一种预制箱型装配式结构用钢筋束连接系统及连接方法与流程

[0001]
本发明属于预制箱型构件装配领域，具体涉及一种预制箱型装配式结构用钢筋束连接系统及连接方法。


背景技术：

[0002]
预制箱型装配式结构与传统结构相比，具有施工周期短，效率高，预制构件受人为因素影响小，施工质量高，弃方量少等优点，还具有构件截面减小，碳排放量低以及生态性及美观性好等突出特点，是具有良好的示范效益的结构。因此，随着我国土木工程工业化建造的现实需求，预制箱型装配式结构在我国的土木工程中将具有广阔的应用前景。
[0003]
预制箱型装配式结构的核心技术是预制箱体之间及箱体和现浇底板之间的连接构造形式，其质量直接影响到该类结构的极限承载力和抗震性能等。目前已有的竖向钢筋连接技术将箱体结构下层墙体内边缘构件中的竖向受力钢筋用另外一根等效的粗钢筋代替(粗钢筋的下端预埋在下层箱体)，并将粗钢筋的上端伸入上层墙体底部预留的灌浆孔内；或者将下层墙体内边缘构件中的每根竖向钢筋分别插入上层墙体预留的孔洞内。
[0004]
上述竖向钢筋连接技术存在对现场作业及施工精度要求较高、现场施工量加大等问题。因此，在已有连接技术的基础上，提出一种采用改进的竖向连接技术的预制箱型装配式结构，将竖向均布钢筋简化为钢筋束，布置于预制箱体两侧，其对预制箱型装配式结构的推广和应用具有重要的意义。
[0005]
预制箱体之间及箱体和底板之间的连接技术是预制箱型装配式结构体系的关键所在，如何构建受力性能良好、构造措施合理、施工便捷的新型连接构造，一直是预制混凝土装配式结构的技术难点。


技术实现要素：

[0006]
本发明的目的在于提供一种生产制作难度低、施工便捷、连接形式简单、受力明确的预制箱型装配式结构连接构造。
[0007]
实现本发明目的的技术解决方案为：一种预制箱型装配式结构用钢筋束连接系统，包括上层预制箱体，下层预制箱体，现浇底板，预埋波纹管和内穿钢筋束；
[0008]
所述上层预制箱体，下层预制箱体均在后板两侧设置预埋波纹管，每两个相邻的预制箱体的预埋波纹管内穿钢筋束，预埋波纹管以及对应的预制箱体侧壁设置有与外部连通的灌浆孔及通气孔；
[0009]
现浇底板与预制箱体的连接处预埋封底镀锌波纹管，钢筋束穿过预埋封底镀锌波纹管和与现浇底板相邻的预制箱体的预埋波纹管；
[0010]
所述钢筋束与预埋波纹管，及钢筋束和预埋封底镀锌波纹管之间填充无收缩水泥基灌浆料。
[0011]
进一步的，所述钢筋束包括螺旋箍筋，竖向钢筋和加强筋；
[0012]
所述竖向钢筋在周向上均匀分布，竖向钢筋外周设有螺旋箍筋，在竖向钢筋内周
设有环状的加强筋；
[0013]
所述钢筋束的末端设有钢板，且与钢板穿孔塞焊。
[0014]
进一步的，所述钢筋束与相邻的上下层预制箱体之间搭接的孔道竖向高度为l
ae
+50mm，其中l
ae
为钢筋束搭接接头与灌浆料之间的搭接长度。
[0015]
进一步的，所述螺旋箍筋为等高程的螺旋箍筋，螺旋箍筋的螺距为40～100mm，螺旋箍筋圆形外径取值范围为0.5b
w
至b
w-2c，其中b
w
为箱体的截面宽度，c为箱体的混凝土保护层厚度。
[0016]
进一步的，所述加强筋的间距为200mm～500mmm。
[0017]
进一步的，所述预埋波纹管(3)的内径为100mm～150mm。
[0018]
进一步的，所述钢板直径不小于竖向钢筋公称直径的5倍，钢板厚度为竖向钢筋的直径，竖向钢筋的直径不大于18mm。
[0019]
一种利用上述的连接系统进行预制箱体连接的方法，包括如下步骤：
[0020]
步骤(1)：现浇底板现浇时，将预埋封底镀锌波纹管预埋；
[0021]
步骤(2)：将钢筋束一端放入预埋封底镀锌波纹管内；
[0022]
步骤(3)：在现浇底板上方放置预制箱体，且使得预埋封底镀锌波纹管内的钢筋束的另一端穿过预制箱体的预埋波纹管的内部下方；
[0023]
步骤(4)：将灌浆料自灌浆孔注入，于通气孔完成现浇底板钢筋束灌浆料灌注，待灌浆料达到设计强度之后，放入上一层的钢筋束，并安装上一层的预制箱之后，继续进行上一层的灌浆料的灌注。
[0024]
本发明与现有技术相比，其显著优点在于：
[0025]
(1)本申请通过在预制箱体内设置预埋波纹管，且相邻的上下层箱体采用分层集束搭接的方式连接，即逐层采用钢筋束搭接灌浆，避免了现有竖向钢筋连接技术中需精确定位等问题，降低了施工难度，使得现场施工便捷、高效。
[0026]
(2)本申请的钢筋束中设有周向均布的竖向钢筋，连接后的竖向钢筋束为箱型装配式结构提供了一定的平面承载力。
[0027]
(3)本申请的钢筋束的竖向钢筋的外周设有螺旋箍筋，搭接接头处的螺旋箍筋可有效地约束灌浆料，提高其强度以及对所搭接竖向钢筋的握裹力。
[0028]
(4)本申请的钢筋束末端焊接钢板的机械锚固措施可降低其锚固长度。
附图说明
[0029]
图1为本发明预制箱体及现浇底板的钢筋束连接示意图。
[0030]
图2为本发明钢筋束构造图。
[0031]
图3为本发明预制箱型构件俯视图。
[0032]
图4为本发明钢筋束横截面放大示意图。
[0033]
附图标记说明：
[0034]
1-上层箱体，2-下层箱体，3-预埋波纹管，4-钢筋束，5-底板预埋封底镀锌波纹管，6-现浇底板，7-灌浆孔，8-通气孔，9-螺旋箍筋，10-竖向钢筋，11-加强筋，12-钢筋束末端焊接钢板。
具体实施方式
[0035]
下面结合具体的实施例，并参照附图，对本发明做进一步的说明：
[0036]
本发明的钢筋束连接，包含上层和下层箱体的预埋波纹管，预埋波纹管沿箱体通长设置于后板的两侧，为防止墙身高度大，需要拼装多层预制箱型构件时，由于施工累积误差导致顶、底层预留孔洞易错位的情况，钢筋束分层布置，层与层之间设置搭接接头及与之等高度的螺旋箍筋。为防止漏浆，现浇底板预留孔选用封底镀锌波纹管，并在技术钢筋与孔洞之间填充无收缩水泥基灌浆料。为防止灌浆料不密实，在底部设置灌浆孔，在上一段钢筋束底部设置通气孔，分层自下而上灌注灌浆料，密实效果好。
[0037]
钢筋束4与灌浆料的搭接接头长度满足结构设计所要求的搭接长度，螺旋箍筋的圆形外径取值范围为0.5b
w
至b
w-2c，其中b
w
为箱体的截面宽度，c为混凝土保护层厚度。
[0038]
钢筋束4与底板连接段末端与钢板穿孔塞焊，接头长度满足结构设计所要求的搭接长度。
[0039]
图1为本发明上层与下层预制箱体钢筋束连接示意，而图2对应着图1中搭接接头处钢筋束的构造，图3对应着图1中预埋波纹管的平面位置。如图1、图2、图3所示，一种预制箱型装配式结构用钢筋束连接构造，用于连接上、下层预制箱体，为了增加钢筋束4与灌浆料之间的握裹力，利用螺旋箍筋的整体连续特性，以显著提高构件的承载力及抗破坏能力，螺旋箍筋的螺距可取为40～100mm。为保证钢筋束吊立及吊运过程中的整体性，在竖向钢筋10内设置加强筋11，加强筋11的间距可取为200mm～500mmm。
[0040]
所述的上、下两层的钢筋束4与预埋波纹管3通过从灌浆孔7后注入的灌浆料实现上下层预制箱体的竖向钢筋束搭接，无收缩水泥基灌浆料1d龄期的强度不宜低于25mpa，28d龄期的强度不应低于60mpa。灌浆料自灌浆孔7注入，于通气孔8完成下层钢筋束灌浆料灌注，待灌浆料达到设计强度之后，放入上一层的钢筋束并继续进行上一层的灌浆料的灌注。竖向钢筋10的直径不大于18mm。
[0041]
如图1、图3所示，钢筋束连接因考虑预制箱体前板易受船舶撞击及船行波对连接耐久性的影响而设置在箱体后板，预埋波纹管的直径不宜过大，也不宜过小，以保证钢筋束的连接性能。
[0042]
如图1、图4所示，钢筋束末端与钢板12穿孔塞焊，钢板直径不小于竖向钢筋10公称直径的5倍，锚固板的钢板12厚度为竖向钢筋的直径。用此机械锚固方式的钢筋束，与现浇底板的锚固长度可取为普通钢筋锚固长度的70％。每束钢筋束末端均采用此机械锚固方式，一方面有利于底板预埋封底镀锌波纹管5中钢筋束的定位，另一方面也有利于有效减少钢筋束的锚固长度，减少了现浇底板的厚度，有效的减少了工程投资。
[0043]
本发明中，预制箱型构件中钢筋束4与上、下层预制构件之间搭接的孔道竖向高度为(l
ae
+50mm)，l
ae
为钢筋束搭接接头与灌浆料之间的搭接长度。
[0044]
以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图1-图4中所示只是本发明的实施方式之一。当本发明所公开连接方式应用于更一般的结构时，可根据实际需要在箱体中部增设不少于一个预埋波纹管，并在上下层钢筋束连接处的螺旋箍筋采用不同的螺距，加强筋及底板机械锚固的方式也可适当调整。因此，如果其他技术人员在为脱离本发明创造宗旨的情况下，采用与该技术方案相似的构件连接方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。