CN107419802A - 一种预制混凝土框架结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种预制混凝土框架结构及施工方法，框架结构包括预制框架柱结构和连接横梁，预制框架柱结构包括预制混凝土柱和预制混凝土梁，预制混凝土梁与预制混凝土柱互相垂直连接，且一体浇注成型，预制框架柱结构之间在横向上通过连接横梁连接，预制混凝土柱的端部预埋有连接件，预制框架柱结构之间在纵向上通过连接件连接，连接件外侧浇注有混凝土。施工方法包括：施工承台；支模、钢筋绑扎、连接件埋设、浇注混凝土得到预制混凝土框架柱结构，钢板下料、组对、焊接得到H型钢横梁；分别向承台上吊装一侧及另一侧预制框架柱结构；安装H型钢横梁；固定连接件，混凝土浇筑。该结构与施工方法可节约模板，建筑材料，提高施工效率，净化施工环境。

Description

一种预制混凝土框架结构及施工方法

技术领域

本发明涉及建筑领域，尤其是涉及一种预制混凝土框架结构及施工方法。

背景技术

目前混凝土框架结构的施工主要依赖传统结构的施工较为广泛，如转运站、混凝土框架结构厂房等。混凝土框架结构主要由柱、梁组成，以刚接或者铰接相连接而成，构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗使用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。而施工中需要搭设满堂红脚手架，且每层浇筑高度不宜超过6米，并采用串筒、溜槽、溜管或振动溜管使混凝土下落。整个框架结构一般分三次四次进行浇筑，时间较长，而且模板及脚手架时间较长，周转次数较少，成本较高。

而随着科技不断发展，更多的新工艺、新技术不断推出，甚至有的利用电脑的3D打印技术成功建设民用住宅等工艺。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种预制混凝土框架结构及施工方法，采用成品预制的方法，利用整体吊装技术进行安装，节省时间，降低材料施工成本。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种预制混凝土框架结构，包括若干预制框架柱结构和若干连接横梁，预制框架柱结构包括预制混凝土柱和预制混凝土梁，预制混凝土梁与预制混凝土柱互相垂直连接，预制混凝土柱与预制混凝土梁一体浇注成型，预制框架柱结构之间在横向上通过连接横梁连接，预制混凝土柱的端部预埋有连接件，预制框架柱结构之间在纵向上通过连接件连接，连接件外侧浇注有混凝土。

技术方案中，优选的，连接件为十字型钢，十字型钢一端埋入预制混凝土柱中，另一端伸出预制混凝土柱外，连接件之间通过焊接固定连接，十字型钢的埋入深度为600-1000mm。

技术方案中，优选的，连接横梁为H型钢横梁。

技术方案中，优选的，预制框架柱结构上与H型钢横梁连接处预埋有钢板，H型钢横梁与钢板焊接。

技术方案中，优选的，还包括承台，承台设于最底层预制框架柱结构的底部，承台的顶部与最底层预制框架柱结构的预制混凝土柱的底部固定连接。

技术方案中，优选的，还包括预制基础平台和预制顶部平台，预制基础平台设于最顶层预制框架柱结构的顶部，预制顶部平台设于基础平台的顶部。

本发明的另一目的是提供一种预制混凝土框架结构的施工方法，包括：步骤一、施工承台；步骤二、支模、钢筋绑扎、连接件埋设、浇注混凝土得到预制框架柱结构，预制框架柱结构包括垂直连接的预制混凝土柱和预制混凝土梁，连接件埋设包括在预制混凝土柱两端埋设连接件；钢板下料、组对、焊接得到H型钢横梁；步骤三、重复步骤二，得到若干预制框架柱结构和H型钢横梁；步骤四、向承台上吊装一侧预制框架柱结构；步骤五、向承台上吊装另一侧预制框架柱结构；步骤六、在两侧预制框架柱结构之间安装H型钢横梁；步骤七、重复步骤四、五、六，安装其它层的预制框架柱结构；步骤八、固定连接相邻层的预制框架柱结构上预埋的连接件，对连接件外侧进行混凝土浇筑。

技术方案中，优选的，步骤二中连接件为十字型钢，十字型钢的埋入深度为600-1000mm，步骤八中固定连接件的方式为焊接。

技术方案中，优选的，步骤二中连接件埋设还包括在预制混凝土框架柱结构上与H型钢横梁连接处埋设钢板，步骤六中安装H型钢横梁时将H型钢横梁与钢板焊接。

技术方案中，优选的，还包括施工预制基础平台和施工预制顶部平台，并且在步骤七之后依次吊装预制基础平台和预制顶部平台。

本发明具有的优点和积极效果是：

1.该预制混凝土框架结构及施工方法，采用成品预制的方法，对混凝土框架结构所用的柱、梁等进行成品预制，再通过整体吊装安装，成品预制可以在特定工厂进行，如此，与传统的现场搭建模板，现场浇注混凝土框架相比，既可节约制造建筑材料所用的模板，又可节约建筑材料，同时大大提高了施工效率，并且净化了施工现场的环境。

2.其中对预制混凝土柱之间的连接采用十字型钢焊接固定并二次浇注混凝土，可大大提高预制混凝土柱之间连接的稳固性。

3.十字型钢预埋深度的限定及其钢柱上锚定的铆钉可大大提高十字型钢与混凝土之间的结合力，提高结构稳定性。

4.横梁采用H型钢横梁并与预制混凝土框架柱结构通过钢板焊接固定，大大提高了横梁与框架柱之间连接的稳固程度。

附图说明

图1是本发明预制混凝土框架结构示意图。

图2是本发明预制混凝土框架结构中相邻层的预制框架柱结构之间对接口的示意图。

图3是本发明中十字型钢的截面图。

图中：

1、预制框架柱结构 2、连接横梁 3、连接件

4、承台 5、预制基础平台 6、预制顶部平台

7、铆钉 8、混凝土 11、预制混凝土柱

12、预制混凝土梁 51、支撑柱

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例做进一步描述：

如图1所示，本实施例所述的一种预制混凝土框架结构，包括若干预制框架柱结构1和若干连接横梁2，预制框架柱结构1包括预制混凝土柱11和预制混凝土梁12，预制混凝土梁12与预制混凝土柱11互相垂直连接，并且，预制混凝土柱11与预制混凝土梁12一体浇注成型，即在设备搭建场地外，搭建好模板，预制浇筑成型得到包括一体的柱和梁的预制框架柱结构1，预制混凝土框架结构包括多层预制框架柱结构1，而同一层相邻的预制框架柱结构1之间在横向上通过连接横梁2连接，连接横梁2也为预制好的横梁，连接横梁2垂直于预制框架柱结构1的平面，从而构成一层框架，预制混凝土柱11的端部预埋有连接件3，相邻的框架层的预制框架柱结构1之间在纵向上通过连接件3连接，连接件3外侧浇注有混凝土，即相邻两层框架之间通过两层框架上预制混凝土柱11端部的连接件3固定连接，并且连接件3固定连接后，在连接件3外侧搭建模板，进行二次混凝土浇筑。

该预制混凝土框架结构，框架上的混凝土柱、梁和横梁均采用成品预制的方法，将成品柱、梁等通过整体吊装技术进行安装，其中预制的成品可以找代工厂进行制作，也可以在安装场地外整体预制，然后到现场直接安装，与传统的现场搭建模板，现场浇注混凝土框架相比，该预制混凝土框架结构实现了建筑的产业化，改善了施工现场的环境，并且节约了施工框架所需的建筑材料。其中混凝土柱11和混凝土梁12一体浇注成型，而不采用柱与梁的拼接，可以大大提高柱与梁之间结合的牢固性，提高建筑框架整体的稳定性。

其中，优选的，如图2、图3所示，连接件3为十字型钢，十字型钢的一端预埋在预制混凝土柱11中，另一端从预制混凝土柱11上伸出，相邻两层的框架之间通过相邻的框架上的预制混凝土柱11端部的十字型钢的焊接而固定连接，并在对焊后的十字形钢外侧二次浇注混凝土8。十字型钢受弯承载力、延性及抗震承载力较好，与混凝土组合形成型钢混凝土组合柱后受力性能更好。优选的，十字型钢的埋入深度为600-1000mm，可以保证十字型钢与混凝土之间的结合稳定性，可以在十字型钢的钢柱上焊接铆钉7，以将十字型钢与混凝土之间锚固。

其中，连接横梁2为H型钢横梁，并且在预制框架柱结构1上与H型钢横梁连接的部位预埋有钢板，H型钢横梁与钢板焊接固定。H型钢横梁具有抗弯能力强、施工简单、节约成本和结构重量轻的优点。

优选方案中，该预制混凝土框架结构还包括承台4，承台4设于最底层预制框架柱结构1的底部，并且承台4的顶部与最底层预制框架柱结构1的预制混凝土柱11的底部固定连接，承台4可以稳固预制框架柱结构的基础，提高预制框架柱结构的稳定性。优选的，承台4选择杯口式承台。

优选方案中，该预制混凝土框架结构还包括预制基础平台5和预制顶部平台6，二者都为预制的平台，预制基础平台5设于最顶层预制框架柱结构的顶部，预制基础平台5的下方设有支撑柱51，支撑柱51与预制混凝土柱11一样，底部预埋有十字型钢，与最顶层预制框架柱结构1上的预制混凝土柱11通过十字型钢焊接固定。预制基础平台5上方可以放置一些设备。预制顶部平台6设于预制基础平台5的顶部，作为该框架结构的顶盖。

本发明的另一目的是提供一种预制混凝土框架结构施工方法，具体如下：

1)根据图纸尺寸施工预制混凝土框架结构的杯口式承台，并且施工完成后将土方回填、夯实、平整。

2)场地平整夯实后，在将要预制混凝土框架结构的位置根据所要预制的混凝土框架柱、梁和横梁的外形尺寸进行垫层施工，整理施工场地。

3)根据图纸将预制框架柱结构外形尺寸进行放线、支模、钢筋绑扎、埋件埋设等，预制框架柱结构为包括预制混凝土柱和预制混凝土梁一体成型的框架柱结构，其中，埋件包括在预制混凝土柱的两端埋设连接件，连接件优选为十字型钢，十字型钢的埋设深度优选为600-1000mm，还包括在预制框架柱结构上与横梁连接处预埋钢板。连接件及其选择的优势如上述在预制混凝土框架结构的实施例中所描述的。

4)混凝土浇筑得到预制框架柱结构，振捣完成后表面压光，同时钢板进行下料、组对、焊接，得到H型钢横梁。

5)在已经施工完成的预制框架柱结构上铺设塑料薄膜，并在其上进行再次的放线、支模等，重复第3)步、第4)步，施工其他段的预制混凝土框架柱结构及H型钢横梁。

6)施工预制基础平台及预制顶部平台。

7)清理杯口式承台的杯口，并根据图纸位置进行预制框架柱结构的第一节吊装。

8)依次吊装另一节预制框架柱结构，找正后向承台杯口空隙处进行一次灌浆。

9)在两侧吊装好的预制框架柱结构之间安装H型钢横梁，将H型钢横梁与预制框架柱结构上预埋的钢板焊接固定。

10)依次安装其余预制混凝土框架柱结构至预制基础平台处。

11)吊装设备预制基础平台。

12)吊装预制顶部平台。

13)对相邻层的预制混凝土框架结构之间的连接节点处的十字型钢进行焊接，焊接完成后进行混凝土浇筑。

该预制混凝土框架施工方法，采用成品预制的方法，对混凝土框架结构所用的柱、梁等进行成品预制，再通过整体吊装安装，成品预制可以在特定工厂进行，如此，与传统的现场搭建模板，现场浇注混凝土框架相比，既可节约制造建筑材料所用的模板，又可节约建筑材料，同时大大提高了施工效率，并且净化了施工现场的环境。并且，其中对预制混凝土柱之间的连接采用十字型钢焊接固定并二次浇注混凝土，可大大提高预制混凝土柱之间连接的稳固性。十字型钢预埋深度的限定及其钢柱上锚定的铆钉可大大提高十字型钢与混凝土之间的结合力，提高结构稳定性。横梁采用H型钢横梁并与预制混凝土框架柱结构通过钢板焊接固定，大大提高了横梁与框架柱之间连接的稳固程度。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种预制混凝土框架结构，其特征在于：包括若干预制框架柱结构和若干连接横梁，所述预制框架柱结构包括预制混凝土柱和预制混凝土梁，所述预制混凝土梁与所述预制混凝土柱互相垂直连接，所述预制混凝土柱与所述预制混凝土梁一体浇注成型，所述预制框架柱结构之间在横向上通过所述连接横梁连接，所述预制混凝土柱的端部预埋有连接件，所述预制框架柱结构之间在纵向上通过所述连接件连接，所述连接件外侧浇注有混凝土。

2.根据权利要求1所述的预制混凝土框架结构，其特征在于：所述连接件为十字型钢，所述十字型钢一端埋入所述预制混凝土柱中，另一端伸出所述预制混凝土柱外，所述连接件之间通过焊接固定连接，优选的，所述十字型钢的埋入深度为600-1000mm。

3.根据权利要求1或2所述的预制混凝土框架结构，其特征在于：所述连接横梁为H型钢横梁。

4.根据权利要求3所述的预制混凝土框架结构，其特征在于：所述预制框架柱结构上与所述H型钢横梁连接处预埋有钢板，所述H型钢横梁与所述钢板焊接。

5.根据权利要求1-4任一所述的预制混凝土框架结构，其特征在于：还包括承台，所述承台设于最底层预制框架柱结构的底部，所述承台的顶部与所述最底层预制框架柱结构的预制混凝土柱的底部固定连接。

6.根据权利要求1-5任一所述的预制混凝土框架结构，其特征在于：还包括预制基础平台和预制顶部平台，所述预制基础平台设于最顶层预制框架柱结构的顶部，所述预制顶部平台设于所述预制基础平台的顶部。

7.一种预制混凝土框架结构的施工方法，其特征在于，包括：步骤一、施工承台；步骤二、支模、钢筋绑扎、连接件埋设、浇注混凝土得到预制框架柱结构，所述预制框架柱结构包括垂直连接的预制混凝土柱和预制混凝土梁，所述连接件埋设包括在所述预制混凝土柱两端埋设连接件；钢板下料、组对、焊接得到H型钢横梁；步骤三、重复步骤二，得到若干所述预制框架柱结构和所述H型钢横梁；步骤四、向所述承台上吊装一侧所述预制框架柱结构；步骤五、向所述承台上吊装另一侧所述预制框架柱结构；步骤六、在两侧所述预制框架柱结构之间安装所述H型钢横梁；步骤七、重复步骤四、五、六，安装其它层的所述预制框架柱结构；步骤八、固定连接相邻层的所述预制框架柱结构上预埋的所述连接件，对所述连接件外侧进行混凝土浇筑。

8.根据权利要求7所述的施工方法，其特征在于：步骤二中所述连接件为十字型钢，所述十字型钢的埋入深度为600-1000mm，步骤八中所述固定连接件的方式为焊接。

9.根据权利要求7或8所述的施工方法，其特征在于：步骤二中所述连接件埋设还包括在所述预制框架柱结构上与所述H型钢横梁连接处埋设钢板，步骤六中安装所述H型钢横梁时将H型钢横梁与所述钢板焊接。

10.根据权利要求7-9任一所述的施工方法，其特征在于：还包括施工预制基础平台和施工预制顶部平台，并且在步骤七之后依次吊装所述预制基础平台和所述预制顶部平台。