CN115450378A - 装配剪力墙pc构件连接钢筋定位、对位、注浆自锁连接 - Google Patents
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Abstract
该发明创造属于装配式钢筋混凝土建筑结构领域，针对PC构件浆锚搭接连接方式中受力钢筋锚固效率低、预留钢筋与孔洞安装阶段对位困难、预制阶段定位困难问题进行改进提升。通过在竖向受力钢筋顶端沿直径切割开叉处放入预加工成锲形体的同规格钢筋，实现锚固钢筋端部膨胀自锁工作效果；通过增设预留定位引导钢管抗剪键及同步成型孔洞工艺，实现自动引导预留钢筋与孔洞精准对位；通过上、下部PC构件工厂预制时序安排实现预留竖向受力钢筋与金属波纹管孔洞一对一精确定位。
Description
技术领域
当前，我国建筑行业还存在着建筑品质低、功能差、环境污染严重等诸多问题，急需通过转变生产方式来提高品质、提升功能、减少环境破坏。推广装配式建筑带来建筑行业的转型升级较好地解决了这些问题。更重要的是，装配式建筑是建筑工业化、现代化和绿色建筑的重要构成与实现手段。
钢筋混凝土剪力墙结构是我国多层和高层住宅用得最多的结构形式，由于国外采用较少，所以关于装配整体式剪力墙结构建筑的研究、试验和经验比较少，国内装配整体式剪力墙结构建筑应用时间不长，研究和经验也不是很多，剪力墙结构的PC（PrecastConcrete）化还有许多研发课题和试验工作需要深入，尤其是竖向装配PC构件竖向受力钢筋的连接，如何优化制作安装工艺、保证竖向受力钢筋锚固连接的工程质量与安全、优化建筑安装成本、保证工程进度尤其重要，是目前我国PC化最需要攻克的堡垒。
背景技术
根据《装配式混凝土结构技术规程》（JGJ1-2014），在装配整体式建筑结构体系中，节点及接缝处的纵向钢筋连接根据接头受力、施工工艺等要求选用机械连接、套筒灌浆连接、浆锚搭接连接、焊接连接、绑扎搭接连接等连接方式。技术比较成熟、适合用于剪力墙结构预制墙体PC构件竖向受力钢筋的连接方式有套筒灌浆连接、浆锚搭接连接两种，均存在预留竖向受力钢筋与套筒或预留金属波纹管孔洞对位困难，安装就位及锚固质量较难保证。
套筒灌浆连接技术发明于1970年的美国，在美国和日本应用较多，并且经历了多次大地震的考验，但由于套筒外径远大于所对应连接钢筋直径，造成套筒区域与连接钢筋区域箍筋尺寸不一；为保证套筒区域混凝土保护层厚度竖向受力钢筋必须“内移”，造成剪力墙PC构件截面厚度的加大或造成受力截面受压区混凝土高度h0的减小，这对于厚度本就不大的预制剪力墙PC构件受力极为不利；套筒价格较高，造成建筑安装成本增加；再加之竖向受力钢筋安装就位困难或不能就位，造成竖向受力钢筋连接质量不易控制、现场甚至出现截除部分预留竖向受力钢筋现象。
浆锚搭接连接方式所依据的技术原理源于欧洲，国外研究应用较少，虽然我国近年有大学、研究机构、企业做了大量研究试验具有一定的技术基础，实际工程有所应用，但实践经验较少并未经历大地震的考验；《装配式混凝土结构技术规程》（JGJ1-2014）第6.5.4条规定该连接方式对直径大于20mm的钢筋不宜采用、直接承受动力荷载构件的纵向钢筋不应采用，根据对《装配式混凝土结构技术规程》（JGJ1-2014）第7.1.2条分析，在多层框架中甚至不推荐浆锚搭接连接方式。
因此，发明创造一种新的预制剪力墙PC构件竖向受力钢筋预埋与安装准确对位、锚固高效、经济适用的锚固连接方式非常必要。本发明创造主要解决工作实践中三个方面的问题：预制过程中如何定位预留竖向受力钢筋及预留灌浆孔洞、现场安装时如何快速准确对位、安装后如何实现自锁锚固。达到工厂预制工作简便、现场安装高效、自锁锚固原理清晰、工程造价成本可控等目的。
发明内容
针对装配整体式剪力墙结构预制PC构件竖向受力钢筋连接锚固面临的问题，本发明创造通过在竖向受力钢筋顶端沿直径切割开叉，将预加工成锲形体的同规格钢筋放入开叉处，当竖向受力钢筋***预留金属波纹管孔洞触底时，依靠上部预制PC构件自重将钢筋锲形体压入开叉钢筋，使竖向受力钢筋端部胀开至原直径的两倍，然后通过在金属波纹管孔洞内灌注灌浆料实现竖向受力钢筋的自锁锚固连接。
针对现场安装时PC构件预留竖向受力钢筋较难对准预留金属波纹管孔洞问题，本发明创造在下部已安装就位剪力墙PC构件顶部预留定位引导钢管抗剪键，由于钢管顶部高于预留竖向受力钢筋并且顶端缩径，对准***上部预制剪力墙PC构件下部孔洞比较容易，能较好地引导竖向受力钢筋顺利***预留金属波纹管孔洞，同时，充灌混凝土的钢管可以提高上、下预制剪力墙PC构件水平接缝处的抗剪承载力。
附图说明
本发明专利共包括四张附图，附图1（上部预制剪力墙PC构件底部做法示意图）表示上层钢筋混凝土剪力墙PC构件底部预留的预埋浆锚孔金属波纹管孔洞、引导钢管预留孔洞示意图；附图2（下部预制剪力墙PC构件顶部做法示意图）表示预埋竖向受力钢筋、φ140X6定位引导钢管抗剪键做法示意图；附图3（预制剪力墙PC构件竖向受力钢筋自锁式浆锚锚固连接原理图）表示上下层预制钢筋混凝土PC构件连接原理图，其中竖向受力钢筋端部做法详见详图①；附图4（竖向受力钢筋端部做法详图）包括自锁机构构件分解图、自锁机构***浆锚孔过程图、自锁机构浆锚孔底自锁图3部分。
具体实施方式
为保证下部预制剪力墙PC构件预埋钢管及竖向受力钢筋与上部预制剪力墙PC构件预留孔洞准确对位，在PC构件工厂预制时，按照先预制下部构件，预埋钢管与竖向受力钢筋，再预制上部构件，要求下部构件顶端与上部构件底端贴合预制，从而保证在上部构件中预埋的金属波纹管位置与竖向受力钢筋位置精确对位，也保证预埋钢管与其预留孔洞准确对位，待PC构件混凝土达到一定强度后将上、下构件水平分开，编号后运往现场安装，可以完全做到预埋钢管与预留竖向受力钢筋精确对位，如此可以很好地保证现场安装质量与进度。
Claims (4)
1.该发明创造题目为“装配剪力墙PC构件连接钢筋定位、对位、注浆自锁连接”，采取了预留金属波纹管孔洞、灌注灌浆料的施工工艺，对于浆锚搭接连接方式预留竖向受力钢筋与预留金属波纹管孔洞在PC构件预制阶段定位困难、现场安装阶段对位困难、竖向受力钢筋锚固长度较长且效率低等问题进行了改进提升，提出了新的制作工艺与自锁锚固工作原理，创造性地解决了预制、安装工艺问题，创新了后置锚固钢筋的自锁工艺，其特征如下：。
2.本发明创造通过在竖向受力钢筋顶端沿直径切割开叉，将预加工成锲形体的同规格钢筋放入开叉处，当竖向受力钢筋***预留金属波纹管孔洞触底时，依靠上部预制PC构件自重将钢筋锲形体压入开叉钢筋，使竖向受力钢筋端部胀开至原直径的两倍，通过灌注灌浆料实现与上部PC构件自锁锚固连接。
3.本发明创造在下部已安装就位剪力墙PC构件顶部预留定位引导钢管抗剪键，可以很方便地引导竖向受力钢筋顺利***预留金属波纹管孔洞，安装就位后，充灌有混凝土的钢管即作为上、下预制剪力墙PC构件水平接缝处的抗剪键构造措施，极大提高截面抗剪承载力。
4.为保证PC构件预留竖向受力钢筋与预留金属波纹管孔洞准确定位，设计了PC构件工厂预制时序与要求，按照先预制下部构件，预埋钢管与竖向受力钢筋，再预制上部构件，要求下部构件顶端与上部构件底端贴合预制，从而保证在上部构件中预埋的金属波纹管位置与竖向受力钢筋位置精确对位。
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