固定连接。

上述预制装配式剪力墙水平拼缝结构的施工方法，预制墙体在预制件厂内预制完成，具体施工步骤是：

a.铺设下层预制墙体并对其进行固定及调直；

b.在下层预制墙体顶部的榫端和榫槽表面涂抹拼缝粘结材料，形成拼缝坐浆层；

c.吊装上层预制墙体，确保上层预制墙体和下层预制墙体的榫端和榫槽交错对齐，完成上层预制墙体与下层预制墙体榫端和榫槽的插接；将榫眼内相邻侧耳的纵向浆锚钢筋用连接件固定连接；

d.对上层预制墙体进行调直及稳固，调直后在榫眼处支设注浆模板，通过注浆模板的注浆孔向榫眼内注入灌浆料，直至出浆孔以及榫端和榫槽的缝隙顶端溢出灌浆料为止。

与基于现有的竖向连接技术的预制剪力墙水平拼缝结构相比，本发明的有益效果是：竖向连接的上层预制墙体和下层预制墙体通过榫槽和榫端的插接，大大的方便了装配作业，并且提高了作业效率；同时，在预制墙体的竖向连接端面处无需甩筋（即预留钢筋），并且无需使用套筒或者预埋件大大的节约了成本；现浇榫钉增加了拼缝处的连接强度，以及在侧耳内设置纵向浆锚钢筋并且不同墙体的纵向浆锚钢筋用与同一连接件固定连接，构成了卯榫浆锚连接的结构，提高了拼缝处的抗剪和抗弯能力。

对于本发明还可以做进一步改进，改进方案如下：

进一步的，所述连接件是U型箍筋或者槽形钢。

进一步的，所述侧耳是V形槽，该V形槽的两侧面的夹角为90度，且V形槽的两侧面与所在榫端侧面所夹锐角均为45度，相邻侧耳构成的榫眼的截面为对角线竖直设置的正方形。榫眼处灌注灌浆料后形成现浇榫钉，能够帮助水平拼缝抵抗剪力和弯矩。

进一步的，在拼缝处，上层预制墙体的榫端内布置附加V形筋，V形筋的开口朝下；下层预制墙体的榫端内布置附加箍筋。

进一步的，为了便于观察榫眼内的注浆情况，在步骤d中所使用的注浆模板采用透明板制作而成。

附图说明

图1是本发明中最顶层预制墙体的结构示意图。

图2是本发明中中间层预制墙体的结构示意图。

图3是本发明中最底层预制墙体的结构示意图。

图4是本发明实施例1的结构示意图。

图5是本发明实施例1中槽钢作为连接件与纵向浆锚钢筋的连接示意图。

图6是本发明实施例2中U型箍筋作为连接件与纵向浆锚钢筋的连接示意图。

图7是本发明的施工示意图。

图中：上层预制墙体1；下层预制墙体2；榫槽3；榫端4；纵向浆锚钢筋5；连接件6；附加箍筋7；V形筋8；侧耳9；拼缝坐浆层10；现浇榫钉11；注浆模板12；注浆孔12-1；出浆孔12-2。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、研发特征、达成目的与效果易于明白了解，下面结合具体实施例及附图，对本发明进行详述。

本发明中所涉及的预制墙体需要在预制件厂内完成制作。预制墙体按竖向连接所处位置可大致分为三种，如图1～3所示：最低层预制墙体、中间层预制墙体和最顶层预制墙体，作为最底层预制墙体的顶端端、最顶层预制墙体的底端以及中间层预制墙体的顶底两端处设分别设置有相互间隔的矩形的榫端4和榫槽3。并且榫端4和榫槽3相匹配。另外，结合卯榫结构原理，现浇榫钉11随榫眼的形状构成了底面为正方形的四棱柱体并且墙体安装拼接完成后，现浇榫钉11的正方形截面的一条对角线沿竖直方向设置，即现浇榫钉11的各侧面与墙体相邻榫端的拼缝所夹锐角为45度；能够提高水平拼缝的抗剪和抗弯性能，而且灌浆料灌注而成的现浇榫钉11在实现纵向钢筋浆锚5连接的同时还将灌浆施工由隐蔽施工转变成了面上作业，规避了灌浆不实等施工缺陷对施工质量的影响。

依照本发明所提供的墙体水平拼缝结构，所制作的预制墙体其上端和下端无需预留外伸的浆锚钢筋（尤其是在竖向连接水平拼缝处的墙体的连接端面处，无预留浆锚钢筋），大大的方便了运输同时也节省了钢筋。

实施例1：

如图4所示，在上层预制墙体1和下层预制墙体2连接处通过矩形榫端4和榫槽3相互插接；且上层预制墙体1榫槽3（榫端4）的形状及尺寸与对应的下层预制墙体2的榫端4（榫槽3）的形状尺寸相匹配；在墙体水平拼缝处设有拼缝坐浆层10，所述拼缝坐浆层10是通过在位于下层预制墙体2的榫端4和榫槽3上表面涂抹一定厚度的结构胶（或者是高强水泥等粘结材料）所形成的具有一定厚度的墙体连接层，拼缝坐浆层的厚度取10～20mm为宜。

侧耳9的纵向截面呈等腰直角三角形，在拼缝处榫端4侧面由相邻侧耳9构成的榫眼的截面为正方形，并且所述正方形的对角线沿竖直方向。墙体内的纵向浆锚钢筋5贯穿侧耳9并与榫端4的端面齐平，并在相邻侧耳9处同侧的纵向浆锚钢筋5与同一连接件6固定相连。上层预制墙体1的榫端4内布置附加V形筋8，V形筋8的开口朝下；下层预制墙体2的榫端4内布置附加箍筋7。所述附加箍筋7靠近榫端4的端面。

如图5，墙体内的纵向浆锚钢筋5贯穿侧耳9并与榫端4的端面齐平，并在相邻侧耳9处同侧的纵向浆锚钢筋5本别与同一连接件6固定连接；本实施例的纵向浆锚钢筋5是贯穿侧耳的预制墙体内的纵向分布钢筋，并且预制墙体的纵向分布钢筋均与预制墙体上下端面对齐，不向外伸出。所述连接件6是槽形钢，所述槽形钢的开口宽度（即两侧内壁之间的距离）与榫眼处的不同墙体同侧的两纵向浆锚钢筋5的间距相匹配。并且所述的两纵向浆锚钢筋5分别与连接件6（槽形钢）的两侧壁焊接在一起。

用于榫眼灌浆用的注浆模板使用透明的钢化玻璃板（或者是透明亚克力板）。

实施例2：

实施例2与实施例1的区别在于：两接上层预制墙体1和下层预制墙体2纵向浆锚钢筋5的连接件6采用U型箍筋。在实施例2中如图6所示，每个榫眼处分别设置有四个连接件6（U型箍筋），两个一组；其中一组靠近榫眼上方设置，另一组设置在靠近榫眼下方的位置处。且同一组的U型箍筋之间焊接或绑扎成一体。与实施例1相同之处在此不再赘述。

在具体实施本发明时应注意，为了方便墙体的装配及榫端4和榫槽3的对接，榫槽3的宽度应略大于榫端4的宽度，榫槽3和榫端4两侧之间保持5～8毫米的缝隙。榫端4和榫槽3之间的缝隙由的灌浆料填充。

对于本发明所提供的连接结构（竖向连接水平拼缝）的施工方法：首先，墙体在预制件厂内预制完成（包括最底层墙体、中间层墙体和最顶层墙体）。其具体施工步骤是：

a. 铺设最底层预制墙体，对该层墙体进行固定及调直；在榫眼处相邻侧耳9的纵向浆锚钢筋5处用连接件6固定连接；

b. 在预制墙体的顶端的榫端4和榫槽3表面涂抹拼缝粘结材料，形成拼缝坐浆层10；

c. 吊装预制墙体，确保上层预制墙体1和下层预制墙体2的榫端4和榫槽3交错对齐，完成墙体连接处对应的榫端4和榫槽3的相互插接，以及连接件6与上层预制墙体1和下层预制墙体2纵向浆锚钢筋5的固定连接；

d. 对新一层墙体进行调直，调直后在墙体连接结构的榫眼处支设透明材质的注浆模板12，通过注浆模板的注浆孔12-1向榫眼内灌注灌浆料，直至出浆孔12-2以及榫端4和榫槽3的缝隙顶端溢出灌浆料为止。如图7所示，在水平拼缝处支设注浆模板12。

相对于现有的预制墙体水平拼缝的连接方式，本发明结合了干连接和湿连接两种连接方式，并且结合了传统木制建筑的卯榫结构够，因此与传统的剪力墙竖向连接的水平拼缝结构相比，本发明具有的优点是：

(1)、本发明借助卯榫结构特点，大大简化了约束浆锚连接构造，大大的减少了墙体预埋开洞（或者一些情况下能够避免墙体预埋开洞）；同时，将灌浆施工由隐蔽式、不可见的施工转变成了面上作业，可以通过透明的注浆模板观察注浆情况；灌浆料施工现场灌注而成的现浇榫钉11还可以帮助结构抗剪和抗弯。

(2)本发明所涉及构造形式无需套筒或者预埋件，节约了成本。

(3)本发明所涉及预制墙体外无需预留浆锚筋，顶底部开槽位置统一、尺寸相同，对现场施工具有定位功能，大大提高了预制构件的制作、运输和安装效率。

(4)与套筒灌浆连接技术相比，本发明节点构造简单，方便施工，节约成本，不仅灌浆方便，而且灌浆质量容易监控。

本发明将卯榫结构和约束浆锚连接技术进行结合，借助灌浆料，通过卯榫构造不仅实现了纵向钢筋的无甩出，还将装配式灌浆施工由隐蔽作业转变成面上作业，规避了灌浆不实等施工缺陷的影响；本发明具有节点构造简单，方便施工，节约成本，施工质量有保障等优点，可以很好的解决当前装配式剪力墙竖向连接技术中的不足以及施工中存在的质量问题，具有十分广阔的应用前景。

以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点，并非对发明作任何形式上的限制。在不脱离本发明技术实质和范围的前提下，对以上实施例所进行的各种变化、修饰和改进，均属于本发明保护范围。

Claims (2)

1.一种预制装配式剪力墙水平拼缝结构，包括上层预制墙体、下层预制墙体和拼缝坐浆层；上层预制墙体下端面与下层预制墙体上端面相连接，在上层预制墙体和下层预制墙体的连接处采用榫端和榫槽相互插接的方式连接，在上层预制墙体和下层预制墙体的连接处设置有所述拼缝坐浆层，其特征在于：

所述榫端和榫槽的截面呈矩形状；在上层预制墙体和下层预制墙体连接处的相邻榫端的相邻面上分别设置有内凹的侧耳，所述侧耳为贯通墙体厚度方向的开口槽，且相邻榫端相对接的两内凹侧耳构成榫眼，并在榫眼处设置有现浇榫钉，所述现浇榫钉是由灌注在榫眼内的灌浆料硬化后形成的；侧耳处设置有贯穿侧耳的纵向浆锚钢筋，并在相邻侧耳处对应的纵向浆锚钢筋通过同一连接件固定连接；

所述连接件是U型箍筋或者槽形钢；

所述侧耳是V形槽，该V形槽的两侧面的夹角为90度，且V形槽的两侧面与所在榫端侧面所夹锐角均为45度，相邻侧耳构成的榫眼的截面为对角线竖直设置的正方形；

在拼缝处，上层预制墙体的榫端内布置附加V形筋，V形筋的开口朝下；下层预制墙体的榫端内布置附加箍筋。

2.如权利要求1所述的预制装配式剪力墙水平拼缝结构的施工方法，墙体在预制件厂内预制完成，其特征在于,具体施工步骤是：

a. 铺设下层预制墙体并对其进行固定及调直；

b. 在下层预制墙体顶部的榫端和榫槽表面涂抹拼缝粘结材料，形成拼缝坐浆层；

c. 吊装上层预制墙体，确保上层预制墙体和下层预制墙体的榫端和榫槽交错对齐，完成上层预制墙体与下层预制墙体榫端和榫槽的插接；将榫眼内相邻侧耳的纵向浆锚钢筋用连接件固定连接；

d. 对上层预制墙体进行调直及稳固，调直后在榫眼处支设注浆模板，通过注浆模板的注浆孔向榫眼内注入灌浆料，直至出浆孔以及榫端和榫槽的缝隙顶端溢出灌浆料为止；所使用的注浆模板采用透明板制作而成。

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