一种预制剪力墙及其施工工艺的制作方法

本发明涉及混凝土预制构件技术领域，具体地说，它涉及一种预制剪力墙及其施工工艺。

背景技术：

随着社会的不断发展，装配式住宅已慢慢成为住宅建设的主流。大量的装配式混凝土预制构件已实现工业化，由产业工人生产完成，施工现场只是以组装和安装施工作业为主。为了使装配式住宅在满足绿色、环保及节能的基础上得到快速发展，需要配套的轻质、高强及节能的预制构件加以辅助支持，特别是预制构件中的预制剪力墙。剪力墙在建筑物中代替框架结构中的梁柱，能承受各类载荷引起的内力，并能有效控制结构的水平力，被广泛住宅中，尤其是高层住宅。但是，针对地震发生概率较大的地区，由于现有预制剪力墙通常没有考虑抗震的问题，导致其抗震性能相对不足，存在安全性的缺陷。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明的第一技术目的是提供一种预制剪力墙，利用耗能组件，提高预制剪力墙的抗震性能，保证建筑安全性。

为实现上述第一技术目的，本发明提供了如下技术方案：

一种预制剪力墙，包括上部预制主墙体、下部预制主墙体以及用于固定连接上部预制主墙体和下部预制主墙体的连接组件，所述上部预制主墙体与下部预制主墙体之间还设有耗能组件；所述耗能组件包括上支座和下支座，所述上支座固定于上部预制主墙体的底部，所述下支座固定于下部预制主墙体的顶部；所述上支座和下支座之间还抵紧设置有若干阻尼层。

通过采用上述技术方案，将预制剪力墙分隔成上部预制主墙体和下部预制主墙体两部分，配合连接组件实现上、下部预制主墙体的固定连接，保证该预制剪力墙的整体性。同时，通过在上部预制主墙体和下部预制主墙体之间设置耗能组件，借助设置于上支座和下支座之间的阻尼层，当该预制剪力墙受到外部震动时，各阻尼层能够在一定程度上发生相对错位，有效消耗震动的能量，起到耗能的作用，从而大大提高该预制剪力墙的抗震性能，保证该预制剪力墙使用的安全性。

本发明进一步设置为：所述阻尼层包括钢板层和橡胶层，所述钢板层和橡胶层在上支座和下支座之间呈上下交替设置。

通过采用上述技术方案，钢板层能够保证整个阻尼层能具有相对较高的承重能力，不易损坏；橡胶层具有塑性变形的能力，在受到震动时，橡胶层能够满足上、下部预制主墙体在一定程度上发生相对错位的需求，从而实现有效耗能。

本发明进一步设置为：所述下支座上侧内凹成型有内凹槽，所述上支座底部对应凸起成型有挤压凸起，所述挤压凸起各侧壁一一对应平行于内凹槽各内壁；各所述阻尼层由内凹槽的底部依次向上堆叠，所述挤压凸起从上之下抵紧各阻尼层。

通过采用上述技术方案，内凹槽配合挤压凸起能够对钢板层和橡胶层起到限位作用，避免钢板层和橡胶层在使用中发生过大移位而导致耗能组件失效；通过这种方式，不仅有助于延长耗能组件的使用寿命，还能有效限制上、下部预制主墙体发生相对错位的幅度，保证上、下部预制主墙体整体的稳定性。

本发明进一步设置为：所述上支座靠近上部预制主墙体的一侧固定有若干第一连接杆，所述上部预制主墙体内部浇筑固定有若干第一套筒；各所述第一连接杆一一对应浇筑固定于各第一套筒中。

通过采用上述技术方案，第一连接杆浇筑固定在第一套筒中，从而实现上支座在上部预制主墙体上的有效固定。

本发明进一步设置为：所述下支座靠近下部预制主墙体的一侧固定有若干第二连接杆，所述下部预制主墙体内部浇筑固定有若干第二套筒；各所述第二连接杆一一对应浇筑固定于各第二套筒中。

通过采用上述技术方案，第二连接杆浇筑固定在第二套筒中，从而实现下支座在下部预制主墙体上的有效固定。

本发明进一步设置为：所述连接组件在耗能组件长度方向的两侧呈对称设置；所述连接组件包括竖直浇筑固定于下部预制主墙体中的主连接钢筋以及竖直浇筑固定与上部预制主墙体中的主连接套筒，所述主连接钢筋竖直穿设对应主连接套筒并与对应主连接套筒浇筑固定。

通过采用上述技术方案，主连接钢筋浇筑固定在主连接套筒中，可实现上部预制主墙体和下部预制主墙体的有效固定，保证预制剪力墙整体性，有助于提高预制剪力墙的结构强度。

本发明进一步设置为：所述主连接钢筋伸出下部预制主墙体的部分以及主连接套筒的内部空间均呈上小下大的锥形结构。

通过采用上述技术方案，将主连接钢筋和主连接套筒同时设置成锥形结构，方便主连接钢筋准确插入对应主连接套筒，提高施工的便捷性。

本发明进一步设置为：所述上部预制主墙体和下部预制主墙体厚度方向的同一侧均浇筑成型有粗糙面，所述粗糙面上成型有若干呈均匀分布的配合凹槽；所述上部预制主墙体和下部预制主墙体背离其各自粗糙面的一侧均浇筑固定有若干呈部分露出设置的钢筋桁架；该预制剪力墙还包括浇筑设置于上部预制主墙体及下部预制主墙体厚度方向两侧的混凝土面层，任一所述混凝土面层均均匀布满上部预制主墙体和下部预制主墙体相邻一侧。

通过采用上述技术方案，借助设置于粗糙面上的配合凹槽，能够提高混凝土面层与上部预制主墙体及下部预制主墙体结合的强度；类似的，通过在上部预制主墙体和下部预制主墙体上设置钢筋桁架，钢筋桁架露出的部分会浇筑在对应一侧混凝土面层中，从而提高混凝土面层与上部预制主墙体及下部预制主墙体的结合强度。通过这种方式，混凝土面层不仅能够提高该预制剪力墙的美观性和结构强度，还能对耗能组件起到限位和保护作用。

针对上述技术问题，本发明的第二技术目的是提供一种预制剪力墙的施工工艺，通过上支座和下支座之间交替设置若干钢板层和橡胶层，提高预制剪力墙的抗震性能，从而提高建筑安全性。

为实现上述第二技术目的，本发明提供了如下技术方案：

一种预制剪力墙的施工工艺，包括如下步骤：

s1、通过模具分别浇筑成型出上部预制主墙体和下部预制主墙体；

s2、在上部预制主墙体的底部和下部预制主墙体的顶部分别浇筑固定上支座和下支座，在下支座上交替堆叠安装各钢板层和橡胶层；

s3、将上部预制主墙体吊装至下部预制主墙体的上方并逐渐下吊上部预制主墙体，上支座对齐下支座并从上至下抵紧各钢板层和橡胶层；

s4、将上部预制主墙体和下部预制主墙体浇筑固定成一体。

通过采用上述技术方案，在施工过程中，在上支座与下支座之间交替设置多层钢板层和橡胶层，在保证预制剪力墙整体稳定性和结构强度的基础上，钢板层和橡胶层能够满足上部预制主墙体和下部预制主墙体小幅度相对错位运动的需求，从而有效消耗震动的能量，提高剪力墙的抗震性能，进而提高建筑安全性。

本发明进一步设置为：在步骤s3中，各主连接钢筋分别穿设对应主连接套筒；在步骤s4中，向各主连接套筒中灌注混凝土，使得各主连接钢筋分别于对应主连接套筒浇筑固定；随后，在上部预制主墙体和下部预制主墙体厚度方向的两侧依次浇筑成型出一层混凝土面层。

通过采用上述技术方案，通过向主连接套筒中浇筑混凝土，能够将主连接钢筋固定在主连接套筒中，实现上部预制主墙体和下部预制主墙体的固定连接；同时，混凝土面层不仅能够进一步提高剪力墙的整体性和结构强度，还能对耗能组件起到保护作用。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、在实现上部预制主墙体和下部预制主墙体充分固定的基础上，在上部预制主墙体和下部预制主墙体之间设置耗能组件，借助上部预制主墙体和下部预制主墙体小幅度往复相对错位运动消耗震动的能量，提高预制剪力墙的抗震性能，进而提高建筑安全性；

2、通过在上部预制主墙体和下部预制主墙体中分别设置主连接套筒和主连接钢筋，并将主连接钢筋和主连接套筒设置成锥形结构，在保证预制剪力墙结构强度的同时，大大提高施工的便捷性；

3、通过在上部预制主墙体和下部预制主墙体的两侧分别设置粗糙面和钢筋桁架，配合混凝土面层，不仅能够提高预制剪力墙的美观性，还能进一步提高预制剪力墙的结构强度。

附图说明

图1是本发明中实施例一整体结构的爆炸示意图；

图2是本发明中实施例一整体结构的剖面示意图；

图3是本发明中实施例一主要用于体现上部预制主墙体和下部预制主墙体的爆炸示意图；

图4是本发明中实施例一主要用于体现耗能组件的轴测示意图；

图5是本发明中实施例一主要用于体现钢筋桁架的结构示意图；

图6是本发明中实施例二主要用于体现预制剪力墙施工工艺的流程示意图。

附图标记：1、上部预制主墙体；101、第一灌浆入口；102、第一灌浆出口；103、主灌浆入口；104、主灌浆出口；2、下部预制主墙体；21、梯形槽；22、第二灌浆入口；23、第二灌浆出口；3、连接组件；31、主连接钢筋；32、主连接套筒；4、耗能组件；41、上支座；411、挤压凸起；412、第一连接杆；42、下支座；421、内凹槽；422、第二连接杆；43、阻尼层；431、橡胶层；432、钢板层；5、第一套筒；6、第二套筒；7、粗糙面；71、配合凹槽；8、钢筋桁架；9、混凝土面层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细说明。

实施例一：

参见附图1，一种预制剪力墙，包括上部预制主墙体1和下部预制主墙体2，上部预制主墙体1和下部预制主墙体2分别通过对应模具浇筑成型，且二者内部均浇筑固定有钢筋骨架（图中未示出）。上部预制主墙体1和下部预制主墙体2之间设有连接组件3，连接组件3能够将上部预制主墙体1和下部预制主墙体2连接成整体，保证该预制剪力墙的整体性。同时，上部预制主墙体1和下部预制主墙体2之间还设有耗能组件4；当该预制剪力墙受到震动时，耗能组件4能够有效消耗震动的能量，从而大大提高该预制剪力墙的抗震性能。

参见附图2-3，上部预制主墙体1内部浇筑固定有第一套筒5，第一套筒5竖直嵌设于上部预制主墙体1的底部，且其下端开口与外部连通；第一套筒5在上部预制主墙体1宽度方向上至少对称设有两组。同时，上部预制主墙体1厚度方向的一侧设置有第一灌浆入口101和第一灌浆出口102，任一第一套筒5均同时连通一第一灌浆入口101和一第一灌浆出口102；并且，针对同一第一套筒5，对应第一灌浆入口101位于第一灌浆出口102的下侧。

下部预制主墙体2的顶部浇筑成型有梯形槽21；下部预制主墙体2内浇筑固定有第二套筒6，第二套筒6竖直嵌设于下部预制主墙体2的顶部，且其上端开口与外部连通；第二套筒6在下部预制主墙体2的宽度方向上至少对称设有两组。同时，下部预制主墙体2厚度方向的两侧均设置有第二灌浆入口22和第二灌浆出口23，任一第二套筒6均同时连通一第二灌浆入口22和一第二灌浆出口23；并且，针对同一第二套筒6，对应第二灌浆入口22位于第二灌浆出口23的下侧。

参见附图2和附图4，耗能组件4包括上支座41和下支座42，上支座41和下支座42分别固定于上部预制主墙体1的底部和下部预制主墙体2的顶部。

上支座41的下侧凸起成型有挤压凸起411，挤压凸起411上平行其长度方向截面呈等腰梯形结构。同时，上支座41的顶部还垂直设置有第一连接杆412，第一连接杆412焊接固定于上支座41上，且第一连接杆412与上述第一套筒5呈一一对应设置；各第一连接杆412分别穿设对应第一套筒5。在施工时，工作人员可以通过各个第一灌浆入口101向各第一套筒5中灌注混凝土，从而将各第一连接杆412浇筑固定在对应第一套筒5中，实现上支座41在上部预制主墙体1上的固定。

下支座42上内凹成型有内凹槽421，内凹槽421呈梯形结构；在向下部预制主墙体2上设置下支座42时，下支座42上内凹槽421所在部位整体嵌设于上述梯形槽21中，且下支座42上内凹槽421所在部位的各个外侧壁分别抵紧梯形槽21的各个内壁。同时，下支座42的底部还垂直焊接固定有第二连接杆422，第二连接杆422与上述第二套筒6呈一一对应设置，各第二连接杆422分别穿设对应第二套筒6。在施工时，工作人员可以通过各个第二灌浆入口22向各第二套筒6中灌注混凝土，从而将各第二连接杆422分别浇筑固定在对应第二套筒6中，实现下支座42在下部预制主墙体2上的固定。

如附图4所示，耗能组件4还包括若干设置于上支座41和下支座42之间的阻尼层43；阻尼层43包括钢板层432和橡胶层431，橡胶层431和钢板层432由下至上依次堆叠在下支座42上内凹槽421所在部位，且橡胶层431与钢板层432在上支座41与下支座42之间呈上下交替设置。其中，各阻尼层43中用于贴紧内凹槽421内壁和挤压凸起411的均为橡胶层431。并且，在耗能组件4安装完成后上支座41将通过其上的挤压凸起411由上至下抵紧各阻尼层43，从而将各阻尼层43抵紧在下支座42上。

参见附图2-3，连接组件3在耗能组件4长度方向的两侧呈对称设置。以其中任一侧为例，连接组件3包括主连接钢筋31，主连接钢筋31下侧竖直浇筑固定在下部预制主墙体2中，而其上侧经下部预制主墙体2的顶部竖直穿出。主连接钢筋31穿出下部预制主墙体2顶部的部分呈上小下大的锥形结构；并且，在实际安装时，主连接钢筋31的上侧在延伸至下部预制主墙体2的外侧后将穿设于下支座42中。

连接组件3还包括主连接套筒32，主连接套筒32整体浇筑固定在上部预制主墙体1中，且其下段开口延伸至上部预制主墙体1底面；主连接套筒32内部空间呈上小下大的锥形结构，即其内部形成喇叭口状结构。并且，上部预制主墙体1厚度方向的一侧还设置有主灌浆入口103和主灌浆出口104，主灌浆入口103和主灌浆出口104均与主连接套筒32呈一一对应设置，且主灌浆入口103和主灌浆出口104均连通对应主连接套筒32；针对任一主连接套筒32，对应主灌浆入口103位于主灌浆出口104的下侧。

在实际施工中，主连接钢筋31穿设于对应主连接套筒32中；随后，工作人员可以通过主灌浆入口103向主连接套筒32中灌注混凝土，从而将主连接钢筋31浇筑固定在对应主连接套筒32中，实现上部预制主墙体1和下部预制主墙体2的固定连接。

参见附图3和附图5，上部预制主墙体1和下部预制主墙体2厚度方向的同一侧均浇筑成型有粗糙面7，粗糙面7上成型有若干呈均匀分布的配合凹槽71；同时，上部预制主墙体1和下部预制主墙体2在背离其各自粗糙面7的一侧均浇筑固定于若干呈部分露出设置的钢筋桁架8。

结合附图1，该预制剪力墙还包括浇筑设置于其厚度方向两侧的混凝土面层9，混凝土面层9均匀布满上部预制主墙体1和下部预制主墙体2；并且，上部预制主墙体1和下部预制主墙体2上各钢筋桁架8露出的部分均浇筑固定于对应一侧的混凝土面层9中。

本实施例的工作原理是：在实际应用中，当该预制剪力墙受到震动时，如果震动强度较小，混凝土面层9、钢筋骨架及连接组件3能够充分保证该预制剪力墙的稳定性；如果震动强度较大，在震动由下部预制主墙体2传递至上部预制主墙体1的过程中，各钢板层432和橡胶层431会在震动作用下发生偏移，使得橡胶层431发生塑性变形。在此过程中，上部预制主墙体1将相对下部预制主墙体2发生小幅度的往复相对错位运动，从而有效消耗震动的能量。通过这种方式，提高预制剪力墙的抗震性能，进而提高建筑安全性。

实施例二：

参见附图6，一种预制剪力墙的施工工艺，包括以下步骤：

s1、通过模具分别浇筑成型出上部预制主墙体1和下部预制主墙体2。

在实际施工过程中，工作人员先分别拼装好用于浇筑上部预制主墙体1和下部预制主墙体2的模具，然后对模具进行预处理；该预处理包括对模具内表面进行清洁，并涂刷脱模油。在浇筑中，以上部预制主墙体1为例，工作人员先向对应模具内放置钢筋骨架，并将混凝土浆料浇筑在模具中，使其釜盖整个钢筋骨架；接下来，通过振捣的方式使得混凝土浆料平整和均匀。在生产中，还应对上部预制主墙体1和下部预制主墙体2进行预养护、收光和蒸养护处理，最终成型出上部预制主墙体1和下部预制主墙体2。

同时，在实际浇筑过程中，以上部预制主墙体1为例，可借助模具在上部预制主墙体1的厚度方向的一侧浇筑成型出粗糙面7，该粗糙面7上均匀间隔成型有若干配合凹槽71。此外，还可在模具上侧水平架设若干钢筋桁架8，使得各钢筋桁架8部分浇筑固定在上部预制主墙体1背离粗糙面7的一侧。

s2、在上部预制主墙体1的底部和下部预制主墙体2的顶部分别浇筑固定上支座41和下支座42，在下支座42上交替堆叠安装各钢板层432和橡胶层431。

施工中，工作人员可以将各第一连接杆412分别穿设对应第一套筒5，然后通过第一灌浆入口101向第一套筒5中灌注混凝土浆料，从而将第一连接杆412浇筑固定在对应第一套筒5中，实现上支座41在上部预制主墙体1上的固定。类似的，工作人员可以通过相同的方式将下支座42固定在下部预制主墙体2上。

在向下支座42上安装钢板层432和橡胶层431时，为保证各钢板层432与橡胶层431的稳定性，可在各钢板层432和橡胶层431的下表面涂刷胶水，实现各钢板层432和橡胶层431的初步固定。

s3、将上部预制主墙体1吊装至下部预制主墙体2的上方并逐渐下吊上部预制主墙体1，上支座41对齐下支座42并从上至下抵紧各钢板层432和橡胶层431。

在此过程中，随着上部预制主墙体1逐渐下吊，主连接钢筋31将分别穿设对应主连接套筒32，直至上支座41通过挤压凸起411抵紧各阻尼层43。

s4、将上部预制主墙体1和下部预制主墙体2浇筑固定成一体。

在此过程中，工作人员可以先通过主灌浆入口103向主连接套筒32中灌注混凝土浆料，并将主连接钢筋31浇筑固定在对应主连接套筒32中，实现上部预制主墙体1和下部预制主墙体2的初步固定。然后，依次在该预制剪力墙厚度方向的两侧分别浇筑一层混凝土面层9；在实际操作时，在完成其中一侧混凝土面层9的浇筑作业后，应对其进行蒸养护，加快混凝土浆料的固化；待前一混凝土面层9完全固化后，再进行另一侧的混凝土面层9的浇筑，直至两侧混凝土面层9均完全成型。

在整个施工过程中，预养护蒸养护均包括依次进行的升温养护阶段、恒温养护阶段以及降温养护阶段，且蒸养护和预养护的湿度均不低于92%。在预养护的升温养护阶段，在10分钟内将温度从常温缓慢升高，最高不超过50℃；温度升高后，保持35分钟，为预养护的恒温养护阶段；恒温养护阶段之后，在10分钟内将温度缓慢降至常温，为预养护的降温养护阶段。在蒸养护的升温养护阶段，在60分钟内将温度从常温缓慢升高，最高不超过65℃；温度升高后，保持120分钟，为蒸养护的恒温养护阶段；恒温养护阶段之后，在90分钟内将温度缓慢降至常温，为蒸养护的降温养护阶段。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。