一种结构保温一体化的装配式盒式结构体系及其施工方法与流程

本发明属于建筑结构体系领域，特别是涉及一种结构保温一体化的装配式盒式结构体系及其施工方法。

背景技术：

盒式结构建筑是基于建筑工业化发展的必然结果，其提供了标准化预制装配式的空间模块。它的基本预制构件单元由传统装配式的梁板构件发展为工业化程度更高的“房间模块”。在预制构件厂中生产的预制单元不再是砌块或者预制的梁、柱、叠合板而是不同型号的盒式整体构件。这些盒式整体构件运到施工现场后不必进行梁板的搭接，不涉及后浇带的敷设，从而大大减少了现场湿作业量，各个盒式单元像“搭积木”一样，通过各连接构件拼装在一起或者与其他预制构件组合，灵活布置形成盒盒组合结构或盒板组合结构。

预制装配式混凝土结构建筑，相对于传统现浇混凝土结构建筑，无疑是技术上的一大进步。但是盒式结构建筑从上个世纪90年代在我国开始发展，其钟罩型五面体单调的型式却没有突出的改进，主要存下以下缺点：一、结构传力路径楼板传至柱、柱传至基础，主要结构竖向受力构件为角部的柱子，存在墙板、楼板构造只有厚度较薄的结构层，整个建筑物功能分区，建筑使用功能单一。二、保温层需要在安装完毕后另行施工，并且无法避免拼接处节点位置冷热桥的问题，节能率较低。三、同层相邻盒子之间拼接后形成双墙，浪费材料。四、盒子结构之间的连接采用甩筋并且预埋套筒的连接方式，结构横缝与竖缝处理无法完全保证其密封性。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种结构保温一体化的装配式盒式结构体系及其施工方法，要解决现有盒式结构建筑中存在建筑物功能分区功能单一、保温层需要另行施工节能效率低、相邻的盒子之间形成双墙浪费材料以及结构拼缝处无法保证密封性的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种结构保温一体化的装配式盒式结构体系，包括基础和与基础连接的地上结构，所述地上结构包括至少两个相邻拼接的盒式结构单元，所述盒式结构单元包括由一体浇筑的一面顶板楼面构件以及四面墙面构件组成的钟罩型五面盒式结构单元，所述盒式结构单元还包括由一体浇筑的一面顶板楼面构件以及两面或三面墙面构件组成的钟罩缺墙面盒式结构单元，所述钟罩缺墙面盒式结构单元的顶板楼面构件为单向板，

所述盒式结构单元间拼接侧相邻的同类构件上、沿构件拼接处分别通长设有配合使用的榫头和卯槽并通过榫卯连接拼接为一体。

所述盒式结构单元间拼接为位于同一层盒式结构单元间的水平拼接，两个盒式结构单元间的拼接侧的墙面构件数量之和总共不多于一面。

所述同类构件为顶板楼面构件，相邻两个顶板楼面构件拼接侧的端面上分别设有配合使用的楼面榫头和楼面卯槽。

所述同类构件为墙面构件，相邻两个墙面构件拼接侧的端面上分别设有配合使用的墙面左右拼接榫头和墙面左右拼接卯槽。

所述盒式结构单元间拼接为位于不同层的盒式结构单元间的竖向拼接，所述同类构件为墙面构件，相邻两个墙面构件拼接侧的端面上设有配合使用的墙面上下拼接榫头和墙面上下拼接卯槽。

所述墙面构件包括内墙面和外墙面，所述内墙面为钢筋混凝土单板，所述外墙面为包括外叶板、保温层和内叶受力板的三明治夹心板，所述内叶受力板为钢筋混凝土板，同一个盒式结构单元内、相邻两面外墙面相交，外墙面相交转角处的保温层连续设置；同一个盒式结构单元内、相邻的外墙面和内墙面相交，内、外墙面相交转角处的保温层连续设置至外墙面的墙端。

所述同类构件为外墙面，所述榫头和卯槽分别设置在相邻的内叶受力板上。

所述榫头和卯槽的连接位置处设有防水密封层。

一种结构保温一体化的装配式盒式结构体系的施工方法，施工步骤如下：

步骤一，根据建筑设计对盒式结构单元的个数和类型进行设计，然后对盒式结构单元进行结构受力设计并在工厂进行各个构件的预制，根据拼接需要在同类构件的端面上分别预制有榫头或卯槽；

步骤二，将在工厂预制好的盒式结构单元根据施工方案中的运输方案运至现场，同时在施工现场进行基础工程作业；

步骤三，根据吊装方案，先将首层盒式结构单元与基础固定连接，然后将各个盒式结构单元吊装就位，按照设计分别对齐各个同类构件的榫头和卯槽，对同类构件进行构件间的榫卯连接；

步骤四，全部拼接完成后形成结构保温一体化的装配式盒式结构体系。

所述步骤三中同类构件的榫卯连接包括：

顶板楼面构件间的水平拼接，分别对齐楼面榫头和楼面卯槽，进行构件间的榫卯连接；

墙面构件间的水平拼接，分别对齐墙面左右拼接榫头和墙面左右拼接卯槽，进行构件间的榫卯连接；

墙面构件间的竖向拼接，分别对齐墙面上下拼接榫头和墙面上下拼接卯槽，进行构件间的榫卯连接。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

本发明通过在钟罩型五面盒式结构单元的基础上设计钟罩缺墙面盒式结构单元，两种盒式结构的组合使用，相邻两个盒式结构单元的拼接侧总共包括不多于一面的墙面构件，解决了同层传统盒式结构拼接时双墙的缺点，同时还实现了建筑的空间分隔，丰富了盒式建筑的格局，提高了盒式建筑舒适度，改善盒子房屋的建筑使用功能。

本发明将盒式结构的外墙面设计为结构保温一体化结构，使得盒式建筑安装完毕后无需再做保温构造，合理的保温设计完全解决了传统建筑节点位置冷热桥的问题，可以提高盒式建筑的保温性能，大大提高了建筑的节能效率。

本发明的构件之间采用榫卯连接，解决了结构横缝与竖缝处理的问题，并通过在卯槽内设置遇水膨胀止水带、耐候胶、基层处理剂保证了建筑的密封性。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是钟罩型五面盒式结构单元构成示意图。

图2是钟罩缺单墙面盒式结构单元构成示意图。

图3是第一种钟罩缺双墙面盒式单元构成示意图。

图4是第二种钟罩缺双墙面盒式单元构成示意图。

图5是盒式结构单元外墙面相交转角构造示意图。

图6是盒式结构单元外墙面与内墙面转角构造示意图。

图7a是实施例一中结构保温一体化的装配式盒式结构体系的拆分示意图。

图7b是实施例一中结构保温一体化的装配式盒式结构体系的整体示意图。

图8是预制混凝土盒式结构单元楼面榫卯连接示意图。

图9是预制混凝土外墙与预制混凝土外墙水平榫卯连接示意图。

图10a是实施例二中结构保温一体化的装配式盒式结构体系的拆分示意图。

图10b是实施例二中结构保温一体化的装配式盒式结构体系的整体示意图。

图11a是实施例三中结构保温一体化的装配式盒式结构体系的拆分示意图。

图11b是实施例三中结构保温一体化的装配式盒式结构体系的整体示意图。

图12是盒式结构单元上下盒式结构单元预制混凝土外墙上下榫卯连接示意图。

图13a是实施例四中结构保温一体化的装配式盒式结构体系的拆分示意图。

图13b是实施例四中结构保温一体化的装配式盒式结构体系的整体示意图。

图14是盒式结构单元上下盒式结构单元预制混凝土内墙上下榫卯连接示意图。

图15是盒式结构单元内墙面与内墙面转角构造示意图。

附图标记：1－顶板楼面构件、2－墙面构件、3－外墙面、4－内墙面、5－楼面榫头、6－楼面卯槽、7－防水密封层、8－外叶板、9－保温层、10－内叶受力板、11－外墙面相交转角处、12－内、外墙面相交转角处、13－墙面左右拼接榫头、14－墙面左右拼接卯槽、15－墙面上下拼接榫头、16－墙面上下拼接卯槽。

具体实施方式

参见图1-4所示，一种结构保温一体化的装配式盒式结构体系，包括至少两个相邻拼接的盒式结构单元。所述盒式结构单元包括由一体浇筑的一面顶板楼面构件1以及四面墙面构件2组成的钟罩型五面盒式结构单元，所述盒式结构单元还包括由一体浇筑的一面顶板楼面构件以及两面或三面墙面构件组成的钟罩缺墙面盒式结构单元，即钟罩缺双墙面盒式单元和钟罩缺单墙面盒式结构单元两种。钟罩缺双墙面盒式单元中的两面墙面构件可以相对设置两面也可以相邻设置。所述钟罩缺墙面盒式结构单元的顶板楼面构件为单向板。

所述盒式结构单元间拼接侧相邻的同类构件上、沿构件拼接处分别通长设有配合使用的榫头和卯槽，通过榫卯连接拼接为一体。所述榫头和卯槽的连接位置处设有防水密封层7。

所述防水密封层7包括在卯槽内逐层设置的一道基层处理剂、两道遇水膨胀止水带和两道耐候胶。

参见图5-6所示，所述墙面构件包括内墙面4和外墙面3，所述内墙面4为钢筋混凝土单板，所述外墙面为包括外叶板8、保温层9和内叶受力板10的三明治夹心板，所述内叶受力板为钢筋混凝土板。同一个盒式结构单元内、相邻两面外墙面相交，外墙面相交转角处11的保温层连续设置；同一个盒式结构单元内、相邻的外墙面和内墙面相交，内、外墙面相交转角处12的保温层连续设置至外墙面的墙端。相邻的盒式结构单元拼接后，内、外墙面相交转角处，保温层将内墙板构件包在盒式结构内侧。

其中，外叶板的厚度可以设计为50mm，起保护保温层的作用，内叶受力板的厚度可以设计为120mm厚。所述盒式结构单元内、外墙转角处，保温层将内墙板构件包在盒式结构内侧。

实施例一参见图7a-7b所示，这种结构保温一体化的装配式盒式结构体系包括1个钟罩型五面盒式结构单元和2个钟罩缺单墙面盒式结构单元水平形成的单层结构，其中2个钟罩缺单墙面盒式结构单元均为钟罩缺单墙面盒式结构单元。所述盒式结构单元间拼接包括位于同一层盒式结构单元间的水平拼接，两个盒式结构单元间的拼接侧的墙面构件2数量之和总共不多于一面。

参见图8所示，所述同类构件包括同层相邻的顶板楼面构件，相邻的顶板楼面构件拼接侧的左、右端面上分别设有配合使用的楼面榫头5和楼面卯槽6。本实施例中，楼面榫头5设置在钟罩型五面体盒式单元上，楼面卯槽6设置在钟罩缺墙面盒式单元上。

参见图9所示，所述同类构件还包括同层相邻的墙面构件，相邻的墙面构件拼接侧的左、右端面上设有配合使用的墙面左右拼接榫头13和墙面左右拼接卯槽14。本实施例中是同层相邻的外墙面3，所述墙面榫头13和墙面卯槽14分别设置在内叶受力板10上。墙面左右拼接榫头13设置在钟罩型五面盒式单元上，墙面左右拼接卯槽14设置在钟罩缺墙面盒式单元上。注意，墙面左右拼接卯槽14必须设置在钟罩缺墙面盒式单元上，原因是若将卯槽设置在钟罩型五面盒式结构单元可能造成卯槽开槽部位与设计配筋发生冲突。

实施例二参见图10a-10b所示，与实施例一不同的是，这种结构保温一体化的装配式盒式结构体系包括2个钟罩型五面盒式结构单元和4个钟罩缺墙面盒式结构单元形成的单层双排结构。其中2个钟罩缺单墙面盒式结构单元为钟罩缺单墙面盒式结构单元，2个钟罩缺单墙面盒式结构单元均为钟罩缺双墙面盒式结构单元，钟罩缺双墙面盒式单元中的两面墙面构件相邻设置。

实施例三参见图11a-11b所示，这种结构保温一体化的装配式盒式结构体系包括2个钟罩型五面盒式结构单元形成的双层结构。所述盒式结构单元间拼接包括位于上下层盒式结构单元间的竖向拼接。

参见图12所示，所述同类构件为上、下层相邻的墙面构件，相邻的墙面构件拼接侧的上、下端面上设有配合使用的墙面上下拼接榫头15和墙面上下拼接卯槽16。本实施例中是不同层相邻的外墙面3，墙面上下拼接榫头15设置在下层盒式结构单元上，墙面上下拼接卯槽16设置在上层盒式结构单元上。注意，墙面上下拼接卯槽16必须设置在上层盒式结构单元上，原因是若将卯槽设置在下层盒式结构单元可能造成卯槽开槽部位与设计配筋发生冲突。

实施例四参见图13a-13b所示，这种结构保温一体化的装配式盒式结构体系包括3个钟罩型五面盒式结构单元和3个钟罩缺墙面盒式结构单元水平形成的双层单排结构，其中2个为钟罩缺单墙面盒式结构单元，1个为钟罩缺双墙面盒式结构单元。

所述盒式结构单元间拼接包括位于同一层盒式结构单元间的水平拼接，包括两个盒式结构单元间的拼接侧的墙面构件2数量之和总共不多于一面。还包括位于上下层盒式结构单元间的竖向拼接。

参见图8所示，所述同类构件包括同层相邻的顶板楼面构件，相邻的顶板楼面构件拼接侧的左、右端面上分别设有配合使用的楼面榫头5和楼面卯槽6。本实施例中，楼面榫头5设置在钟罩型五面体盒式单元上，楼面卯槽6设置在钟罩缺墙面盒式单元上。

参见图9所示，所述同类构件还包括同层相邻的墙面构件，相邻的墙面构件拼接侧的左、右端面上设有配合使用的墙面左右拼接榫头13和墙面左右拼接卯槽14。本实施例中是同层相邻的外墙面3，所述墙面榫头13和墙面卯槽14分别设置在内叶受力板10上。墙面左右拼接榫头13设置在钟罩型五面盒式单元上，墙面左右拼接卯槽14设置在钟罩缺墙面盒式单元上。注意，墙面左右拼接卯槽14必须设置在钟罩缺墙面盒式单元上，原因是若将卯槽设置在钟罩型五面盒式结构单元可能造成卯槽开槽部位与设计配筋发生冲突。

参见图12所示，所述同类构件为上、下层相邻的墙面构件，相邻的墙面构件拼接侧的上、下端面上设有配合使用的墙面上下拼接榫头15和墙面上下拼接卯槽16。本实施例中是不同层相邻的外墙面3，墙面上下拼接榫头15设置在下层盒式结构单元上，墙面上下拼接卯槽16设置在上层盒式结构单元上。注意，墙面上下拼接卯槽16必须设置在上层盒式结构单元上，原因是若将卯槽设置在下层盒式结构单元可能造成卯槽开槽部位与设计配筋发生冲突。

本实施例中，下层钟罩型五面盒式结构单元上的顶板楼面构件上还可以开有结构洞口，该结构洞口可以用作楼梯间等。除了实施例一中的同层结构单元间的拼接，本实施例中还包括不同层结构单元间的拼接。参见图14和15所示，若其它实施例中，墙面构件间拼接为内墙面间拼接，此时榫头和卯槽都直接设置在内墙面上。

一种结构保温一体化的装配式盒式结构体系的施工方法，施工步骤如下：

步骤一，根据建筑设计对盒式结构单元的个数和类型进行设计，然后对盒式结构单元进行结构受力设计并在工厂进行各个构件的预制，根据拼接需要在同类构件的端面上分别预制有榫头或卯槽；

步骤二，将在工厂预制好的盒式结构单元根据施工方案中的运输方案运至现场，同时在施工现场进行基础工程作业；

步骤三，根据吊装方案，先将首层盒式结构单元与基础固定连接，然后将各个盒式结构单元吊装就位，按照设计分别对齐各个同类构件的榫头和卯槽，对同类构件进行构件间的榫卯连接；

步骤四，全部拼接完成后形成结构保温一体化的装配式盒式结构体系。

所述步骤三中同类构件的榫卯连接包括：顶板楼面构件间的水平拼接，分别对齐楼面榫头5和楼面卯槽6，进行构件间的榫卯连接；墙面构件间的水平拼接，分别对齐墙面左右拼接榫头13和墙面左右拼接卯槽14，进行构件间的榫卯连接；墙面构件间的竖向拼接，分别对齐墙面上下拼接榫头15和墙面上下拼接卯槽16，进行构件间的榫卯连接。

上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据发明之目的进行各技术特征之间的其它组合，以发明之目的为准。