本發(fā)明涉及一種具備安裝便捷、地震作用下殘余變形小、易修復(fù)等特點(diǎn)的全裝配式預(yù)應(yīng)力低損傷板墻結(jié)構(gòu)及其施工方法，屬于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前國內(nèi)廣泛用于工程建設(shè)的裝配式混凝土建筑的結(jié)構(gòu)形式主要包括裝配整體式框架結(jié)構(gòu)、裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)。

裝配整體式框架結(jié)構(gòu)的部分梁柱為預(yù)制構(gòu)件，在吊裝就位后，焊接或綁扎節(jié)點(diǎn)處的鋼筋，通過澆搗混凝土連接為整體，形成剛接節(jié)點(diǎn)，其兼具現(xiàn)澆式框架和裝配式框架的優(yōu)點(diǎn)，既具有良好的整體性和抗震性，又可以通過預(yù)制構(gòu)件減少現(xiàn)場工作量。

裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu)是通過在工廠預(yù)制剪力墻構(gòu)件，構(gòu)件上預(yù)留連接鋼筋及豎向連接孔洞，經(jīng)現(xiàn)場裝配，預(yù)制構(gòu)件水平方向通過現(xiàn)澆連接節(jié)點(diǎn)，豎向方向通過套筒連接或者漿錨連接的方式，使構(gòu)件拼裝成整體，達(dá)到等同現(xiàn)澆目的。

但是從實(shí)際施工中可以發(fā)現(xiàn)，上述兩種裝配式混凝土結(jié)構(gòu)在現(xiàn)場施工時(shí)還是存在較多的濕作業(yè)量，施工速度較慢，施工工期較長，并且混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量不易控制，抗震性能易受影響，且震后損傷不易修復(fù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種全裝配式預(yù)應(yīng)力低損傷板墻結(jié)構(gòu)及其施工方法，該板墻結(jié)構(gòu)為干式連接形式，具有安裝便捷快速、現(xiàn)場基本無濕作業(yè)量、施工效率高、地震作用下?lián)p傷和殘余變形小、震后易修復(fù)等優(yōu)點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種全裝配式預(yù)應(yīng)力低損傷板墻結(jié)構(gòu)，其特征在于：它包括上下交替設(shè)置的預(yù)制混凝土墻體和預(yù)制混凝土板，預(yù)制混凝土墻體和預(yù)制混凝土板通過上下貫通的預(yù)應(yīng)力鋼棒固定連接在一起形成板墻結(jié)構(gòu)，其中：預(yù)制混凝土墻體與預(yù)制混凝土板之間通過抗剪鍵互相定位并穩(wěn)固連接；預(yù)應(yīng)力鋼棒由若干短鋼棒連接構(gòu)成；預(yù)應(yīng)力鋼棒貫穿在預(yù)制混凝土墻體和預(yù)制混凝土板上預(yù)留的孔道中，預(yù)應(yīng)力鋼棒底部與基礎(chǔ)固定，在預(yù)應(yīng)力鋼棒整體張拉完成、孔道內(nèi)澆灌水泥漿后，向上伸出板墻結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力鋼棒頂部通過旋緊張拉螺母來實(shí)現(xiàn)板墻結(jié)構(gòu)的緊固以及預(yù)應(yīng)力鋼棒拉應(yīng)力的傳遞。

上下相鄰的所述短鋼棒之間通過鋼棒連接器連接。

所述預(yù)應(yīng)力鋼棒在放張操作后，所述預(yù)制混凝土墻體與所述預(yù)制混凝土板之間進(jìn)行緩粘結(jié)或無粘結(jié)處理，且所述孔道端口進(jìn)行密封處理。

一種所述的全裝配式預(yù)應(yīng)力低損傷板墻結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于，它包括步驟：

1)所述預(yù)制混凝土墻體和所述預(yù)制混凝土板制作完畢，養(yǎng)護(hù)成型并預(yù)留好所述孔道；

2)將所述短鋼棒在基礎(chǔ)上安裝就位；

3)將所述預(yù)制混凝土墻體穿入所述短鋼棒并與基礎(chǔ)固定；

4)通過鋼棒連接器連接另外的所述短鋼棒，以向上延長所述預(yù)應(yīng)力鋼棒；

5)在延長的所述預(yù)應(yīng)力鋼棒部分上繼續(xù)穿入所述預(yù)制混凝土板和所述預(yù)制混凝土墻體，其中，所述預(yù)制混凝土墻體與所述預(yù)制混凝土板之間通過所述抗剪鍵實(shí)現(xiàn)快速定位與穩(wěn)固固定；

6)重復(fù)執(zhí)行4)-5)，直至全部預(yù)制構(gòu)件安裝完成；

7)所述預(yù)應(yīng)力鋼棒張拉完成，所述孔道內(nèi)澆灌水泥漿后，向上伸出所述板墻結(jié)構(gòu)的所述預(yù)應(yīng)力鋼棒頂部通過旋緊所述張拉螺母來實(shí)現(xiàn)所述板墻結(jié)構(gòu)的緊固；

8)對所述預(yù)應(yīng)力鋼棒進(jìn)行放張操作；

9)所述預(yù)制混凝土墻體與所述預(yù)制混凝土板之間進(jìn)行緩粘結(jié)或無粘結(jié)處理；

10)所述孔道端口進(jìn)行密封處理。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

本發(fā)明板墻結(jié)構(gòu)為裝配式混凝土結(jié)構(gòu)，采用干式連接形式，其主要由預(yù)制混凝土墻體、預(yù)制混凝土板通過施加豎向預(yù)應(yīng)力鋼棒來實(shí)現(xiàn)連接，其具有節(jié)能環(huán)保、預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量易于控制、安裝便捷快速、現(xiàn)場基本無濕作業(yè)量(濕作業(yè)僅為孔道水泥漿灌漿施工)、施工效率高等優(yōu)點(diǎn)，并且本發(fā)明板墻結(jié)構(gòu)的整體性能良好，板墻結(jié)構(gòu)的整體變形控制效果良好，在地震作用下板墻結(jié)構(gòu)的損傷和殘余變形小，且在震后易修復(fù)，是一種適于并值得推廣的新型裝配式混凝土結(jié)構(gòu)形式，可有力地豐富與完善我國裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明施工方法簡便，可實(shí)現(xiàn)全裝配式預(yù)應(yīng)力低損傷板墻結(jié)構(gòu)的快速與穩(wěn)固安裝，基本不存在濕作業(yè)量，大大提高了施工效率，縮短了施工工期。

附圖說明

圖1是本發(fā)明全裝配式預(yù)應(yīng)力低損傷板墻結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖2是圖1的A-A向剖視圖。

圖3是圖1的B-B向剖視圖。

圖4是預(yù)應(yīng)力鋼棒頂部安裝示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1至圖4所示，本發(fā)明全裝配式預(yù)應(yīng)力低損傷板墻結(jié)構(gòu)包括上下交替設(shè)置的預(yù)制混凝土墻體1和預(yù)制混凝土板2，預(yù)制混凝土墻體1和預(yù)制混凝土板2通過上下貫通的預(yù)應(yīng)力鋼棒4可靠固定連接在一起形成板墻結(jié)構(gòu)，其中：預(yù)制混凝土墻體1與預(yù)制混凝土板2之間還通過抗剪鍵5來實(shí)現(xiàn)互相定位并穩(wěn)固連接；預(yù)應(yīng)力鋼棒4由若干短鋼棒連接構(gòu)成；預(yù)應(yīng)力鋼棒4貫穿在預(yù)制混凝土墻體1和預(yù)制混凝土板2上預(yù)留的孔道3中，板墻結(jié)構(gòu)的最底部通常為與基礎(chǔ)相固定的預(yù)制混凝土墻體1，向下伸出板墻結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力鋼棒4底部與基礎(chǔ)(圖中未示出)固定，在預(yù)應(yīng)力鋼棒4整體張拉完成、孔道3內(nèi)澆灌水泥漿9后，向上伸出板墻結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力鋼棒4頂部通過旋緊張拉螺母7來實(shí)現(xiàn)板墻結(jié)構(gòu)的緊固以及實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力鋼棒4拉應(yīng)力的傳遞。

在實(shí)際設(shè)計(jì)中，上下相鄰的短鋼棒之間通過鋼棒連接器6連接，鋼棒連接器6能夠?qū)崿F(xiàn)短鋼棒之間的可靠連接和力的傳遞。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，短鋼棒的長度大致為一層樓的高度。在本發(fā)明中，除了最底下的一個(gè)預(yù)制混凝土墻體1之外，一個(gè)預(yù)制混凝土板2和一個(gè)預(yù)制混凝土墻體1的高度視為一層樓的高度。

在實(shí)際制作中，短鋼棒的兩端設(shè)有螺紋，短鋼棒與鋼棒連接器6螺接，當(dāng)然短鋼棒與鋼棒連接器6之間的連接方式不限于螺接，還可為其它連接方式。

在本發(fā)明中，短鋼棒采用高強(qiáng)度、低松弛、疲勞性能好、自恢復(fù)能力強(qiáng)的預(yù)應(yīng)力鋼棒制成，預(yù)應(yīng)力鋼棒的極限抗拉強(qiáng)度能達(dá)到普通鋼筋的2.5倍以上，通過在預(yù)制混凝土墻體1和預(yù)制混凝土板2這兩種預(yù)制構(gòu)件內(nèi)張拉預(yù)應(yīng)力鋼棒4，可保證震后該結(jié)構(gòu)的可恢復(fù)性能，并有效控制混凝土構(gòu)件的開裂、減小板墻結(jié)構(gòu)在地震作用下的殘余變形。

在實(shí)際實(shí)施中，板墻結(jié)構(gòu)上至少設(shè)有兩個(gè)預(yù)應(yīng)力鋼棒4，所有預(yù)應(yīng)力鋼棒4優(yōu)選排成一排，即單排設(shè)置，且較佳地，預(yù)應(yīng)力鋼棒4在板墻結(jié)構(gòu)的厚度方向上處于中間位置(如圖3所示)，相鄰兩個(gè)預(yù)應(yīng)力鋼棒4之間的水平間距D1不大于1500mm，從板墻結(jié)構(gòu)的長度方向上來看，最外側(cè)的一個(gè)預(yù)應(yīng)力鋼棒4與板墻結(jié)構(gòu)側(cè)邊之間的距離D2不小于100mm，如圖1所示。

在實(shí)際設(shè)計(jì)中，孔道3的孔徑不小于40mm。如圖1，抗剪鍵5的高度H1不小于20mm。

孔道3可通過內(nèi)置PVC波紋管形成或通過抽拔棒抽拔形成。

在實(shí)際實(shí)施時(shí)，較佳地，預(yù)應(yīng)力鋼棒4在放張操作后，預(yù)制混凝土墻體1與預(yù)制混凝土板2之間進(jìn)行緩粘結(jié)或無粘結(jié)處理，且孔道3端口進(jìn)行密封處理。

如圖4，張拉螺母7與板墻結(jié)構(gòu)之間設(shè)有錨墊板8，即預(yù)應(yīng)力鋼棒4頂部套設(shè)錨墊板8后通過張拉螺母7緊固住板墻結(jié)構(gòu)。

另外，預(yù)制混凝土墻體1與預(yù)制混凝土板2之間的接觸表面宜制成粗糙面。預(yù)制混凝土墻體1、預(yù)制混凝土板2下表面設(shè)有的抗剪鍵5分別置于預(yù)制混凝土板2、預(yù)制混凝土墻體1上表面的對應(yīng)位置上，以達(dá)到預(yù)制混凝土墻體1與預(yù)制混凝土板2之間的快速定位及穩(wěn)固連接。

在本發(fā)明中，抗剪鍵5的設(shè)置能夠便于預(yù)制構(gòu)件在安裝過程中的快速、穩(wěn)固定位，以及可以有效地增加板墻結(jié)構(gòu)的抗震強(qiáng)度。通常地，抗剪鍵在孔道3位置設(shè)置，即孔道3貫穿抗剪鍵5。

本發(fā)明板墻結(jié)構(gòu)為裝配式混凝土結(jié)構(gòu)，采用干式連接形式，其主要由預(yù)制混凝土墻體1、預(yù)制混凝土板2通過施加豎向預(yù)應(yīng)力鋼棒4來實(shí)現(xiàn)連接，其具有節(jié)能環(huán)保、預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量易于控制、安裝便捷快速、現(xiàn)場基本無濕作業(yè)量(濕作業(yè)僅為孔道水泥漿灌漿施工)、施工效率高等優(yōu)點(diǎn)，并且本發(fā)明板墻結(jié)構(gòu)的整體性能良好，板墻結(jié)構(gòu)的整體變形控制效果良好，在地震作用下板墻結(jié)構(gòu)的損傷和殘余變形小，且在震后易修復(fù)，是一種適于并值得推廣的新型裝配式混凝土結(jié)構(gòu)形式，可有力地豐富與完善我國裝配式混凝土建筑結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明針對上述全裝配式預(yù)應(yīng)力低損傷板墻結(jié)構(gòu)，還提出了一種施工方法，它包括步驟：

1)預(yù)制混凝土墻體1和預(yù)制混凝土板2(同為預(yù)制構(gòu)件)制作完畢，養(yǎng)護(hù)成型并預(yù)留好孔道3；

2)按照測量放線位置將短鋼棒在基礎(chǔ)上安裝就位；

3)將最底下的預(yù)制混凝土墻體1穿入短鋼棒并與基礎(chǔ)固定；

4)通過鋼棒連接器6連接另外的短鋼棒，以向上延長預(yù)應(yīng)力鋼棒4；

5)在延長的預(yù)應(yīng)力鋼棒部分上繼續(xù)穿入預(yù)制混凝土板2和預(yù)制混凝土墻體1，其中，預(yù)制混凝土墻體1與預(yù)制混凝土板2之間通過抗剪鍵5實(shí)現(xiàn)快速定位與穩(wěn)固固定；

6)重復(fù)執(zhí)行4)-5)，直至全部預(yù)制構(gòu)件(預(yù)制混凝土墻體1和預(yù)制混凝土板2)安裝完成；

7)預(yù)應(yīng)力鋼棒4借由預(yù)應(yīng)力設(shè)備張拉完成，孔道3內(nèi)澆灌水泥漿9后，向上伸出板墻結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力鋼棒4頂部通過旋緊張拉螺母7來實(shí)現(xiàn)板墻結(jié)構(gòu)的緊固；

8)對預(yù)應(yīng)力鋼棒4進(jìn)行放張操作，以使預(yù)應(yīng)力鋼棒4的拉應(yīng)力有效傳遞至預(yù)制構(gòu)件；

9)預(yù)制混凝土墻體1與預(yù)制混凝土板2之間進(jìn)行緩粘結(jié)或無粘結(jié)處理；

10)孔道3端口進(jìn)行密封處理。

上述本發(fā)明施工方法簡便，可實(shí)現(xiàn)全裝配式預(yù)應(yīng)力低損傷板墻結(jié)構(gòu)的快速與穩(wěn)固安裝，基本不存在濕作業(yè)量，大大提高了施工效率，縮短了施工工期。

在實(shí)際施工中，預(yù)應(yīng)力鋼棒4每次通過向上續(xù)接短鋼棒所延長的長度通常設(shè)定為一層樓的高度，以便逐層安裝預(yù)制混凝土墻體1和預(yù)制混凝土板2，方便施工。

以上所述是本發(fā)明較佳實(shí)施例及其所運(yùn)用的技術(shù)原理，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，任何基于本發(fā)明技術(shù)方案基礎(chǔ)上的等效變換、簡單替換等顯而易見的改變，均屬于本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。