一种装配式剪力墙结构的装配连接结构及其施工方法与流程

本发明属于装配式结构技术领域，具体涉及一种装配式剪力墙结构的装配连接结构及其施工方法。

背景技术：

装配式结构要求其构件在工厂预制化生产，减少了施工现场的湿作业及粉尘与噪声污染，提高了构件的制作精度；在一定程度上缩短了施工周期，减少了劳动力的使用。装配式结构的装配方式及其接缝处的施工方法是此类结构的一项关键技术；接缝连接区域是保证装配式结构的整体性能符合结构设计要求的关键。

剪力墙构件能具有较大的抗侧刚度，能够有效承担较大的水平荷载。在现今的建筑结构中，合理的布置剪力墙构件，可以增强建筑结构的整体刚度，提高建筑结构的承载能力，在高层及超高层建筑中应用广泛。

目前，常见的装配式剪力墙结构施工过程中，主要采用工厂预制墙体，现场吊装，节点处现场浇筑的施工方法。预制墙体的竖向连接方式主要包括浆锚连接与灌浆套筒连接；预制墙体的钢筋往往较多且钢筋直径较小，使得现场吊装时，墙体与注浆孔道对位的难度较大；并且注浆过程中容易发生堵塞等现象，影响墙体的连接性能。预制墙体的水平向连接方式主要是采取墙体边缘处预留附加连接钢筋，现场浇筑连接区域；连接位置的钢筋配置相对较密，导致这种连接工艺吊装难度大，拼装工序复杂，现场施工质量难以控制。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的问题,本发明提供一种装配式剪力墙结构的装配连接结构及其施工方法，技术方案如下：

一种装配式剪力墙结构的装配连接结构，包括剪力墙、型钢龙骨、阻尼装置、底部连接钢模具和顶部连接钢模具，水平向待连接的左右两个剪力墙连接处均预埋有型钢龙骨，两个剪力墙的型钢龙骨通过阻尼装置进行连接，竖向待连接的上下两层剪力墙连接处分别预埋有底部连接钢模具和顶部连接钢模具，底部连接钢模具和顶部连接钢模具之间形成空心注浆填充区，通过向注浆填充区内注浆，实现底部连接钢模具和顶部连接钢模具的连接。

所述型钢龙骨与剪力墙等高，包括背板、连接板和抗拔螺栓，所述背板的一侧与剪力墙侧壁贴合，抗拔螺栓一端与背板的一侧焊接固定，抗拔螺栓的另一端预埋入剪力墙墙体内，连接板具体有两个，两个连接板均设置于背板的另一侧，且均与剪力墙墙体平行设置。

阻尼装置具体设置有两个，两个阻尼装置的左侧翼缘分别与左侧剪力墙型钢龙骨的两个连接板焊接固定，两个阻尼装置的右侧翼缘分别与右侧剪力墙型钢龙骨的两个连接板焊接固定。

阻尼装置与连接板之间形成后浇填充区，后浇填充区内浇筑有柔性填充物。

所述柔性填充物为发泡混凝土或石棉水泥。

所述阻尼装置具体为软钢阻尼器。

上层剪力墙的底部连接钢模具和下层剪力墙的顶部连接钢模具之间焊接固定。

所述底部连接钢模具设置有注浆孔，所述剪力墙底部设置有注浆导流管，注浆导流管一端与注浆填充区连通，另一端延伸至剪力墙侧壁；

所述顶部连接钢模具设有板型开口，用于为楼板内的钢筋提供在墙体内的锚固空间。

底部连接钢模具与剪力墙墙体等宽，与型钢龙骨在剪力墙墙体边缘相连；

顶部连接钢模具与剪力墙墙体等宽，与型钢龙骨在剪力墙墙体边缘相连。

一种装配式剪力墙结构的装配连接施工方法，采用前述的一种装配式剪力墙结构的装配连接结构，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：绑扎剪力墙墙体内部钢筋笼，将型钢龙骨、底部连接钢模具及顶部连接钢模具、注浆导流管定位在剪力墙的设定位置，浇筑预制混凝土剪力墙构件；

步骤2：施工现场吊装并定位预制墙体；

步骤3：对上层剪力墙的底部连接钢模具与下层剪力墙的顶部连接钢模具的接缝处进行现场焊接，通过注浆孔向注浆填充区进行注浆，直至浆液从导流管中溢出，封堵注浆口；

步骤4：在型钢龙骨中连接板的设计位置处焊接阻尼装置；在后浇填充区浇筑填充物；

所述的型钢龙骨的抗压强度应至少等同于现有装配式剪力墙墙体装配时在接缝处的后浇区域的抗压强度，计算公式为：

aefe≥asfy+acfc

其中：as为现有装配式剪力墙后浇区域内纵向钢筋的总横截面面积(mm2)，fy为现有装配式剪力墙后浇区域内纵向钢筋的屈服强度(n/mm2)，ac为现有装配式剪力墙后浇区域内的混凝土横截面面积(mm2)，fc为现有装配式剪力墙后浇区域内混凝土的轴心抗压强度(n/mm2)，ae为型钢龙骨中背板和连接板的横截面面积(mm2)，fe为型钢龙骨所用钢材的屈服强度(n/mm2)。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

预制剪力墙墙体的竖向连接利用局部预埋钢模具的方法代替传统的灌浆套筒连接与浆锚连接方式，大幅度降低了预制墙体在现场吊装时钢筋与套筒之间的对位难度，可以有效的保障施工质量，提升了连接位置的可靠性；

预制墙体的水平向连接采用型钢龙骨代替传统的后浇区域，免去了连接部位的附加连接筋，有效的降低了现场安装难度，提升了施工效率；

型钢龙骨与墙体等高，易控制定位与制作精度；现场吊装时，几乎不存在安装误差。墙体在现场吊装后，阻尼装置焊接在型钢龙骨上，操作简单；型钢龙骨，阻尼装置与后浇填充区的填充物共同形成了一个封闭的环形节点结构；该节点结构与钢管混凝土柱类似，承载力好，延性高，抗震性能优越；

底部连接钢模具及顶部连接钢模具在工厂预制时分别安装在墙体底部与顶部，与墙体等宽，和型钢龙骨相连；现场吊装时，对位简单；上层剪力墙底部连接钢模具与下层剪力墙顶部连接钢模具之间的接缝通过现场焊接相连，操作便捷；注浆填充区内空间较大，不易发生浆液阻塞现象；由于连接钢模具的包裹约束作用，增强了预制墙体竖向装配的连接可靠性；这种连接方式在很大程度上降低了预制剪力墙在现场的施工难度，提升了安装效率；在正常使用状态下提供足够的连接强度和抗侧刚度，在地震作用下可以有效提高建筑结构的延性，在一定程度上耗散地震能量。

附图说明

图1为采用本发明中的装配连接技术进行连接的装配式剪力墙正视图。

图2为采用本发明中的装配连接技术进行连接的装配式剪力墙侧视剖面图。

图3为采用本发明中的装配连接技术进行连接的装配式剪力墙俯视剖面图。

图4为本发明中预制剪力墙墙体的正视图。

图5为本发明中预制剪力墙墙体的侧视剖面图。

图6为本发明中型钢龙骨结构详图。

图7为采用本发明中的装配连接技术进行连接的装配式剪力墙连接部位正视图。

图8采用本发明中的装配连接技术进行连接的装配式剪力墙连接部位侧视剖面图。

图9为采用本发明中的装配连接技术进行连接的装配式剪力墙示意图。

图10为采用现有水平连接技术进行连接的装配式剪力墙示意图。

其中：1剪力墙；2型钢龙骨；3底部连接钢模具；4顶部连接钢模具；5阻尼装置；6背板；7连接板；8注浆孔；9板型开口；10注浆导流管；11后浇填充区；12注浆填充区；13抗拔螺栓。

具体实施方式

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

如图1至图9所示，本发明提供了一种装配式剪力墙结构的装配连接结构，包括剪力墙1、型钢龙骨2、阻尼装置5、底部连接钢模具3和顶部连接钢模具4，水平向待连接的左右两个剪力墙1连接处均预埋有型钢龙骨2，两个剪力墙1的型钢龙骨2通过阻尼装置5进行连接，竖向待连接的上下两层剪力墙1连接处分别预埋有底部连接钢模具3和顶部连接钢模具4，底部连接钢模具3和顶部连接钢模具4之间形成空心注浆填充区12，通过向注浆填充区12内注浆，实现底部连接钢模具3和顶部连接钢模具4的连接。

具体的，如图5所示，剪力墙1在其墙体顶部及底部均有连接钢筋伸出，连接钢筋长度不小于钢筋的最小搭接长度，用于上层剪力墙1墙体与下层剪力墙1墙体内部钢筋的连接。

剪力墙1可以是t型剪力墙1，l型剪力墙1等多种形式的剪力墙1构件。

所述型钢龙骨2与剪力墙1等高，包括背板6、连接板7和抗拔螺栓13，所述背板6的一侧与剪力墙1侧壁贴合，抗拔螺栓13一端与背板6的一侧焊接固定，抗拔螺栓13的另一端预埋入剪力墙1墙体内，连接板7具体有两个，两个连接板7均设置于背板6的另一侧，且均与剪力墙1墙体平行设置。

具体的，如图3、图6所示，抗拔螺栓13的尺寸，锚固深度及布置方式等应符合预埋件设计规范，背板6的厚度应大于抗拔螺栓13的直径，背板6的宽度略小于剪力墙1的厚度或与剪力墙1的厚度相同，连接板7的厚度应大于阻尼装置5的厚度，连接板7的位置应沿背板6外边缘向中心收缩，收缩尺寸略大于阻尼装置5的厚度。

如图3、图7所示，阻尼装置5具体设置有两个，两个阻尼装置5的左侧翼缘分别与左侧剪力墙1型钢龙骨2的两个连接板7焊接固定，两个阻尼装置5的右侧翼缘分别与右侧剪力墙1型钢龙骨2的两个连接板7焊接固定。

具体的，如图3所示，左右两侧的型钢龙骨2之间设计留有10mm-20mm的间隙，便于现场工作时对位安装。

阻尼装置5与连接板7之间形成后浇填充区11，后浇填充区11内浇筑有柔性填充物，也可以采用其他柔性填充物。

所述柔性填充物为发泡混凝土或石棉水泥。

所述阻尼装置5具体为软钢阻尼器。

上层剪力墙1的底部连接钢模具3和下层剪力墙1的顶部连接钢模具4之间焊接固定。

所述底部连接钢模具3设置有注浆孔8，所述剪力墙1底部设置有注浆导流管10，注浆导流管10一端与注浆填充区12连通，另一端延伸至剪力墙1侧壁；

现场装配时，通过注浆孔8向注浆填充区12内注入浆料直至浆液从注浆导流管10中溢出；所采用的灌浆料为高强度、高流动性、无收缩性的浆料；

所述顶部连接钢模具4设有板型开口9，板型开口9的高度不小于100mm，为楼板内的钢筋提供在墙体内的锚固空间。

底部连接钢模具3与剪力墙1墙体等宽，与型钢龙骨2在剪力墙1墙体边缘相连；

顶部连接钢模具4与剪力墙1墙体等宽，与型钢龙骨2在剪力墙1墙体边缘相连。

10、一种装配式剪力墙1结构的装配连接施工方法，采用前述的一种装配式剪力墙结构的装配连接结构，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：绑扎剪力墙1墙体内部钢筋笼，将型钢龙骨2、底部连接钢模具3及顶部连接钢模具4、注浆导流管10定位在剪力墙1的设定位置，浇筑预制混凝土剪力墙1构件；

步骤2：施工现场吊装并定位预制墙体；

步骤3：对上层剪力墙1的底部连接钢模具3与下层剪力墙1的顶部连接钢模具4的接缝处进行现场焊接，通过注浆孔8向注浆填充区12进行注浆，直至浆液从导流管中溢出，封堵注浆口；

步骤4：在型钢龙骨2中连接板7的设计位置处焊接阻尼装置5；在后浇填充区11浇筑填充物；

所述的型钢龙骨2的抗压强度应至少等同于现有装配式剪力墙1墙体装配时在接缝处的后浇区域的抗压强度，计算公式为：

aefe≥asfy+acfc

其中：as为现有装配式剪力墙后浇区域内纵向钢筋的总横截面面积(mm²)，fy为现有装配式剪力墙后浇区域内纵向钢筋的屈服强度(n/mm²)，ac为现有装配式剪力墙后浇区域内的混凝土横截面面积(mm²)，fc为现有装配式剪力墙后浇区域内混凝土的轴心抗压强度(n/mm²)，ae为型钢龙骨2中背板6和连接板7的横截面面积(mm²)，fe为型钢龙骨2所用钢材的屈服强度(n/mm²)。

如图10所示，为采用现有连接技术进行水平连接的装配式剪力墙；即在预制墙体接缝处预留u型钢筋和弯钩钢筋，现场绑扎竖向钢筋并浇筑混凝土；利用后浇区域将两侧预制墙体连接成整片墙体；所述的as为现有装配式剪力墙后浇区域内纵向钢筋的总截面面积；

如图9所示，为采用本发明中的连接装置进行水平连接的装配式剪力墙；所述的型钢龙骨2(后浇区域)的总截面面积ae为型钢龙骨2背板6与连接板7的截面面积总和。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。