全预制装配式围墙的制作方法
【专利摘要】本发明公开了全预制装配式围墙， 该 全预制装配式围墙有透空围墙和板体围墙两种； 全预制装配式透空围墙 包括基桩（1）、承托钢环（2）、柱芯（3）、承托板（4）、开槽砌块（5）、围墙板（6）、柱体砌块（7）、栅栏（8）和柱帽砌块（9）， 全预制装配式板体围墙 包括基桩（1）、钢环型牛腿（10）、柱芯（3）、承托板（4）、开槽砌块（5）、围墙板（6）、柱帽砌块（9）和压顶板（11）；本发明的全部构件工厂化预制，现场快速组装，临时用地少，施工工序少，工程周期短，表观质量好，抗震性能强，环保无污染。
【专利说明】全预制装配式围墙
【技术领域】
[0001] 本发明属于建筑墙材【技术领域】，具体涉及一种全预制装配式围墙。
【背景技术】
[0002] 众所周知，传统的建筑围墙多为实体围墙、透空围墙等形式。实体围墙有干砲块 石、浆砌块石、浆砌砖体和混凝土砌块等。透空围墙则采取砌体与栅栏组合形成。其施工方 法多为现场砌筑法，要经过现场定位放线、开挖基础土方、烧筑基础垫层混凝土、安装基础 模板、绑扎基础钢筋、浇灌基础混凝土、砌筑(或浇筑）立柱或者墙体、安装栅栏、涂饰外墙、 检查验收等诸多工序。其缺点是临时占地多、施工工序多、工程周期长、表观质量差、产生废 料多、污染环境大，且不良地基上的墙体基础容易产生不均匀沉降，从而造成墙体裂缝，甚 至倾覆，其抗震性能差。
[0003] 北京鸿唐创世科技有限公司与日本早稻田大学及日本野泽株式会社合作，将AS 装配式建筑系统带入中国。多年以来，该公司先后在江苏陵口、山西大同、福建下云、河北行 唐、广西翡翠等地建成了部分预制装配式围墙。这种部分预制装配式围墙，其整个围墙的基 础和立柱均为现场立模板浇筑成型的，只有围墙板及其压顶件和立柱帽是预制装配的。
[0004] 北京泰科立高新技术有限公司研发和生产的水泥基装配式围墙，由基础(杯形和 条形)、立柱（H型和U型)、围墙板(宽度模数600mm、500mm、300mm)、柱帽、围墙压顶组成。围 墙板是采用引进德国生产的轻质高强水泥基挤塑成型围墙板，该产品彻底解决了发泡混凝 土 ALC板的强度低及规整度差等缺点，它具有墙体外观效果好、使用年限长（30-50年)、维 修成本低(基本上免维修)、施工工期短(与传统砌体围墙相比节省工期50%)、抗震性能强等 显著特点。该水泥基装配式围墙已在乌兰哈达-葛根庙66KV变电站、长春参花66KV变电 站、张家口西山园区IIOKV变电站等项目应用。但是，该水泥基装配式围墙施工仍需要开挖 土方才能埋设杯形或条形基础预制块件。
[0005] 2013年4月24日，国家知识产权局专利局公开了沈阳兆寰现代建筑产业园有限公 司的郭学明、李青山申请的装配式围墙（申请号CN201310037917.4)。该发明公开了一种装 配式围墙，主要由柱体和墙板的构件组成，柱体和墙板构件现场装配构成围墙。构件在工厂 中模具成型，然后运到施工现场组装，施工方便快捷，而且不受季节的限制。该发明的装配 式围墙采用不同的组合方式组成各种花式的围墙。构件在工厂生产，然后运到施工现场组 装，现场组装简单快捷，缩短施工周期。产品废料少、精度高、样式多。生产不受季节限制， 冬季也能生产，解决冬季施工问题。组装柱体与墙板之间都有一定量的变形能力，这样就解 决了墙体由于温度产生裂缝的问题。然而，该发明公开的这种装配式围墙，其基础仍为现浇 混凝土的条形基础，因此，这种装配式围墙也属于部分预制装配式围墙，也不是全预制、全 装配式的围墙。
[0006] 预应力混凝土管桩广泛应用于现代建筑的基础工程上，尤其对于修建在不稳定土 层或软土层上的建筑物和基础设施项目，预应力混凝土管桩通过将建筑物的负荷传递至地 下的稳定持力层上，从而支撑建筑物，确保其安全与稳定。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于：提供一种全预制装配式围墙，充分利用预应力混凝土管桩的 特性，以现代机械化快速施工的管桩基础替代传统围墙的人工开挖土方的条形混凝土的现 浇基础，采用变截面管桩使围墙的桩基和立柱一体化，采取简支梁结构围墙板，通过糖葫芦 串式的柱体，构成一种全预制、全装配式的围墙，其全部构件工厂化预制，现场快速组装，且 造型多样，临时用地少，施工工序少，工程周期短，表观质量好，抗震性能强，环保无污染。
[0008] 本发明的技术解决方案是：该全预制装配式围墙 有透空围墙和板体围墙两种；全预制装配式透空围墙包括基粧1、承托钢环2、柱芯3、 承托板4、开槽砌块5、围墙板6、柱体砌块7、栅栏8和柱帽砌块9,基桩1、承托钢环2和柱 芯3上下连为一体形成变截面管桩，承托板4、开槽砌块5和柱体砌块7穿心式依次套装在 柱芯3上，围墙板6的两端插装在开槽砌块5的槽口内并简支于承托板4上，栅栏8的底部 定位杆插入围墙板6上对应的预留孔内，栅栏8的两端的定位杆压在相应两块柱体砌块7 之间的砌缝内，柱芯3的顶端安装柱帽砌块9;全预制装配式板体围墙包括基桩1、钢环型牛 腿10、柱芯3、承托板4、开槽砌块5、围墙板6、柱帽砌块9和压顶板11，基桩1、钢环型牛腿 10和柱芯3上下连为一体形成变截面管桩，承托板4、开槽砌块5穿心式依次套装在柱芯3 上，围墙板6的两端插装在开槽砌块5的槽口内并简支于承托板4上，叠加相应模数的围墙 板6至设计墙高，围墙板6的顶部安装压顶板11，柱芯3的顶端安装柱帽砌块9。
[0009] 其中，承托板4的顶高程与地面高程相等。
[0010] 其中，围墙的转角处的开槽砌块5根据转角的角度预制成带有相应角度的异型 块，围墙端部的开槽砌块单侧开槽。
[0011] 其中，柱体砌块为穿心式半分体砌块，由相邻两砌块拼接砌缝纵横交替的方式砌 A-A- 巩。
[0012] 其中，构件之间用水泥砂浆砌筑、灌封缝隙并勾缝修饰。
[0013] 其中，该全预制装配式围墙的生产过程如下： (1) 变截面管桩：将基桩1、承托钢环2或钢环型牛腿10和柱芯3上下连为一体形成变 截面管桩，管径大小及其入土深度根据围墙所在地的地质和土质条件、墙体自重等因素通 过设计与计算来确定，高度和外表造型根据用户需求通过设计选定，配筋根据结构受力通 过设计确定，混凝土强度采用C60砼； (2) 承托板和开槽砌块：承托板4和开槽砌块5采用钢筋混凝土预制，其配筋根据结构 受力通过设计确定，其混凝土强度采用C25-C30砼； (3) 柱体砌块和柱帽砌块：柱体砌块7和柱帽砌块9采用加气轻质混凝土预制，其混凝 土强度采用C20-C25砼； (4) 围墙板：围墙板6采用轻质钢筋混凝土预制，其配筋根据结构受力通过设计确定， 其混凝土强度采用C25-C30砼； (5) 栅栏：栅栏8采用定制产品，为热镀锌钢管喷塑栅栏或者不锈钢栅栏或者合金铸铁 栅栏； (6) 包装与运输：变截面预应力混凝土预制管桩加装橡胶套管，以平衡其水平叠加放置 时因桩径不同的支撑稳定，防止桩身折断，其它预制构件无需包装，全部预制构件的运输既 可以采取陆运方式也可以采取水运方式； (7)现场装配式施工：首先，现场进行测量放样，确定围墙的中心线和桩位；其次，采用 打桩或者沉桩设备将变截面预应力混凝土预制管桩逐根打入至设计高程，并严格控制桩身 倾斜度和相邻之间的桩距在施工误差之内；再之，采用小型吊车依次将承托板4和开槽砌 块5、围墙板6、柱体砌块7在打好的管桩上逐件安装就位，同步安装栅栏8,将栅栏的两端的 每个预留杆件压入对应的两个柱体砌块7之间，将栅栏的底部的每根预留杆件插入围墙板 6的预留孔内；紧接着，将柱帽砌块9安装在变截面管桩顶端；在整个安装过程中，各个预制 件之间用水泥砂浆砌筑，并用水泥砂浆灌封缝隙，同时严格控制围墙的高程、垂直度的施工 误差；最后，采用水泥砂浆对砌块进行勾缝修饰，直至整个围墙工程施工完毕。
[0014] 其中，在上述C20砼、C25砼、C30砼中掺加其水泥用量的10%的超细粉煤灰。
[0015] 本发明具有以下优点： 1、结构受力稳：本发明充分利用预应力混凝土管桩的特性，以现代机械化快速施工 的管桩基础替代传统围墙的人工开挖土方的条形混凝土的现浇基础，利用变截面管桩(下 粗上细）使围墙的桩基和立柱一体化，并采取糖葫芦串式的装配式砌块、搭积木式的围墙 板，使围墙受力稳定，坚固耐久。
[0016] 2、施工速度快：本发明全预制装配式围墙因其独特的结构，新颖的组合，为现场施 工创造了快速装配的有利条件，从而使得现场施工速度快、工期短，与传统围墙的施工工期 相比可节约工期50%以上。
[0017] 3、抗震能力强：本发明尤其适用于需要在不稳定土层或软土层上修建建筑围墙， 通过预应力混凝土管桩将墙体的负荷传递至地下的稳定持力层上，确保围墙安全稳定，具 有较强的抗震能力。
[0018] 4、劳动强度低：本发明全预制装配式围墙采用工厂化预制生产、现场装配化快速 施工，机械化作业程度高，无需现场开挖基坑、浇筑混凝土等作业，劳动强度低，生产效率 商。
[0019] 5、环保无污染：本发明全预制装配式围墙是取代传统的实心粘土砖围墙的一种新 型墙体，且现场施工临时占地少，是一种节约土地资源的新型环保产品，由于是采用加气混 凝土砌块生产的构配件，其体积密度为（400-700) kg/m3,相当于实心粘土砖的1/3,普通混 凝土的1/5,减轻墙体自重，节约建筑材料和工程费用，且产品本身采用无放射无机材料，不 会产生有害气体，环保无污染，无需现场开挖基坑、浇筑混凝土等作业，采用液压机械沉桩 施工工艺，也没有施工尘土和噪音的污染。
[0020] 6、使用范围广：全预制装配式透空围墙或者板体围墙广泛适用于厂矿企业、机关 学校等单位建设新型围墙，全预制装配式板体围墙适用于高速公路两侧设置的隔音墙，其 产品可按照客户需求进行设计定制生产不同造型的围墙，还可以通过掺和不同比例的水 泥、矿粉、骨料、添加剂和掺和料生产不同类型的混凝土构件，生产不同强度和耐久度的围 墙、隔首墙。
【专利附图】
【附图说明】
[0021] 图1是全预制装配式透空围墙的结构示意图。
[0022] 图2是全预制装配式板体围墙的结构示意图。
[0023] 图中：1基桩，2承托钢环，3柱芯，4承托板，5开槽砌块，6围墙板，7柱体砌块，8栅 栏，9柱帽砌块，10钢环型牛腿，11压顶板。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明的技术解决方案，这些实施例不能 理解为是对技术方案的限制。
[0025] 如图1所示，全预制装配式透空围墙包括基桩1、承托钢环2、柱芯3、承托板4、开 槽砌块5、围墙板6、柱体砌块7、栅栏8和柱帽砌块9,基桩1、承托钢环2和柱芯3上下连为 一体形成变截面管桩，承托板4、开槽砌块5和柱体砌块7穿心式依次套装在柱芯3上，围墙 板6的两端插装在开槽砌块5的槽口内并简支于承托板4上，栅栏8的底部定位杆插入围 墙板6上对应的预留孔内，栅栏8的两端的定位杆压在相应两块柱体砌块7之间的砌缝内， 柱芯3的顶端安装柱帽砌块9。
[0026]如图2所示，全预制装配式板体围墙包括基桩1、钢环型牛腿10、柱芯3、承托板4、 开槽砌块5、围墙板6、柱帽砌块9和压顶板11，基桩1、钢环型牛腿10和柱芯3上下连为一 体形成变截面管桩，承托板4、开槽砌块5穿心式依次套装在柱芯3上，围墙板6的两端插装 在开槽砌块5的槽口内并简支于承托板4上，叠加相应模数的围墙板6至设计墙高，围墙板 6的顶部安装压顶板11，柱芯3的顶端安装柱帽砌块9。
[0027] 其中，承托板4的顶高程与地面高程相等。
[0028] 其中，围墙的转角处的开槽砌块5根据转角的角度预制成带有相应角度的异型 块，围墙端部的开槽砌块单侧开槽。
[0029] 其中，柱体砌块7为穿心式半分体砌块，由相邻两砌块拼接砌缝纵横交替的方式 砌筑。
[0030] 实施例：某公司在江苏省淮安市盐化工业园区内投资建设一个化工厂，项目用地 75亩，需要建设厂区围墙885米，采用本申请的全预制装配式透空围墙。
[0031]一、围墙各部件尺寸如下： 1、 变截面管桩：选用定制C60混合配筋预应力混凝土管桩0300 X 100 ;管桩外径30 厘米，管桩内径10厘米，打入地面200-250厘米，管桩中心间距为250厘米；管桩顶部20厘 米为加粗段，其外径40厘米，内径10厘米；加粗段向下20厘米为过渡段，由0400 X 100 过渡到0300 X 100;加粗段、过渡段加强配筋；承托环为外带裙边的承托环，其外径40厘 米、内径30厘米，选用Q235B钢材的热弯板，厚20毫米； 2、 柱芯：选用设计定制的C60混合配筋预应力混凝土管桩的柱芯0200 X 50,柱芯外 径20厘米，柱芯内径10厘米(与管桩内径一样)，柱芯高出地面250厘米，相邻柱芯的中心 间距为250厘米(与管桩中心距相同）； 3、 承托板：选用预制C25钢筋混凝土预制板，长度90厘米，宽度50厘米，厚度20厘米， 穿心孔直径22厘米； 4、 开槽砌块：选用预制C25钢筋混凝土开槽型预制块，长度90厘米，宽度50厘米，厚度 30厘米，穿心孔直径22厘米，两端槽口尺寸均为长15厘米*宽15厘米*深30厘米； 5、 柱体砌块：选用预制C20水泥混凝土砌块，其尺寸为50厘米*50厘米*30厘米，穿心 孔直径22厘米； 6、 柱帽砌块：选用预制C20水泥混凝土砌块，其尺寸为（下层50*50*10+上层 30*30*10)厘米，下层穿心孔直径22厘米； 7、 围墙板：选用预制C25钢筋混凝土空心板，长180厘米，高60厘米，厚12厘米，空心 板之空心孔径为5厘米，邻孔中心距为10厘米； 8、 透空栅栏：选用定制热镀锌方钢管喷塑栅栏，栅栏长200厘米，高150厘米，透空花型 由业主选定； 二、整个围墙各部件的单元用量和总用量：围墙各个部件用量表(两个立柱中心线之间 为一个单元）
【权利要求】
1. 全预制装配式围墙，该全预制装配式围墙有透空围墙和板体围墙两种；其特征是： 全预制装配式透空围墙包括基桩（1)、承托钢环（2 )、柱芯（3 )、承托板（4)、开槽砌块（5 )、围 墙板（6 )、柱体砌块（7 )、栅栏（8 )和柱帽砌块（9 )，基桩（1)、承托钢环（2 )和柱芯（3 )上下连 为一体形成变截面管桩，承托板（4)、开槽砌块（5)和柱体砌块（7)穿心式依次套装在柱芯 (3)上，围墙板（6)的两端插装在开槽砌块（5)的槽口内并简支于承托板（4)上，栅栏（8)的 底部定位杆插入围墙板（6)上对应的预留孔内，栅栏（8)的两端的定位杆压在相应两块柱 体砌块（7)之间的砌缝内，柱芯（3)的顶端安装柱帽砌块（9);全预制装配式板体围墙包括 基桩（1)、钢环型牛腿（10)、柱芯（3)、承托板（4)、开槽砌块（5)、围墙板（6)、柱帽砌块（9) 和压顶板（11)，基桩（1)、钢环型牛腿（10)和柱芯（3)上下连为一体形成变截面管桩，承托 板（4)、开槽砌块（5)穿心式依次套装在柱芯（3)上，围墙板（6)的两端插装在开槽砌块（5) 的槽口内并简支于承托板（4)上，叠加相应模数的围墙板（6)至设计墙高，围墙板（6)的顶 部安装压顶板（11)，柱芯（3 )的顶端安装柱帽砌块（9 )。
2. 根据权利要求1所述的全预制装配式围墙，其特征是：承托板（4)的顶高程与地面高 程相等。
3. 根据权利要求1所述的全预制装配式围墙，其特征是：围墙的转角处的开槽砌块（5) 根据转角的角度预制成带有相应角度的异型块，围墙端部的开槽砌块单侧开槽。
4. 根据权利要求1所述的全预制装配式围墙，其特征是：柱体砌块（7)为穿心式半分体 砌块，由相邻两砌块拼接砌缝纵横交替的方式砌筑。
5. 根据权利要求1所述的全预制装配式围墙，其特征是：构件之间用水泥砂浆砌筑、灌 封缝隙并勾缝修饰。
6. 根据权利要求1所述的全预制装配式围墙，其特征是该全预制装配式围墙的生产过 程如下： (1) 变截面管桩：将基桩（1)、承托钢环（2)或钢环型牛腿（10)和柱芯（3)上下连为一 体形成变截面管桩，管径大小及其入土深度根据围墙所在地的地质和土质条件、墙体自重 等因素通过设计与计算来确定，高度和外表造型根据用户需求通过设计选定，配筋根据结 构受力通过设计确定，混凝土强度采用C60砼； (2) 承托板和开槽砌块：承托板（4)和开槽砌块（5)采用钢筋混凝土预制，其配筋根据 结构受力通过设计确定，其混凝土强度采用C25-C30砼； (3) 柱体砌块和柱帽砌块：柱体砌块（7)和柱帽砌块（9)采用加气轻质混凝土预制，其 混凝土强度采用C20-C25砼； (4) 围墙板：围墙板（6)采用轻质钢筋混凝土预制，其配筋根据结构受力通过设计确 定，其混凝土强度采用C25-C30砼； (5) 栅栏：栅栏（8)采用定制产品，为热镀锌钢管喷塑栅栏或者不锈钢栅栏或者合金铸 铁栅栏； (6) 包装与运输：变截面预应力混凝土预制管桩加装橡胶套管，以平衡其水平叠加放置 时因桩径不同的支撑稳定，防止桩身折断； 其它预制构件无需包装，全部预制构件的运输既可以采取陆运方式也可以采取水运方 式； (7) 现场装配式施工：首先，现场进行测量放样，确定围墙的中心线和桩位；其次，采用 打桩或者沉桩设备将变截面预应力混凝土预制管桩逐根打入至设计高程，并严格控制桩身 倾斜度和相邻之间的桩距在施工误差之内；再之，采用小型吊车依次将承托板（4)和开槽 砌块（5)、围墙板（6)、柱体砌块（7)在打好的管桩上逐件安装就位，同步安装栅栏（8)，将栅 栏的两端的每个预留杆件压入对应的两个柱体砌块（7)之间，将栅栏的底部的每根预留杆 件插入围墙板（6)的预留孔内；紧接着，将柱帽砌块（9)安装在变截面管桩顶端；在整个安 装过程中，各个预制件之间用水泥砂浆砌筑，并用水泥砂浆灌封缝隙，同时严格控制围墙的 高程、垂直度的施工误差；最后，采用水泥砂浆对砌块进行勾缝修饰，直至整个围墙工程施 工完毕。
7.根据权利要求6所述的全预制装配式围墙，其特征是：在上述C20砼、C25砼、C30砼 中掺加其水泥用量的10%的超细粉煤灰。
【文档编号】E04H17/16GK104314362SQ201410571973
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月24日 优先权日:2014年10月24日
【发明者】张玉恒 申请人:张玉恒