CN113356405A - 一种基于预埋型钢的装配式复合墙结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于预埋型钢的装配式复合墙结构及其施工方法，包括预制复合墙板，预制复合墙板的竖向拼缝端设置有预埋H型钢，预埋H型钢沿预制复合墙板的高度方向通长设置；预埋H型钢的腹板与预制复合墙板平行，最外侧翼缘与预制复合墙板的拼缝端平齐设置；预制复合墙板的竖向拼缝端设置有若干缺口，预埋H型钢在缺口处露出设置；其中一个预制复合墙板中的预埋H型钢的出露段通过螺栓与相邻的预制复合墙板中的预埋H型钢的出露段固定相连；预制复合墙板的缺口处采用灌浆体充填；本发明通过设置预埋H型钢，有效提高了预制复合墙板的竖向承载力；预埋H型钢之间通过螺栓固定，并对缺口采用灌浆体充填，有效提高了墙体竖缝的抗剪能力及可靠性。
Description
技术领域
本发明属于装配式复合墙技术领域，特别涉及一种基于预埋型钢的装配式复合墙结构及其施工方法。
背景技术
装配式复合墙结构体系其主要由预制复合墙板、现浇边缘构件及楼板装配整浇而成，具有节能保温、耗能减震及快速建造等特点，但相对剪力墙，传统的装配式复合墙承载力较低，因此，传统的装配式复合墙仅适宜于中低层住宅建筑；在装配式混凝土结构中，墙与墙之间的竖缝连接、以及墙与梁之间的连接一直是装配式结构连接技术中的难点及重点，连接的可靠性直接影响到结构的安全性能和使用性能。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种基于预埋型钢的装配式复合墙结构及其施工方法，以解决现有的装配式复合墙竖向接缝连接结构复杂，复合墙承载力低，现场作业量大的技术问题。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
本发明提供了一种基于预埋型钢的装配式复合墙结构，包括预制复合墙板，预制复合墙板的竖向拼缝端设置有预埋H型钢，预埋H型钢沿预制复合墙板的高度方向通长设置；预埋H型钢的腹板与预制复合墙板平行，最外侧翼缘与预制复合墙板的拼缝端平齐设置；
预制复合墙板的竖向拼缝端设置有若干缺口，预埋H型钢在缺口处露出设置；其中一个预制复合墙板中的预埋H型钢的出露段通过螺栓与相邻的预制复合墙板中的预埋H型钢的出露段固定相连；预制复合墙板的缺口处采用灌浆体充填。
进一步的，预制复合墙板包括肋格结构、若干砌块及混凝土外包层；肋格结构中充填有砌块，混凝土外包层包裹在肋格结构的外侧；肋格结构包括若干肋柱及若干肋梁，若干肋柱及肋梁相互连接形成肋格结构；预制复合墙板的缺口设置在肋梁的端部。
进一步的，预埋H型钢的一侧翼缘上设置有纵筋贯穿孔，纵筋贯穿孔远离预制复合墙板的竖向拼缝端设置；肋梁纵筋穿设在纵筋贯穿孔中，肋梁纵筋的穿入端端部采用挤压套筒固定，肋梁纵筋采用带肋钢筋。
进一步的，预埋H型钢的另一侧翼缘上设置有螺栓孔，螺栓孔靠近预制复合墙板的竖向拼缝端设置；螺栓孔中设置有固定螺栓，利用固定螺栓将相邻两个预制复合墙板中的预埋H型钢的翼缘固定相连。
进一步的，肋柱与肋梁分别采用聚丙烯纤维细骨料混凝土浇注成型；其中，聚丙烯纤维细骨料混凝土中的细骨料为再生细骨料，粗骨料为天然粗骨料。
进一步的，砌块采用混凝土加气块。
进一步的，预埋H型钢的腹板两侧分别设置有若干中间横板对，中间横板对与预制复合墙板的缺口位置相匹配；每个中间横板对包括上下平行的两个中间横板；两个中间横板之间形成灌浆空间，灌浆体充填在灌浆空间中。
进一步的，预埋H型钢的上下端分别设置有型钢端板，型钢端板水平焊接固定在预埋H型钢上下两端；型钢端板上设置有若干螺栓孔；底梁中设置有底梁预埋螺栓，底梁预埋螺栓的一端埋设在底梁中，另一端穿入型钢端板的螺栓孔中，并通过螺母固定。
本发明还提供了一种基于预埋型钢的装配式复合墙结构的施工方法，包括以下步骤：
步骤1、按要求加工制作预埋H型钢；
步骤2、预制复合墙板制作
安装预埋H型钢，绑扎钢筋骨架，支模，浇注混凝土，养护成型后拆模，得到所述的预制复合墙板；
步骤3、吊装施工
将预制复合墙板按要求吊装至预设安装位置后，采用螺栓将相邻两个预制复合墙板中预埋H型钢的出露段固定连接在一起；
步骤4、灌浆处理
对预制复合墙板的缺口处采用灌浆料进行灌浆，形成灌浆体，完成装配式复合墙连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供了一种基于预埋型钢的装配式复合墙结构及其施工方法，通过在预制复合墙板的竖向拼缝端设置预埋H型钢，有效提高了预制复合墙板的竖向承载力；预制复合墙板的竖缝拼缝端设置缺口，缺口处的预埋H型钢之间通过螺栓固定，并对缺口采用灌浆体充填，有效提高了墙体竖缝的抗剪能力，保证了墙体竖缝连接的可靠性；本发明采用干连接及灌浆连接，连接方式简单，无需现场绑扎钢筋，施工质量可靠，施工效率较高。
进一步的，将肋梁钢筋穿过预埋H型钢翼缘上的孔洞并通过挤压套筒固定连接，可作为预埋H型钢在复合墙中的可靠锚固措施，并与预埋H型钢形成整体钢骨架共同受力，提高了结构的强度和稳定性；同时，保证了预埋H型钢在复合墙中的精准定位。
进一步的，肋柱与肋梁分别采用聚丙烯纤维细骨料混凝土浇注成型，1.聚丙烯再生细骨料混凝土的应用缓解对天然混凝土的需求，实现了节能环保效果。
进一步的，通过在预埋H型钢的上下端分别设置型钢端板，将底梁上的底梁预埋螺栓穿设在型钢端板中，有效提高了墙体水平缝连接的强度和可靠性，施工效率较高。
附图说明
图1为本发明所述的装配式复合墙的装配结构示意图；
图2为本发明中的预埋H型钢的翼缘的开孔结构示意图；
图3为本发明中的预埋H型钢的端板及中间横板的开孔结构示意图；
图4为本发明中的复合墙板之间的竖缝连接局部结构示意图；
图5为本发明中的复合墙板与底梁之间的接缝连接局部结构示意图；
图6为本发明中的挤压套筒与肋梁纵筋的连接结构示意图。
其中，1第一墙板，2第二墙板，3预埋H型钢，4型钢端板，5中间横板；6肋格结构，7砌块，8肋梁纵筋，9固定螺栓，10底梁，11挤压套筒，12底梁预埋螺栓。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题，技术方案及有益效果更加清楚明白，以下具体实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如附图1-6所示，本发明提供了一种基于预埋型钢的装配式复合墙，包括预制复合墙板，预制复合墙板的竖向拼缝端设置有预埋H型钢3，预埋H型钢3沿预制复合墙板的高度方向通长设置；预埋H型钢3的腹板与预制复合墙板平行，最外侧翼缘与预制复合墙板的拼缝端平齐设置；优选的，预埋H型钢3的腹板位于预制复合墙板的厚度中心线上；预制复合墙板的竖向拼缝端设置有若干缺口，预埋H型钢3在缺口处露出设置。
当相邻设置的第一墙板1和第二墙板2竖向拼缝时，第一墙板1中的预埋H型钢的出露段通过固定螺栓9固定连接与第二墙板2中的预埋H型钢的出露段固定连接，并在预制复合墙板的缺口处采用灌浆体充填。
预制复合墙板包括肋格结构6、若干砌块7及混凝土外包层；肋格结构6中充填有砌块7，混凝土外包层包裹在肋格结构6的外侧；肋格结构6包括若干肋柱及若干肋梁，若干肋柱及肋梁相互连接形成肋格结构6；预制复合墙板的缺口设置在肋梁的端部。
预埋H型钢3的一侧翼缘上设置有纵筋贯穿孔，纵筋贯穿孔远离预制复合墙板的竖向拼缝端设置；肋梁纵筋8穿设在纵筋贯穿孔中，肋梁纵筋8采用带肋钢筋；肋梁纵筋8的穿入端端部采用挤压套筒11固定，通过在肋梁纵筋8的穿入端端部设置挤压套筒11，利用挤压套筒11将肋梁纵筋8与预埋H型钢3的翼缘固定连接在一起；采用将肋梁钢筋穿过预埋H型钢的翼缘上的孔洞，并通过挤压套筒固定连接，可作为预埋H型钢在复合墙中的可靠锚固措施，并与预埋H型钢形成整体钢骨架共同受力；同时，保证了预埋H型钢在复合墙中的精准定位。
预埋H型钢3的另一侧翼缘上设置有螺栓孔，螺栓孔靠近预制复合墙板的竖向拼缝端设置；螺栓孔中设置有固定螺栓9，利用固定螺栓9将相邻两个预制复合墙板中的预埋H型钢3的翼缘固定相连。
本发明中，预埋H型钢3上的纵筋贯穿孔及螺栓孔均设置在预埋H型钢的出露段，用于预制复合墙板的竖缝连接。
本发明中，肋柱与肋梁分别采用聚丙烯纤维细骨料混凝土浇注成型；其中，聚丙烯纤维细骨料混凝土中的细骨料为再生细骨料，粗骨料为天然粗骨料；优选的，每立方聚丙烯纤维再生细骨料配合比为：聚丙烯纤维1.5kg、再生细骨料180kg、天然粗骨料1165kg、天然细骨料420kg、水泥400kg、水180kg以及减水剂6kg；其中，再生细骨料来自废旧建筑拆除后的混凝土，并经破碎、筛分而成；砌块7采用混凝土加气块。
预埋H型钢3的腹板两侧分别设置有若干中间横板对，中间横板对与预制复合墙板的缺口位置相匹配；每个中间横板对包括上下平行的两个中间横板5；两个中间横板5之间形成灌浆空间，灌浆体充填在灌浆空间中；优选的，灌浆体采用高强灌浆料灌注成型，确保了灌浆体的施工质量，有效提高了结构的整体性，避免了竖缝开裂。
预埋H型钢3的上下端分别设置有型钢端板4，型钢端板4水平焊接固定在预埋H型钢3上下两端；型钢端板4上设置有若干螺栓孔；当预制复合墙板与底梁10之间进行水平缝连接时，底梁10中设置有底梁预埋螺栓12，底梁预埋螺栓12的一端埋设在底梁10中，另一端穿入型钢端板4的螺栓孔中，并通过螺母固定。
本发明所述的一种基于预埋型钢的装配式复合墙结构的施工方法，具体包括以下步骤：
步骤1、配制聚丙烯纤维细骨料混凝土
将天然粗骨料及再生细骨料置于混凝土永凝剂中浸泡10min；其中，混凝土永凝剂采用DPS溶液；利用浸泡后的天然粗骨料及再生细骨料与其他原料混合，配制得到再生细骨料混凝土；之后，将聚丙烯纤维置于水中混合搅拌3-5min至纤维分布均匀；将聚丙烯纤维分散液加入再生细骨料混凝土中充分搅拌，制成聚丙烯纤维再生细骨料混凝土。
步骤2、预制复合墙板制作：
支模完成后，浇筑模板中底层细石混凝土层，然后放置混凝土加气块；在复合墙模板的边肋柱部位准确放置预制H型钢，预制H型钢保护层厚度为15-20mm；绑扎钢筋骨架，并将直径为8mm的肋梁带肋钢筋穿过H型钢一侧翼缘的纵筋贯穿孔中，将挤压套筒固定在肋梁纵筋端部，固定预埋H型钢，肋梁纵筋与预埋H型钢形成整体钢骨架；浇注聚丙烯再生细骨料混凝土；其中，预制复合墙板的预留缺口处不进行浇筑；混凝土浇筑后进行振捣；养护成型后拆模，得到所述的预制复合墙板。
步骤3、吊装施工
预制复合墙板制作及养护完成后，运至现场吊装墙板；安装时先将底梁预留螺栓对准型钢端板的螺栓孔，底梁螺栓插入型钢端板的螺栓孔后拧紧螺母；其中，预制复合墙板的顶部与上一层底梁连接同此；进行预制复合墙板之间的竖缝连接，将固定螺栓穿入预埋H型钢翼缘的螺栓孔中，拧紧螺母，利用固定螺栓将相邻两个预制复合墙板中的预埋H型钢的翼缘固定相连。
步骤4、在灌浆料区域灌高强灌浆料，完成连接。
本发明所述的基于预埋型钢的装配式复合墙结构，通过在预制复合墙的竖向接缝端的肋柱中设置预埋H型钢，有效提高了预制复合墙板的竖向承载力；预埋H型钢上的中间横板及端部型钢均采用焊接固定，利用中间横板在预埋H型钢的两翼缘之间形成灌浆空间，便于对预制复合墙板缺口处进行灌浆处理，实现灌浆连接。
本发明中，通过在预埋H型钢的翼缘上开设孔洞以实现锚固与连接；其中，在预埋H型钢的一侧翼缘上设置钢筋贯穿孔，肋梁纵筋穿入钢筋贯穿孔中，并通过伸入挤压套筒内，后在挤压套筒外侧施加力，实现预埋H型钢与预制复合墙板之间的固定与连接；优选的，肋梁纵剪为带肋钢筋；在预埋H型钢的另一侧翼缘上设置螺栓孔，利用固定螺栓将相邻预制复合墙板中的预埋H型钢固定连接，进而实现对相邻预制复合墙板的竖缝连接；通过在型钢端板上设置螺栓孔，并将底梁上的底梁预埋钢筋穿入型钢端板上的螺栓孔中，实现了预制复合墙板与底梁之间的水平缝连接；待螺栓连接完成，后灌浆料区域灌入高强灌浆料灌浆，完成预制复合墙板与底梁的水平缝连接及相邻预制复合墙板之间的竖向接缝连接。
本发明中，将聚丙烯纤维再生细骨料混凝土应用于装配式复合墙，通过理论研究及配合比设计给出每立方米聚丙烯纤维再生细骨料混凝土的配合比及制作方法，以保证再生材料的强度，聚丙烯再生细骨料混凝土的应用缓解对天然混凝土的需求；通过预制复合墙板两侧预埋H型钢的存在极大提高了复合墙的竖向承载力；相邻复合墙板之间通过预埋H型钢中的螺栓连接以及连接区域浇筑高强灌浆料两种方式，保证了墙体竖缝连接及水平缝连接的强度及可靠性；本发明连接方式简单，不需要在施工现场绑扎钢筋，施工质量可靠，施工速度快捷。
上述实施例仅仅是能够实现本发明技术方案的实施方式之一，本发明所要求保护的范围并不仅仅受本实施例的限制，还包括在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化、替换及其他实施方式。
Claims (9)
1.一种基于预埋型钢的装配式复合墙结构，其特征在于，包括预制复合墙板，预制复合墙板的竖向拼缝端设置有预埋H型钢(3)，预埋H型钢(3)沿预制复合墙板的高度方向通长设置；预埋H型钢(3)的腹板与预制复合墙板平行，最外侧翼缘与预制复合墙板的拼缝端平齐设置；
预制复合墙板的竖向拼缝端设置有若干缺口，预埋H型钢(3)在缺口处露出设置；其中一个预制复合墙板中的预埋H型钢(3)的出露段通过螺栓与相邻的预制复合墙板中的预埋H型钢(3)的出露段固定相连；预制复合墙板的缺口处采用灌浆体充填。
2.根据权利要求1所述的一种基于预埋型钢的装配式复合墙结构，其特征在于，预制复合墙板包括肋格结构(6)、若干砌块(7)及混凝土外包层；肋格结构(6)中充填有砌块(7)，混凝土外包层包裹在肋格结构(6)的外侧；肋格结构(6)包括若干肋柱及若干肋梁，若干肋柱及肋梁相互连接形成肋格结构(6)；预制复合墙板的缺口设置在肋梁的端部。
3.根据权利要求2所述的一种基于预埋型钢的装配式复合墙结构，其特征在于，预埋H型钢(3)的一侧翼缘上设置有纵筋贯穿孔，纵筋贯穿孔远离预制复合墙板的竖向拼缝端设置；肋梁纵筋(8)穿设在纵筋贯穿孔中，肋梁纵筋(8)的穿入端端部采用挤压套筒(11)固定；肋梁纵筋(8)采用带肋钢筋。
4.根据权利要求2所述的一种基于预埋型钢的装配式复合墙结构，其特征在于，预埋H型钢(3)的另一侧翼缘上设置有螺栓孔，螺栓孔靠近预制复合墙板的竖向拼缝端设置；螺栓孔中设置有固定螺栓(9)，利用固定螺栓(9)将相邻两个预制复合墙板中的预埋H型钢(3)的翼缘固定相连。
5.根据权利要求2所述的一种基于预埋型钢的装配式复合墙结构，其特征在于，肋柱与肋梁分别采用聚丙烯纤维细骨料混凝土浇注成型；其中，聚丙烯纤维细骨料混凝土中的细骨料为再生细骨料，粗骨料为天然粗骨料。
6.根据权利要求2所述的一种基于预埋型钢的装配式复合墙结构，其特征在于，砌块(7)采用混凝土加气块。
7.根据权利要求1所述的一种基于预埋型钢的装配式复合墙结构，其特征在于，预埋H型钢(3)的腹板两侧分别设置有若干中间横板对，中间横板对与预制复合墙板的缺口位置相匹配；每个中间横板对包括上下平行的两个中间横板(5)；两个中间横板(5)之间形成灌浆空间，灌浆体充填在灌浆空间中。
8.根据权利要求1所述的一种基于预埋型钢的装配式复合墙结构，其特征在于，预埋H型钢(3)的上下端分别设置有型钢端板(4)，型钢端板(4)水平焊接固定在预埋H型钢(3)上下两端；型钢端板(4)上设置有若干螺栓孔；底梁(10)中设置有底梁预埋螺栓(12)，底梁预埋螺栓(12)的一端埋设在底梁(10)中，另一端穿入型钢端板(4)的螺栓孔中，并通过螺母固定。
9.如权利要求1-8任意一项所述的一种基于预埋型钢的装配式复合墙结构，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、按要求加工制作预埋H型钢；
步骤2、预制复合墙板制作
安装预埋H型钢，绑扎钢筋骨架，支模，浇注混凝土，养护成型后拆模，得到所述的预制复合墙板；
步骤3、吊装施工
将预制复合墙板按要求吊装至预设安装位置后，采用螺栓将相邻两个预制复合墙板中预埋H型钢的出露段固定连接在一起；
步骤4、灌浆处理
对预制复合墙板的缺口处采用灌浆料进行灌浆，形成灌浆体，完成装配式复合墙连接。
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