CN110258769B - 预制构件的装配结构及装配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种预制构件的装配结构及装配方法，属于装配式建筑领域。方法为将预制板和钢筋硂通过钢筋套筒及混凝土固定装配为统一的整体。通过套筒、混凝土和钢筋之间产生的应力配合使得最终成型的装配结构的连接强度得到极大的增强，通过该方法进行装配的预制构件在施工时组装简单，能够快速完成预制板之间的装配，极大缩短工期。
Description
技术领域
本发明涉及装配式建筑领域，特别涉及一种预制构件的装配结构及装配方法。
背景技术
目前，装配式建筑的钢筋骨架主要是根据施工的高度进行现场绑扎，然后与预制构架进行装配。现场绑扎的施工流程包括搭设脚手架，操作面的四周铺设跳板并挂安全网。
以上过程存在如下缺陷，首先前期准备工作时间周期长；搭设脚手架占用施工场地；其次施工过程中，钢筋的长度较大，现场吊装钢筋需要机械设备的投入；吊装过程存在一定安全隐患。
最后钢筋骨架绑扎结束后，需要清理施工现场，延长施工周期。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种将预制板和钢筋硂通过钢筋套筒及混凝土固定装配为统一的整体的装配方法，其优点是可以实现提前预制加工，现场进行组合，缩短施工周期。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种预制构件装配方法，包括如下步骤：
S1，编制钢筋骨架并准备预制构件，预制构件的端面部位在预制过程中预埋有多个套筒，套筒一端开口位于端面所在平面；
S2，预制构件的端面面向钢筋骨架设置，钢筋骨架对应预制构件端面的套筒横穿钢筋，钢筋穿出钢筋骨架；
S3，推动预制构件与钢筋骨架抵接，横穿出钢筋骨架的钢筋端部***到套筒内；
S4，向套筒内注浆，使***到套筒内的钢筋固定在套筒内。
S5，向钢筋骨架内灌注混凝土，钢筋骨架形成钢筋砼；横穿在钢筋骨架内的钢筋通过混凝土固定；灌浆过程中，混凝土浆液通过钢筋骨架的缝隙与预制构件接触，待混凝土浆液凝固后，完成预制构件与钢筋骨架形成的钢筋砼固定。
通过上述技术方案，在现场进行装配施工时，先竖起钢筋骨架，然后在钢筋骨架周围配置预制构件，将预制构件上套筒与水平贯穿钢筋骨架的钢筋对准，然后推动预制构件，使套筒和钢筋之间形成插接配合。所有预制构件推动到位后，将钢筋骨架封闭，然后向该封闭空间内灌注混凝土浆液。随着混凝土浆液的上升，当达到套筒所在高度时，通过套筒开口进入到套筒内，完成套筒与水平设置的钢筋之间的固定。混凝土浆液灌至与预制构件上端面平齐后停止，等待混凝土浆液凝固，凝固后的混凝土配合套筒与水平设置的钢筋将预制构件和钢筋骨架固定连接在一起。基于套筒形成的连接节点对钢筋骨架和预制构件之间的连接强度提供极大的抗拉强度。通过该方法对预制构件进行装配能够极大缩短工期。
优选地，所述钢筋骨架为矩形，预制构件面向钢筋骨架的端面也为矩形。
通过上述技术方案，钢筋骨架和预制构件面向钢筋骨架的端面匹配，便于安装。
优选地，所述钢筋骨架为圆形，预制构件面向钢筋骨架的端面具有与钢筋骨架凹凸配合的圆弧面。
通过上述技术方案，钢筋骨架为圆形对应预制构件面向钢筋的骨架的端面通过凹凸的圆弧面匹配，便于安装。
优选地，横穿钢筋骨架的钢筋两端均穿出钢筋骨架，在穿出钢筋骨架的钢筋两端均设置有预制构件。
通过上述技术方案，横穿钢筋骨架的钢筋两端和预制构件进行连接。
优选地，所述预制构件为预制板，对应钢筋骨架的四个面均设置有预制板，四块预制板朝向钢筋骨架的端面宽度分别与各自对应的钢筋骨架的侧面宽度相同。
通过上述技术方案，便于形成以钢筋骨架为中心，四块预制板分别和钢筋骨架四个面匹配的装配结构。
优选地，所述预制构件为矩形的预制板，对应钢筋骨架设置的预制板为多个，多个预制板朝向钢筋网架的端面均为圆弧面，多个预制板的圆弧面扣在钢筋骨架上，将钢筋骨架封闭在多个预制板的圆弧面形成的圆形空间内。
通过上述技术方案，便于形成以钢筋骨架为中形，多个朝向钢筋骨架的端面均为圆弧面的预制板将钢筋骨架围合封闭在圆弧面内的装配结构。
优选地，沿钢筋骨架轴向***钢筋，所述钢筋两端均突出钢筋骨架。
通过上述技术方案，通过预留的钢筋端头与另一钢筋骨架预留的钢筋端头拼接，钢筋端部通过套筒灌浆连接。
优选地，在预制板的四个端面均预埋有多个套筒，相对两个端面之间的套筒两两同轴分布，通过浇筑在预制板内的钢筋连接。
通过上述技术方案，预制板的四个装配端面均通过钢筋连接有同轴的套筒，便于与横穿钢筋骨架的钢筋和预制板连接。
优选地，所述预制板在预制过程中采用的套筒朝向预制板内部的一端加工为螺纹管或通过冷压工艺形成冷压管，通过螺纹连接或紧固连接的方式将与其配合的钢筋端部固定在套筒内。
通过上述技术方案，套筒朝向预制板内部的一端和钢筋实现密封连接，避免预制板预制成型过程中堵塞套筒。
优选地，横穿在钢筋骨架上的钢筋两端均具有扩大头或折弯结构，对应的在所述套筒朝向扩大头或折弯结构的一端设置有弹性卡瓦；将预制板推向钢筋骨架的过程中，所述钢筋端部的扩大头或折弯结构逐渐顶开弹性卡瓦直至通过，弹性卡瓦的开口待扩大头或折弯结构通过后收缩从而卡住扩大头或折弯结构。
通过上述技术方案，通过钢筋端部和套筒端口之间的配合，增大了钢筋和套筒之间的轴向抗拉强度，并且安装操作简单。
本发明的第二个目的是提供一种预制构件的装配结构，包括竖直设置的钢筋骨架和与钢筋骨架连接的预制构件；沿水平方向在钢筋骨架中贯穿多根钢筋；在预制构件对应贯穿钢筋骨架的钢筋端部设有套筒，通过预制构件与钢筋骨架的相对运动将所述钢筋端部***到套筒内，穿入到套筒内的钢筋通过混凝土浆液凝固在套筒内形成连接节点；预制构件与钢筋骨架通过钢筋骨架内灌注的混凝土浆液配合所述连接节点连接在一起。
通过上述技术方案，在现场进行装配施工时，先竖起钢筋骨架，然后在钢筋骨架周围配置预制构件，将预制构件上套筒与水平贯穿钢筋骨架的钢筋对准，然后推动预制构件，使套筒和钢筋之间形成插接配合。所有预制构件推动到位后，将钢筋骨架封闭，然后向该封闭空间内灌注混凝土浆液。随着混凝土浆液的上升，当达到套筒所在高度时，通过套筒开口进入到套筒内，完成套筒与水平设置的钢筋之间的固定。混凝土浆液灌至与预制构件上端面平齐后停止，等待混凝土浆液凝固，凝固后的混凝土配合套筒与水平设置的钢筋将预制构件和钢筋骨架固定连接在一起。基于套筒形成的连接节点对钢筋骨架和预制构件之间的连接强度提供极大的抗拉强度。本装配结构易于施工。
优选地，所述钢筋骨架为矩形，预制构件面向钢筋骨架的端面也为矩形。
通过上述技术方案，钢筋骨架和预制构件面向钢筋骨架的端面匹配，便于安装。
优选地，所述钢筋骨架为圆形，预制构件面向钢筋骨架的端面具有与钢筋骨架凹凸配合的圆弧面。
通过上述技术方案，钢筋骨架为圆形对应预制构件面向钢筋的骨架的端面通过凹凸的圆弧面匹配，便于安装。
优选地，所述预制构件为预制板，对应钢筋骨架的四个面均设置有预制板，四块预制板朝向钢筋骨架的端面宽度分别与各自对应的钢筋骨架的侧面宽度相同。
通过上述技术方案，便于形成以钢筋骨架为中心，四块预制板分别和钢筋骨架四个面匹配的装配结构。
优选地，所述预制构件为矩形的预制板，对应钢筋骨架设置的预制板为多个，多个预制板朝向钢筋网架的端面均为圆弧面，多个预制板的圆弧面扣在钢筋骨架上，将钢筋骨架封闭在多个预制板的圆弧面形成的圆形空间内。
通过上述技术方案，便于形成以钢筋骨架为中形，多个朝向钢筋骨架的端面均为圆弧面的预制板将钢筋骨架围合封闭在圆弧面内的装配结构。
优选地，钢筋骨架的纵筋的端头设置有扩大头。
通过上述技术方案，两个钢筋骨架的端部可以和分体套筒进行配合，实现钢筋骨架的现场组合。
优选地，在预制板的四个端面均预埋有多个套筒，相对两个端面之间的套筒两两同轴分布，通过浇筑在预制板内的钢筋连接。
通过上述技术方案，预制板的四个装配端面均通过钢筋连接有同轴的套筒，便于与横穿钢筋骨架的钢筋和预制板连接。
优选地，所述预制板在预制过程中采用的套筒朝向预制板内部的一端加工为螺纹管或通过冷压工艺形成冷压管，通过螺纹连接或紧固连接的方式将与其配合的钢筋端部固定在套筒内。
通过上述技术方案，套筒朝向预制板内部的一端和钢筋实现密封连接，避免预制板预制成型过程中堵塞套筒。
优选地，横穿在钢筋骨架上的钢筋两端均具有扩大头或折弯结构，对应的在所述套筒朝向扩大头或折弯结构的一端设置有弹性卡瓦；将预制板推向钢筋骨架的过程中，所述钢筋端部的扩大头或折弯结构逐渐顶开弹性卡瓦直至通过，弹性卡瓦的开口待扩大头或折弯结构通过后收缩从而卡住扩大头或折弯结构。
通过上述技术方案，通过钢筋端部和套筒端口之间的配合，增大了钢筋和套筒之间的轴向抗拉强度，并且安装操作简单。
优选地，所述扩大头为外扩形成带有锥面的圆台状扩大头或者长方体扩大头。
通过上述技术方案，扩大头的锥面可将轴向的作用力向径向分散，减小轴向受力集中，提高套筒与钢筋之间的连接强度。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
本发明要求保护的预制构件的装配结构及装配方法应用于现场装配施工时易于操作，装配方式简单，通过该方法对预制构件进行装配能够极大缩短工期。
此外，在本发明中应用套筒后具有如下优点：
1、钢筋插接在套筒内部后，向套筒内部浇筑混凝土浆液，混凝土浆液凝固之后可将套筒与钢筋固定连接在一起，提高钢筋与套筒之间的连接强度；
2、通过钢筋端部的扩大头或折弯结构，增加钢筋与混凝土沿钢筋主体轴向的配合面，提高了套筒与钢筋之间的连接强度；
3、扩大头的锥面可将轴向的作用力向径向分散，减小轴向受力集中，提高套筒与钢筋之间的连接强度；
4、套筒朝向预制板内部的一端加工为螺纹管或通过冷压工艺形成冷压管，实现套筒和钢筋的密封连接，便于将套筒预埋至预制板的浇筑成型。
附图说明
图1为步骤S1的示意图；
图2为步骤S1的示意图；
图3为步骤S2的示意图；
图4为步骤S3的示意图；
图5为实施例一的俯视图；
图6为图5中A-A处剖视图；
图7为实施例二处剖视图；
图8为图7的立面图；
图9为分体套筒的结构示意图；
图10-图11为弹性卡瓦的结构示意图。
附图标记：1、钢筋骨架；11、钢筋骨架单元；12、圆形钢筋骨架；2、预制构件；21、预制板；3、套筒；31、固定侧板；32、弹性卡瓦；4、钢筋；41、纵筋；42、箍筋；43、扩大头。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。以下结合附图对本发明作进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“底面”和“顶面”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
实施例一
一种预制构件2装配方法，包括如下步骤：
S1，参见图1和图2，编制钢筋骨架1并准备预制构件2，预制构件2的端面部位在预制过程中预埋有多个套筒3，套筒3一端开口位于端面所在平面；
S2，参见图3，预制构件2的端面面向钢筋骨架1设置，钢筋骨架1对应预制构件2端面的套筒3横穿钢筋4，钢筋4穿出钢筋骨架1；
S3，参见图4，推动预制构件2与钢筋骨架1抵接，横穿出钢筋骨架1的钢筋4端部***到套筒3内；
S4，向套筒3内注浆，使***到套筒3内的钢筋4固定在套筒3内。
S5，向钢筋骨架1内灌注混凝土，钢筋骨架1形成钢筋4砼；横穿在钢筋骨架1内的钢筋4通过混凝土固定。
上述步骤中钢筋骨架1为矩形的，参见图1，由四根纵筋41和若干箍筋42组合而成，钢筋骨架1可以提前预制成若干个钢筋骨架单元11，根据现场施工的高度需求，将预制好的若干钢筋骨架单元11组合。
两钢筋骨架单元11组合时，结合图2，将两个钢筋骨架单元11相对放置，四根纵筋41一一对应，相对应的纵筋41之间通过一个分体套筒3将两根相对的纵筋41扣合在同一个套筒3内，实现了钢筋骨架单元11的现场组合，避免现场加工，提高装配效率。
参见图9，分体套筒3为两端内收形成锥形收口的套筒3，分体套筒3可以沿轴向分为两个或者多个筒体单元，钢筋骨架单元11加工时可以将纵筋41端部加工为带有扩大头的钢筋4，将两个钢筋骨架单元11相对应的纵筋41的扩大头放入分体套筒3。
分体套筒3的两个筒体一端铰接，便于扣合，另一端设置有固定侧板31，固定螺栓穿过固定侧板31，将来自两个钢筋骨架1单元的纵筋41扣合在一起，实现两个钢筋骨架单元11的机械连接。
上述步骤中预制构件2为矩形预制板21，预制板21包括上下表面和四个窄的装配端面。结合图6，预制内部为横竖交叉的钢筋4网，预制板21的四个装配端面预埋有套筒3，相对的两个端面的套筒3通过钢筋4同轴分布，且套筒3朝向预制板21内部的一端与预制板21内的钢筋4通过螺纹配合或者是通过冷压工艺将钢筋4冷压在套筒3内。如此设置实现钢筋4和套筒3朝向预制板21内部的一端密封连接，便于预制板21的浇筑，避免浇筑过程中混凝浆液进入堵塞套筒3。套筒3远离预制板21的一端与预制板21的装配端面平齐，并且设置有弹性卡瓦32，弹性卡瓦32的实现方式不唯一，参见图10和图11，可以是中间带豁口的弹簧等，只要能够实现卡接，将钢筋4卡接在套筒3内即可。
上述步骤中，结合图3和图4，为了方便描述将横穿钢筋骨架1并且突出钢筋骨架1两端的钢筋4叫做横向连接筋，横向连接筋的两端设置有扩大头或者弯折结构，扩大头实现形式不唯一，可以是圆台状或者长方体扩大头43。当推动预制板21与钢筋骨架1抵接，连接筋的扩大头或者弯折结构顶开预制板21装配端面的套筒3内的卡瓦，直至扩大头或者弯折结构越过卡瓦，弹性卡瓦32在弹性势能的作用下恢复形变将扩大头或者弯折结构卡在套筒3内，增加套筒3和横向连接筋的轴向抗拉强度。
预制板21之间也可以进行组合，结合图6，将预制板21吊装到施工现场，根据施工高度进行组合，两预制板21的装配端面相对放置，在装配端面相对应的两个套筒3***一根钢筋4，向套筒3内浇筑混凝土将钢筋4的两端凝固在两预制板21的套筒3内，实现两预制板21的连接。
上述步骤中可沿钢筋骨架1轴向***钢筋4，为方便描述将其称作纵向连接筋，纵向连接筋两端均突出钢筋骨架1，突出钢筋骨架1的纵向连接筋端部设置有扩大头，通过套筒3与上层的钢筋骨架1连接，也可以和预埋有套筒3的地基连接。
以圆台状扩大头为例，介绍扩大头与套筒3的配合，圆台状扩大头的锥面将轴向的作用力分解为轴向和径向的作用力，减小钢筋4轴向受力集中，同时增加了钢筋4和混凝土轴向的配合面，提高了套筒3与钢筋4的之间的连接强度。
通过上述步骤形成的装配体的装配形式参见图5，可以是中间是矩形的钢筋骨架1，左右分别放置预制板21，其装配端面的宽度与朝向钢筋骨架1的侧面相同，也可以在钢筋骨架1的四个面均放置有预制板21，四块预制板21与的装配端面的宽度分别与朝向的钢筋骨架1的侧面宽度相同。
另外装配式建筑中经常使用预制好的钢格柱，本实施例中的矩形钢筋骨架1可以是钢格柱。
实施例二与实施例一的不同之处在于，上述步骤中钢筋骨架1为若干纵筋41围成的截面为圆形钢筋骨架12，钢筋骨架1外侧设置有圆形箍筋42，纵筋41和箍筋42构成圆柱形钢筋骨架1。
预制构件2为矩形的预制板21，预制板21面向钢筋骨架1的端面具与圆柱形钢筋骨架1匹配的圆弧面，圆弧面预埋有套筒3，并且套筒3远离预制板21的一端设置有弹性卡瓦32。
通过上述步骤形成的装配体的装配形式参见图7和图8，可以是两个预制板21，每个预制板21朝向圆柱形钢筋骨架1的端面为半圆面，将钢筋骨架1围合在两个半圆面形成的圆形空间内。
矩形预制板21还可以是多个，多个预制板21朝向圆柱形钢筋骨架1的端面均为圆弧面，多个预制板21的圆弧面扣合在圆柱形钢筋骨架1上，将钢筋骨架1封闭在多个预制板21的圆弧面形成的圆形空间内。
综上，本发明提供一种以套筒3为基础构件形成预制构件2连接头、预制构件2和预制构件2装配体的装配方法，与现有技术相比，通过套筒3的端口结构与***其端口的钢筋4进行装配，再通过浇筑混凝土将钢筋4和套筒3固定连接在一起，增大钢筋4与混凝土以及套筒3与混凝土之间的接触面，基于套筒3形成的连接头得到极大增强，并实现提前预制加工，现场进行组合，提高装配连接强度，便于安装，缩短施工周期。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (7)
1.一种预制构件装配结构，其特征在于，包括竖直设置的钢筋骨架(1)和与钢筋骨架(1)连接的预制构件(2)，所述预制构件(2)为预制板(21)；在预制板(21)的四个端面均预埋有多个套筒(3)，相对两个端面之间的套筒(3)两两同轴分布，通过浇筑在预制板(21)内的钢筋(4)连接；沿水平方向在钢筋骨架(1)中贯穿多根钢筋(4)；预制板(21)通过套筒(3)和贯穿钢筋骨架(1)的钢筋相连接，通过预制构件(2)与钢筋骨架(1)的相对运动将所述钢筋(4)端部***到套筒(3)内，穿入到套筒(3)内的钢筋(4)通过混凝土浆液凝固在套筒(3)内形成连接节点；预制构件(2)与钢筋骨架(1)通过钢筋骨架(1)内灌注的混凝土浆液配合所述连接节点连接在一起；
所述预制板(21)在预制过程中采用的套筒(3)朝向预制板(21)内部的一端加工为螺纹管或通过冷压工艺形成冷压管，通过螺纹连接或紧固连接的方式将与其配合的钢筋(4)端部固定在套筒(3)内；
贯穿在钢筋骨架(1)上的钢筋(4)两端均具有扩大头（43）或折弯结构，对应的在所述套筒(3)朝向扩大头（43）或折弯结构的一端设置有弹性卡瓦(32)；将预制板(21)推向钢筋骨架(1)的过程中，所述钢筋(4)端部的扩大头（43）或折弯结构逐渐顶开弹性卡瓦(32)直至通过，弹性卡瓦(32)的开口待扩大头（43）或折弯结构通过后收缩从而卡住扩大头（43）或折弯结构；
当贯穿在钢筋骨架(1)上的钢筋(4)端部具有扩大头（43）时，所述扩大头(43)为外扩形成带有锥面的圆台状扩大头或者长方体扩大头。
2.根据权利要求1所述的预制构件装配结构，其特征在于，所述钢筋骨架(1)为矩形，预制构件(2)面向钢筋骨架(1)的端面也为矩形。
3.根据权利要求1所述的预制构件装配结构，其特征在于，所述钢筋骨架(1)为圆形，预制构件(2)面向钢筋骨架(1)的端面具有与钢筋骨架(1)凹凸配合的圆弧面。
4.根据权利要求2所述的预制构件装配结构，其特征在于，钢筋骨架(1)的四个面均设置有所述预制板(21)，四块预制板(21)朝向钢筋骨架(1)的端面宽度分别与各自对应的钢筋骨架(1)的侧面宽度相同。
5.根据权利要求3所述的预制构件装配结构，其特征在于，对应钢筋骨架(1)设置的所述预制板(21)为多个，多个预制板(21)朝向钢筋骨架(1)的端面均为圆弧面，多个预制板(21)的圆弧面扣在钢筋骨架(1)上，将钢筋骨架(1)封闭在多个预制板(21)的圆弧面形成的圆形空间内。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的预制构件装配结构，其特征在于，所述钢筋骨架（1）还包括纵筋（41），所述纵筋(41)的端头也设置有扩大头(43)。
7.一种预制构件的装配方法，使用如权利要求1-6任意一项所述的预制构件装配结构，其特征在于，包括如下步骤：S1，编制钢筋骨架(1)并准备预制构件(2)，预制构件(2)的端面部位在预制过程中预埋有多个套筒(3)，套筒(3)一端开口位于端面所在平面；S2，预制构件(2)的端面面向钢筋骨架(1)设置，钢筋骨架(1)对应预制构件(2)端面的套筒(3)横穿钢筋(4)，钢筋(4)穿出钢筋骨架(1)；S3，推动预制构件(2)与钢筋骨架(1)抵接，横穿出钢筋骨架(1)的钢筋(4)端部***到套筒(3)内；S4，向钢筋骨架(1)内灌注混凝土，钢筋骨架(1)形成钢筋(4)砼；贯穿在钢筋骨架(1)内的钢筋(4)通过混凝土固定。
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