一种装配式混凝土预制转换层安装结构及其施工方法
技术领域
本发明属于建筑施工技术领域,特别涉及一种装配式混凝土预制转换层安装结构及其施工方法。
背景技术
随着现在工业技术的发展,装配式建筑也应运而生。在装配式建筑施工中梁柱节点、梁板柱的连接一直是关乎建筑整体功能性安全和适应性的基础。由此对于预制柱的安装、梁板与预制柱节点的连接是整体装配式中重中之重。但是在实际施工中,装配式建筑也需要有部分结构进行现场浇筑,以满足整体性和功能性要求,尤其是叠合板的施工,更是不可避免的。如何在降板转换层处进行节点设计、对于预制柱支架的安放以及整体预制和现浇的结合施工都是以往缺少针对性设计的,需要对应的方案进行精细化处理。
发明内容
本发明提供了一种装配式混凝土预制转换层安装结构及其施工方法,用以解决预制柱安装、支架的安放、板柱节点设计、叠合板连缝设计以及叠合板现浇施工等技术问题。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种装配式混凝土预制转换层安装结构,包含支架、连接于支架内部的预制柱、连接于预制柱一侧或两侧的叠合板以及连接于叠合板之间的预制梁;所述支架为L形件,四个支架为一组合围成口字形,口字型对应预制柱;
所述支架底部连接有基础、飘板组件或脚手架;
所述叠合板包含预制板部和现浇板部,相邻叠合板的预制板部之间设置有连缝;预制板部下方连接有可调节高度的脚手架;
现浇板部内设置有现浇纵筋,现浇纵筋伸入预制柱内。
进一步的,所述支架的上部开设有安装槽孔、安装槽孔内穿接有紧固螺栓、支架竖向上可拆卸连接有连板以及连板上开设有螺栓孔通过螺栓与支架连接;
所述支架底部设置有底板,底板与基础、飘板组件(10)或脚手架可拆卸固定连接。
进一步的,所述安装槽孔和螺栓孔均为椭圆孔,安装槽孔的椭圆孔长轴竖向布置,螺栓孔的椭圆孔长轴横向布置;安装槽孔内对应两个竖向并排紧固螺栓穿接且每个紧固螺栓对应设置有垫板。
进一步的,所述脚手架包含脚手架体和连接于脚手架体顶部的脚手架顶调件,所述脚手架调节顶部对应连接支架或叠合板;所述脚手架顶调件包含顶部带有水平板的螺纹杆和/或顶部带有水平板的千斤顶;所述千斤顶底部与脚手架体可拆卸连接。
进一步的,所述预制柱包含下柱和上柱,所述上柱和下柱轴心错位布置;上柱和下柱一侧竖向齐平布置,齐平布置一侧设置有降板的叠合板;结构梁上方依次连接有墙体、混凝土墩和支架,其中支架对应上柱设置。
进一步的,所述预制板部包含预制板体、设置于预制板体内的预制纵筋和预制横筋,所述预制纵筋在长向通长设置,预制纵筋端部伸入预制柱内部且伸入长度不少于预制柱宽度的一半。
进一步的,所述连缝为竖向贯通设置且连缝内设置有缝连筋,所述缝连筋为C形筋;C形筋上部与现浇横筋连接,下部与预制横筋连接;且连缝顶部为三角形留缝,三角形留缝上方设置有缝加强筋。
进一步的,所述现浇板部包含现浇梁体、连接于现浇梁体内的现浇纵筋和现浇横筋,所述现浇纵筋在现浇梁体内通长设置;还包含现浇纵断筋和现浇底筋,现浇纵断筋设置于顶部现浇纵筋下方在预制柱节点处断开设置,所述现浇底筋为梁体现浇段底部纵筋,现浇底筋在现浇段通长设置且伸入预制柱内;
还设置有八字连筋,八字连筋底部分别连接于两个预制横筋上,顶部连接于一个现浇横筋上。
进一步的,所述飘板组件通过固定组件连接于预制柱上,且飘板组件通过植筋与预制连接,植筋伸入预制柱内;
所述飘板组件包含飘板主体、连接于飘板主体内的飘板水平筋以及连接于飘板水平筋外侧的飘板箍筋;所述飘板水平筋分层设置;所述飘板箍筋与固定组件连接;
所述固定组件包含固定螺母和固连杆,固定螺母连接于预制柱外侧,固连杆穿过预制柱伸入飘板主体内与飘板箍筋连接。
进一步的,一种装配式混凝土预制转换层安装结构的施工方法,具体步骤如下:
步骤一、根据装配式建筑的梁柱结构,在预制厂内提前加工预制梁、预制柱和叠合板中预制板部,根据装配位置进行编号,而后运至现场;
步骤二、首层预制柱吊装前,按轴线放出柱外边线,并校核柱纵筋分布情况,对照预制柱纵筋排布,使用钢管弯曲柱纵筋,避免吊装过程碰撞或与预制柱焊接间距较大,柱纵筋调整后将放置好此范围箍筋;
步骤三、使用水准仪测定支架四角标高,小量高差使用钢垫片调平;吊装预制柱位置距柱300mm处使用脚手架搭设临时支架,用于吊装安装完成后松钩使用,后续作为叠合板支撑架;
步骤四、对于首吊出现的边柱及临空边,支架已调整为四角受力,对于临空边采取增加植筋,设置飘板组件的方式,同时此飘板组件也作为后续施工砌体墙与窗的起步支撑;其中,对于≤600mm高的降板位置,采用混凝土墩加顶面调整的方式设置支架基础;
步骤五、首层预制柱安装,首层预制柱吊至安装位置临近处,使用紧固螺栓将支架固定在预制柱底,此时紧固螺栓可不用紧固;
步骤六、支架安装后,将预制柱吊至安装位置,预制柱按上层梁位画定结构标高1m线,吊装全过程使用全站仪测量,控制预制柱标高,支架在自重作用下底部与现浇面贴合,工人按柱边线调整支架及预制柱位置,支架内边线与柱边线重合,依次调整支架四角,定位准确后将支架与基础使用螺栓固定;预制柱放置完毕应立即完成柱侧斜撑,以防止预制柱发生倾斜;
步骤七、装配式建筑的转换层柱之间使用补偿收缩混凝土浇筑,采用两面封模,其中相对两面留置簸箕口,混凝土由大尺寸柱面方向浇入,使用振动棒保证混凝土密实,另一面主要作为排气口;
步骤八、预制板部和结构板吊装校正后,预制板的预制钢筋伸入预制梁内,预制板深入梁侧模10mm,并按图纸绑扎板负弯矩钢筋,浇筑叠合层混凝土,使预制层与叠合层形成整体项目;
步骤九、叠合板相互之间分离式接缝主要存在于拼装单向叠合板时,单向叠合板在施工现场吊运装配中,预制叠合板块之间总是存在10mm的连缝;一种为贯通式连缝,对于这种缝隙,施工现场采取“滤堵结合法”,“滤”是指在叠合板装配定位完成后,在板块缝隙处铺设宽200mm的密目钢丝网,缝隙每边100mm,通过钢丝网的过滤,流进板块缝隙中的全是水泥浆液;“堵”是指在叠合板的下部顺着缝隙,采用直径15mm的PVC管模板进行密封,采用细扎丝间距200mm穿板缝隙与上部垂直于板缝的现浇板部的现浇横筋连接;在连缝内混凝土凝固后,拆除的PVC管重复使用,叠合板块接缝处形成的三角形留缝,在楼板面刮腻子前用弹性腻子嵌缝密实,再进行后续工序施工;
步骤十、安装叠合板时,各节点处在预制梁的梁面搭接5-10mm,施工装配时,在接缝处粘贴宽5-10mm双面胶带,构件吊运装配完成达到密封,浇筑上部混凝土结合面时不产生渗漏;现浇板与预制梁、预制柱接口处无搭接时,采用方木或模板贴紧构件边支模,采用三角楔形木调节塞紧进行密缝的方式处理。由此,完成装配式转换层节点处结构的施工。
本发明的有益效果体现在:
1)本发明通过支架的设置,利于预制柱的安装,其中安装槽孔和螺栓孔进行固定和适应性调整;而且对于支架在临空或临边时通过脚手架、飘板组件和飘板组件进行承托连接;
2)本发明通过固定组件和植筋的设置,利于将飘板组件进行固定,且进一步与预制柱整体性连接,其中固定连杆可将预制柱、飘窗箍筋进行统一性连接进一步提高承力能力;
3)本发明通过叠合板与预制柱的节点设计,一方面利于节点处的连接牢靠,另一方面便于预制和现浇的联合施工;其中相邻叠合板之间的连缝设计,进一步的保证了叠合板自身的连接一体性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解;本发明的主要目的和其它优点可通过在说明书中所特别指出的方案来实现和获得。
附图说明
图1是支架及其连接结构竖向示意图;
图2是支架及其连接结构施工安装竖向示意图;
图3是支架及其连接结构俯视示意图;
图4是支架及其连接结构俯视局部示意图;
图5是飘板组件及其连接结构俯视示意图;
图6是飘板组件及其连接结构竖向示意图;
图7是临空边简易支撑架一;
图8是临空边简易支撑架二;
图9是混凝土墩、支架及其连接结构示意图;
图10是T形节点叠合板与预制柱连接示意图一;
图11是T形节点叠合板与预制柱连接示意图二;
图12是T形节点叠合板与预制柱连接示意图三;
图13是十字形节点叠合板与预制柱连接示意图一;
图14是十字形节点叠合板与预制柱连接示意图二;
图15是脚手架与叠合板连接示意图;
图16是相邻叠合板的连缝施工示意图一;
图17是相邻叠合板的连缝施工示意图二。
附图标记:1-支架、2-安装槽孔、3-连板、4-紧固螺栓、5-垫板、6-螺栓孔、7-脚手架、71-脚手架体、72-脚手架顶调件、8-预制柱、81-下柱、82-上柱、9-叠合板、91-预制板部、911-预制板体、912-预制纵筋、913-预制横筋、92-现浇板部、921-现浇纵筋、922-现浇横筋、923-现浇梁体、924-现浇纵断筋、925-现浇底筋、93-八字连筋、94-缝连筋、95-连缝、96-缝加强筋、10-飘板组件、101-飘板主体、102-飘板箍筋、103-飘板水平筋、11-固定组件、111-固定螺母、112-固连杆、12-植筋、13-结构梁、14-墙体、15-混凝土墩。
具体实施方式
以某装配式建筑工程为例,项目包括地下室,地下设两层连通地下室,其中地下二层为人防地下室;建筑面积27072.00㎡,基底面积4757㎡。
如图1至图17所示,一种装配式混凝土预制转换层安装结构,包含支架1、连接于支架1内部的预制柱8、连接于预制柱8一侧或两侧的叠合板9以及连接于叠合板9之间的预制梁;所述支架1为L形件,四个支架1为一组合围成口字形,口字型对应预制柱8;
支架1底部连接有基础、飘板组件10或脚手架7;叠合板9包含预制板部91和现浇板部92,相邻叠合板9的预制板部91之间设置有连缝95;预制板部91下方连接有可调节高度的脚手架7;现浇板部92内设置有现浇纵筋921,现浇纵筋921伸入预制柱8内。
本实施例中,支架1为钢支架1,采用现场拼接的钢支架1作为首层柱脚的固定支架1,钢板钢材为Q235B,厚度20mm,使用10.9级M24承压型高强螺栓连接。经设计单位复核:安装预制柱8800×800时,四根承托螺杆,安全系数按2倍,使用固定螺杆10.9级别的为M24,满足安全要求。
本实施例中,支架1的上部开设有安装槽孔2、安装槽孔2内穿接有紧固螺栓4、支架1竖向上可拆卸连接有连板3以及连板3上开设有螺栓孔6通过螺栓与支架1连接;支架1底部设置有底板,底板与基础、飘板组件(10)或脚手架7可拆卸固定连接。
其中的,安装槽孔2和螺栓孔6均为椭圆孔,安装槽孔2的椭圆孔长轴竖向布置,螺栓孔6的椭圆孔长轴横向布置;安装槽孔2内对应两个竖向并排紧固螺栓4穿接且每个紧固螺栓4对应设置有垫板5。
如图5和图6所示,飘板组件10通过固定组件11连接于预制柱8上,且飘板组件10通过植筋12与预制连接,植筋12伸入预制柱8内。飘板组件10包含飘板主体101、连接于飘板主体101内的飘板水平筋103以及连接于飘板水平筋103外侧的飘板箍筋102;所述飘板水平筋103分层设置;所述飘板箍筋102与固定组件11连接。
其中,固定组件11包含固定螺母111和固连杆112,固定螺母111连接于预制柱8外侧,固连杆112穿过预制柱8伸入飘板主体101内与飘板箍筋102连接。
如图7和图8所示,脚手架7包含脚手架体71和连接于脚手架体71顶部的脚手架顶调件72,脚手架7调节顶部对应连接支架1或叠合板9;所述脚手架顶调件72包含顶部带有水平板的螺纹杆和/或顶部带有水平板的千斤顶;所述千斤顶底部与脚手架体71可拆卸连接。
本实施例中,预制柱8为混凝土柱,预制柱8包含下柱81和上柱82,上柱82和下柱81轴心错位布置;上柱82和下柱81一侧竖向齐平布置,齐平布置一侧设置有降板的叠合板9;结构梁13上方依次连接有墙体15、混凝土墩16和支架1,其中支架1对应上柱82设置。
本实施例中,预制板部91包含预制板体911、设置于预制板体911内的预制纵筋912和预制横筋913,所述预制纵筋912在长向通长设置,预制纵筋912端部伸入预制柱8内部且伸入长度不少于预制柱8宽度的一半。
本实施例中,现浇板部92包含现浇梁体923、连接于现浇梁体923内的现浇纵筋921和现浇横筋922,所述现浇纵筋921在现浇梁体923内通长设置;还包含现浇纵断筋924和现浇底筋925,现浇纵断筋924设置于顶部现浇纵筋921下方在预制柱8节点处断开设置,所述现浇底筋925为梁体现浇段底部纵筋,现浇底筋925在现浇段通长设置且伸入预制柱8内;还设置有八字连筋93,八字连筋93底部分别连接于两个预制横筋913上,顶部连接于一个现浇横筋922上。
如图16和17所示,连缝95为竖向贯通设置且连缝95内设置有缝连筋94,所述缝连筋94为C形筋;C形筋上部与现浇横筋922连接,下部与预制横筋913连接;且连缝95顶部为三角形留缝,三角形留缝上方设置有缝加强筋96。
结合图1至图17,进一步的说明一种装配式混凝土预制转换层安装结构的施工方法,具体步骤如下:
步骤一、根据装配式建筑的梁柱结构,在预制厂内提前加工预制梁、预制柱8和叠合板9中预制板部91,根据装配位置进行编号,而后运至现场。
步骤二、首层预制柱8吊装前,按轴线放出柱外边线,并校核柱纵筋分布情况,对照预制柱8纵筋排布,使用钢管弯曲柱纵筋,避免吊装过程碰撞或与预制柱8焊接间距较大,柱纵筋调整后将放置好此范围箍筋。
步骤三、使用水准仪测定支架1四角标高,小量高差使用钢垫片调平;吊装预制柱8位置距柱300mm处使用脚手架7搭设临时支架1,用于吊装安装完成后松钩使用,后续作为叠合板9支撑架。
步骤四、对于首吊出现的边柱及临空边,支架1已调整为四角受力,对于临空边采取增加植筋12,设置飘板组件10的方式,同时此飘板组件10也作为后续施工砌体墙与窗的起步支撑;其中,对于≤600mm高的降板位置,采用混凝土墩16加顶面调整的方式设置支架1基础。
由于临空面采用植筋12加混凝土飘板形式,施工周期长,对紧急吊装柱采用钢管加底座支撑的方式为支架1提供支撑,经计算步距1500mm下单根立杆受力为5.33t,采用双立杆支撑满足吊装支架1设置要求。
计算如下:钢管按48×2.9计算,当钢管步距为1500mm,此时计算长度L0=1500mm,回转半径i=15.97mm,则有:长细比λ=L/i=1500/15.97=93.92,经查阅资料得稳定系数φ=0.634,容许荷载[N]=φAf=0.634×410×205=53287N=5.33吨。
步骤五、首层预制柱8安装,首层预制柱8吊至安装位置临近处,使用紧固螺栓4将支架1固定在预制柱8底,此时紧固螺栓4可不用紧固,方便预制柱8安装后尺寸调整。
步骤六、支架1安装后,将预制柱8吊至安装位置,预制柱8按上层梁位画定结构标高1m线,吊装全过程使用全站仪测量,控制预制柱8标高,支架1在自重作用下底部与现浇面贴合,工人按柱边线调整支架1及预制柱8位置,支架1内边线与柱边线重合,依次调整支架1四角,定位准确后将支架1与基础使用螺栓固定;预制柱8放置完毕应立即完成柱侧斜撑,以防止预制柱8发生倾斜。
其中,斜撑安装及调整同预制柱8吊装工艺,转换层柱支承架固定保证了其吊装过程中的准确度,安装过程中使用全站仪或激光仪控制柱垂直度,螺杆斜撑辅助调整。预制柱8放置完毕应立即完成柱侧斜撑,以防止预制柱8发生倾斜,斜撑安装固定后松钩。
其中,柱纵筋焊接、柱脚浇筑。首层预制柱8纵向钢筋为焊接连接,满足双面焊不小于5d;单面焊不小于10d,首层柱箍如与纵筋冲突影响柱位置的准确度可采用U型箍焊接形式。
步骤七、装配式建筑的转换层柱之间使用补偿收缩混凝土浇筑,采用两面封模,其中相对两面留置簸箕口,混凝土由大尺寸柱面方向浇入,使用振动棒保证混凝土密实,另一面主要作为排气口。
步骤八、预制板部91和结构板吊装校正后,预制板的预制钢筋伸入预制梁内,预制板深入梁侧模10mm,并按图纸绑扎板负弯矩钢筋,浇筑叠合层混凝土,使预制层与叠合层形成整体项目。预制板厚为60mm,后浇叠合层为70mm。薄板搁置在现浇梁板上,砼同时浇浇筑。为防止漏浆,应在墙模板模板边缘粘帖双面胶。叠合板9尽可能一次就位,以防止撬动时损坏,薄板之间拼缝应严密。对柱梁、梁梁连接、叠合板9与楼梯等连接处密封处理方法节点交界处施工时应考虑相应的防渗漏措施:
步骤九、叠合板9相互之间分离式接缝主要存在于拼装单向叠合板9时,由于叠合板9预制的质量尺寸偏差及施工装配的定位偏差等因素,单向叠合板9在施工现场吊运装配中,预制叠合板9块之间总是存在10mm的通透缝隙,即分离式接缝。对于这种缝隙,施工现场采取“滤堵结合法”,“滤”是指在叠合板9装配定位完成后,在板块缝隙处铺设宽200mm的密目钢丝网,缝隙每边100mm,目的是浇筑顶部混凝土时,通过钢丝网的过滤,流进板块缝隙中的全是水泥浆液;“堵”是指在叠合板9的下部顺着缝隙,采用直径15mm的PVC管模板进行密封,可以采用细扎丝间距200mm穿板缝隙与上部垂直于板缝的附加钢筋拉结,达到叠合板9缝隙中水泥浆液被封堵,不漏浆的目的。在混凝土凝固后,拆除的PVC管可以重复使用。叠合板9块接缝处形成的凹槽在楼板面刮腻子前用弹性腻子嵌缝密实,再进行后续工序施工。
步骤十、安装叠合板9时,各节点处在预制梁的梁面搭接5-10mm,施工装配时,在接缝处粘贴宽5-10mm双面胶带,构件吊运装配完成达到密封,浇筑上部混凝土结合面时不产生渗漏;现浇板与预制梁、预制柱8接口处无搭接时,采用方木或模板贴紧构件边支模,采用三角楔形木调节塞紧进行密缝的方式处理。由此,完成装配式转换层节点处结构的施工。现浇混凝土浇筑时派专人检查下层构件的渗漏情况,发现情况立即处理,针对少量的流坠浆体及时采用灰刀铲除,并用清水水冲洗干净构件表面。
以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内所想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。