CN114232892B - 通过分段钢筋连接的装配式混凝土连接构造及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通过分段钢筋连接的装配式混凝土连接构造，包括端部对接的两混凝土预制构件，所述混凝土预制构件的连接端内部均设置有预留孔道，所述混凝土预制构件内部的主钢筋均部分端头露出预留孔道的内孔底，两内孔底的主钢筋端头之间经位于预留孔道的多根分段连接钢筋连接，所述预留孔道内部均设置有水泥浆填充层，用以填充分段连接钢筋与预留孔道之间的空隙。本发明可用于装配式混凝土预制结构连接，特别是对于需要预制实现工厂工业化生产、现场直接拼装的混凝土结构，具有现场施工湿作业少、施工周期短、构件质量有保证、经济环保等优点，有良好的工程推广前景。

Description

通过分段钢筋连接的装配式混凝土连接构造及其施工方法
技术领域
本发明涉及一种通过分段钢筋连接的装配式混凝土连接构造及其施工方法，涉及土木工程领域。
背景技术
随着国家经济转型，产业结构的调整，我国正向工厂化、标准化的“制造”方式转变。目前，我国极大部分的结构都是采用现浇钢筋混凝土技术建造。随着装配式混凝土技术的推广应用，为了保证装配式混凝土结构在结构性能上不低于现浇混凝土结构，我国也制定相应的混凝土结构技术规程，包括从结构设计到构件预制和现场施工等方面，基本思路是将现浇混凝土结构经过合理的拆分、工厂预制构件、现场拼装等环节。其中拆分有利于工厂预制，也要有利于现场拼装，且拼装后的结构要满足结构的安全性和功能性要求。为此，出现了多种形式的拆分及拼装连接方式，其连接方式直接影响到施工速度及结构安全性，更受到广泛的关注。
与传统现浇混凝土结构相比，装配式混凝土结构中存在更多的接缝，这些接缝不仅直接决定结构的整体安全性，而且也影响着结构的耐久性及实用功能性。预制装配结构的连接方式需根据结构形式、抗震设防烈度、施工、运输、拼装等因素综合考虑。根据国内外的试验研究及应用调研，通过几种连接构造的对比，考虑到国外既有经验的可靠度及国内理念接受度，国内采用的连接构造多选用灌浆套筒连接构造。将螺纹钢筋***金属套筒内部，再灌注高强灌浆料拌合物，利用灌浆料凝结固化后与螺纹钢筋之间形成的粘结锚固传递应力而实现钢筋对接连接的方式，简称为套筒灌浆连接，可分为全灌浆套筒连接和半灌浆套筒连接。
现有的钢筋与套筒之间的连接通常是由竖向***完成，施工技术难，在实际过程中，会出现套筒和插筋各自的位置测量结果符合要求，但拼接时依然安装不上的问题，在实际工程中引发了大量的应用问题。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种通过分段钢筋连接的装配式混凝土连接构造及其施工方法。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种通过分段钢筋连接的装配式混凝土连接构造，包括端部对接的两混凝土预制构件，所述混凝土预制构件的连接端内部均设置有预留孔道，所述混凝土预制构件内部的主钢筋均部分端头露出预留孔道的内孔底，两内孔底的主钢筋端头之间经位于预留孔道的多根分段连接钢筋连接，所述预留孔道内部均设置有水泥浆填充层，用以填充分段连接钢筋与预留孔道之间的空隙。
优选的，所述分段连接钢筋共分为三段：两段短钢筋，一段长钢筋；所述长钢筋长度应满足当全部放置于一侧混凝土预制构件的预留孔道内时，长钢筋不会伸出该预留孔道外；预留孔道由预埋的波纹管或钢制灌浆套筒成孔。
优选的，所述长钢筋位于两预留孔道之间，两段短钢筋经钢筋套筒连接在长钢筋的两端，短钢筋的另一端再经钢筋套筒与同侧的主钢筋端头连接。
优选的，所述钢筋套筒的外径应小于波纹管或钢制灌浆套筒内径至少15mm；所述预留孔道内径比分段连接钢筋外径大至少20mm。
优选的，所述混凝土预制构件的侧面均开设有连通预留孔道的预留槽口，预留槽口位置与短钢筋相对应，预留槽口大小应满足短钢筋能够沿预留槽口放入预留孔道内。
优选的，所述预留槽口均位于混凝土预制构件的两个相对侧面上。
优选的，所述预留槽口均位于混凝土预制构件的两个相对侧面以及该两相对侧面之间的其中一个侧面上。
一种通过分段钢筋连接的装配式混凝土连接构造的施工方法，按以下步骤进行：（1）施工预制构件台座，安装钢模板：制作钢筋混凝土台座或全钢结构台座，上铺钢板作为预制构件底模板，外侧模采用定形钢模板与台座配套设计，模板准确就位后，通过对拉螺栓对模板进行加固；（2）绑扎与安装钢筋笼：检查底模板和侧模板，并涂刷隔离剂，吊装钢筋笼放入预制的钢模板内，并固定保护层厚度；（3）安装端模板和预埋件：安装端模板，安装为分段连接钢筋所预埋的波纹管或钢制灌浆套筒，通过井字形定位钢筋网固定波纹管或钢制灌浆套筒的位置；由于需将分段连接钢筋中的短钢筋从混凝土预制构件的侧面置入，需在混凝土预制构件的侧面、波纹管或钢制灌浆套筒的侧面开长孔，波纹管或钢制灌浆套筒长孔需临时封堵，保证浇筑混凝土时不会渗入波纹管或钢制灌浆套筒的预留长孔；（4）在模板内浇筑混凝土：在钢筋及模板验收合格后进行混凝土的浇筑，采用附着式振动器并附振动棒进行振捣，一般混凝土不再下沉，无显著气泡上升，混凝土表面出现薄层水泥浆，并有均匀的外观和平面为止；（5）混凝土养护：当气温较高时，混凝土强度增长满足施工进度要求，采用自然养护；当外界气温不能满足工程进度要求时，则采用蒸汽养护；（6）吊装和安装混凝土预制构件：先将分段连接钢筋中的长钢筋放置在一侧混凝土预制构件的预留孔道内，依次吊运、拼装其相连接的混凝土预制构件；（7）安装连接钢筋并灌浆：将分段连接钢筋中的短钢筋经预留槽口放入预留孔道内，通过将长钢筋的一半通过预留孔道移到另一侧的混凝土预制构件的预留孔道内，长钢筋和短钢筋通过钢筋套筒连接；最后将灌浆料在注浆孔缓慢注浆，预留孔道、预留槽口混凝土填满，并进行养护；依此循环，将若干所述混凝土预制构件相互拼接。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明可用于装配式混凝土预制结构连接，特别是对于需要预制实现工厂工业化生产、现场直接拼装的混凝土结构，具有现场施工湿作业少、施工周期短、构件质量有保证、经济环保等优点，有良好的工程推广前景。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
附图说明
图1为本发明实施例1的连接平面图。
图2为本发明实施例1的连接状态立面图一。
图3为本发明实施例1的连接状态立面图二。
图4为本发明实施例1的连接状态立面图三。
图5为图2的I-I剖面图。
图6为图2的II-II断面图。
图7为本发明实施例2的连接立面图。
图8为本发明实施例2的连接平面图。
图9为图7的Ⅲ-Ⅲ剖面图。
图中：1-预留孔道，2-钢筋套筒，3-预留槽口，4-水泥浆填充层，5-槽口后填混凝土，6-长钢筋，7-短钢筋，8-主钢筋，9-接缝，10-混凝土预制构件。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
如图1~9所示，本实施例提供了一种通过分段钢筋连接的装配式混凝土连接构造，包括端部对接的两混凝土预制构件，所述混凝土预制构件的连接端内部均设置有预留孔道，所述混凝土预制构件内部的主钢筋均部分端头露出预留孔道的内孔底，两内孔底的主钢筋端头之间经位于预留孔道的多根分段连接钢筋连接，所述预留孔道内部均设置有水泥浆填充层，水泥浆填充层为灌浆料或高强砂浆。用以填充分段连接钢筋与预留孔道之间的空隙，使两相连接的混凝土预制构件通过分段连接钢筋的连接形成一体共同受力。
在本发明实施例中，所述分段连接钢筋共分为三段：两段短钢筋，一段长钢筋；所述长钢筋长度应满足当全部放置于一侧混凝土预制构件的预留孔道内时，长钢筋不会伸出该预留孔道外，使得一侧的混凝土预制构件可以在安装前先将长钢筋放置于预留孔道内，方便实现分段连接钢筋的安装；预留孔道由预埋的波纹管或钢制灌浆套筒成孔实现，每根主钢筋在预制时套入合适长度的波纹管或钢制灌浆套筒。
在本发明实施例中，所述长钢筋位于两预留孔道之间，两段短钢筋经钢筋套筒连接在长钢筋的两端，短钢筋的另一端再经钢筋套筒与同侧的主钢筋端头连接。所述主钢筋也可以与预留孔道内的钢筋相搭接。
在本发明实施例中，所述钢筋套筒的外径应小于波纹管或钢制灌浆套筒内径至少15mm；所述预留孔道内径比分段连接钢筋外径大至少20mm。
在本发明实施例中，所述混凝土预制构件的侧面均开设有连通预留孔道的预留槽口，预留槽口位置与短钢筋相对应，预留槽口大小应满足短钢筋能够沿预留槽口放入预留孔道内。对应所述预留孔道内的短钢筋安装的位置，在所述的波纹管或钢制灌浆套筒的侧面开槽，便于预留槽口连通预留孔道。
在本发明实施例1中，所述预留槽口均位于混凝土预制构件的两个相对侧面上。预留槽口应用比混凝土预制构件的混凝土强度高一级混凝土或高强砂浆或灌浆料封堵，形成槽口后填混凝土。
在本发明实施例2中，所述预留槽口均位于混凝土预制构件的两个相对侧面以及该两相对侧面之间的其中一个侧面上。其与实施例1区别在于开挖预留槽口方向不同，实施例1中预留槽口为对向开挖，可用于大部分工程应用中，而实施例2中考虑边坡或放置于地基上进行连接的情况，由于操作面的限制，将其中一个面的预留槽口改为侧面对向各开挖一个预留槽口，以便施工安装。预留槽口应用比混凝土预制构件的混凝土强度高一级混凝土或高强砂浆或灌浆料封堵，形成槽口后填混凝土。
一种通过分段钢筋连接的装配式混凝土连接构造的施工方法，按以下步骤进行：
（1）施工预制构件台座，安装钢模板：制作钢筋混凝土台座或全钢结构台座，上铺钢板作为预制构件底模板，外侧模采用定形钢模板与台座配套设计，模板准确就位后，通过对拉螺栓对模板进行加固；
（2）绑扎与安装钢筋笼：检查底模板和侧模板，并涂刷隔离剂，吊装钢筋笼放入预制的钢模板内，并固定保护层厚度；
（3）安装端模板和预埋件：安装端模板，安装为分段连接钢筋所预埋的波纹管或钢制灌浆套筒，通过井字形定位钢筋网固定波纹管或钢制灌浆套筒的位置；由于需将分段连接钢筋中的短钢筋从混凝土预制构件的侧面置入，需在混凝土预制构件的侧面、波纹管或钢制灌浆套筒的侧面开长孔，波纹管或钢制灌浆套筒长孔需临时封堵，保证浇筑混凝土时不会渗入波纹管或钢制灌浆套筒的预留长孔；预留孔道也可通过埋设波纹管形成，并螺旋筋套箍在波纹管外侧，其轴线与波纹管轴线一致；
（4）在模板内浇筑混凝土：在钢筋及模板验收合格后进行混凝土的浇筑，采用附着式振动器并附振动棒进行振捣，一般混凝土不再下沉，无显著气泡上升，混凝土表面出现薄层水泥浆，并有均匀的外观和平面为止；
（5）混凝土养护：当气温较高时，混凝土强度增长满足施工进度要求，采用自然养护；当外界气温不能满足工程进度要求时，则采用蒸汽养护；
（6）吊装和安装混凝土预制构件：预制格构梁的场内移动吊装采用龙门吊，构件的堆放场地应宽敞，堆放场地应平整坚实、排水良好；预制构件采用轮胎式配套运梁车，在车厢板上面铺上减震和防止摩擦的橡胶垫，预制构件装车后应进行固定，并对固定情况进行检查，符合安全运输要求后方可发车。先将分段连接钢筋中的长钢筋放置在一侧混凝土预制构件的预留孔道内，依次吊运、拼装其相连接的混凝土预制构件，确保相邻格构梁（混凝土预制构件）在接缝严密对接；
（7）安装连接钢筋并灌浆：将分段连接钢筋中的短钢筋经预留槽口放入预留孔道内，通过将长钢筋的一半通过预留孔道移到另一侧的混凝土预制构件的预留孔道内，使长钢筋两端均在对应预留槽口内露出一段预留长度，用于后续连接钢筋套筒，长钢筋和短钢筋通过钢筋套筒连接；最后将灌浆料在注浆孔缓慢注浆，预留孔道、预留槽口混凝土填满，并进行养护；依此循环，将若干所述混凝土预制构件相互拼接。
该结构不需要弯曲波纹管和钢筋，预制可以节省大量的人工，提高制作精度；现场施工时，分段钢筋连接也更易操作，可以降低劳动强度，加快施工速度，有着明显的经济效益。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (1)

1.一种通过分段钢筋连接的装配式混凝土连接构造，其特征在于：包括端部对接的两混凝土预制构件，所述混凝土预制构件的连接端内部均设置有预留孔道，所述混凝土预制构件内部的主钢筋均部分端头露出预留孔道的内孔底，两内孔底的主钢筋端头之间经位于预留孔道的多根分段连接钢筋连接，所述预留孔道内部均设置有水泥浆填充层，用以填充分段连接钢筋与预留孔道之间的空隙；所述分段连接钢筋共分为三段：两段短钢筋，一段长钢筋；所述长钢筋长度应满足当全部放置于一侧混凝土预制构件的预留孔道内时，长钢筋不会伸出该预留孔道外；预留孔道由预埋的波纹管或钢制灌浆套筒成孔；所述长钢筋位于两预留孔道之间，两段短钢筋经钢筋套筒连接在长钢筋的两端，短钢筋的另一端再经钢筋套筒与同侧的主钢筋端头连接；所述钢筋套筒的外径应小于波纹管或钢制灌浆套筒内径至少15mm；所述预留孔道内径比分段连接钢筋外径大至少20mm；所述混凝土预制构件的侧面均开设有连通预留孔道的预留槽口，预留槽口位置与短钢筋相对应，预留槽口大小应满足短钢筋能够沿预留槽口放入预留孔道内；所述预留槽口均位于混凝土预制构件的两个相对侧面上；所述预留槽口均位于混凝土预制构件的两个相对侧面以及该两相对侧面之间的其中一个侧面上；该通过分段钢筋连接的装配式混凝土连接构造的施工方法按以下步骤进行：（1）施工预制构件台座，安装钢模板：制作钢筋混凝土台座或全钢结构台座，上铺钢板作为预制构件底模板，外侧模采用定形钢模板与台座配套设计，模板准确就位后，通过对拉螺栓对模板进行加固；（2）绑扎与安装钢筋笼：检查底模板和侧模板，并涂刷隔离剂，吊装钢筋笼放入预制的钢模板内，并固定保护层厚度；（3）安装端模板和预埋件：安装端模板，安装为分段连接钢筋所预埋的波纹管或钢制灌浆套筒，通过井字形定位钢筋网固定波纹管或钢制灌浆套筒的位置；由于需将分段连接钢筋中的短钢筋从混凝土预制构件的侧面置入，需在混凝土预制构件的侧面、波纹管或钢制灌浆套筒的侧面开长孔，波纹管或钢制灌浆套筒长孔需临时封堵，保证浇筑混凝土时不会渗入波纹管或钢制灌浆套筒的预留长孔；（4）在模板内浇筑混凝土：在钢筋及模板验收合格后进行混凝土的浇筑，采用附着式振动器并附振动棒进行振捣，一般混凝土不再下沉，无显著气泡上升，混凝土表面出现薄层水泥浆，并有均匀的外观和平面为止；（5）混凝土养护：当气温较高时，混凝土强度增长满足施工进度要求，采用自然养护；当外界气温不能满足工程进度要求时，则采用蒸汽养护；（6）吊装和安装混凝土预制构件：先将分段连接钢筋中的长钢筋放置在一侧混凝土预制构件的预留孔道内，依次吊运、拼装其相连接的混凝土预制构件；（7）安装连接钢筋并灌浆：将分段连接钢筋中的短钢筋经预留槽口放入预留孔道内，通过将长钢筋的一半通过预留孔道移到另一侧的混凝土预制构件的预留孔道内，长钢筋和短钢筋通过钢筋套筒连接；最后将灌浆料在注浆孔缓慢注浆，预留孔道、预留槽口混凝土填满，并进行养护；依此循环，将若干所述混凝土预制构件相互拼接。
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