本实用新型涉及预制装配式混凝土结构与施工技术领域，具体涉及一种异形预制预应力墙体连接结构。
背景技术：
我国传统的住宅建造方式基本上采用现浇方式，因为该方式在技术方面已比较成熟，但是，现浇结构体系仍存在诸多问题，一是现场施工条件差；二是现场施工产生大量垃圾，材料浪费严重；三是受现场及气候条件限制，施工效率低，施工时间长；四是现场施工对周围环境影响很大。相比之下装配式剪力墙采用工业化的方式来建造，将住宅的部分或全部构件在工厂预先制作完成，然后运输到施工现场，通过可靠的连接方式将构件组装成一体，具有施工周期短，质量稳定可靠，环保节能等优点，能够极大缓解市场压力。
但现有的装配式剪力墙结构连接方式大多数为竖向连接，横向连接方式较少，且横向连接多采用现浇混凝土方式，现场湿作业量大，并且需要支模，成本较高，墙板连接处施工复杂，且施工质量不易控制，装配后的剪力墙结构整体力学性能不好。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种异形预制预应力墙体连接结构及装配方法，以解决当下单一的预制装配式剪力墙横向连接方式存在的问题，减少现场湿作业，简化施工过程，降低成本且保证质量。
为了实现上述任务，本实用新型采用以下技术方案：
一种异形预制预应力墙体连接结构，包括剪力墙板以及预应力墙体，所述的预应力墙体包括基体以及分布在基体周围的连接体，所述的连接体上开设有纵向凹槽，所述的纵向凹槽穿出连接体的顶面、底面以及远离基体的侧面；所述的剪力墙板的一个侧面与所述的纵向凹槽连接，使所述的纵向凹槽形成纵向槽井；所述的基体中分布有穿透基体顶面、底面的预应力钢筋，所述的纵向凹槽中预埋有横穿所述纵向凹槽的横向抗剪钢筋，所述的剪力墙板与预应力墙体之间设置有预埋钢筋，预埋钢筋的一端位于所述的基体中，另一端穿过所述的纵向凹槽并伸入到所述的剪力墙板中。
进一步地，所述的纵向凹槽两侧的连接体上沿纵向凹槽的长度方向对称开设有卡槽，所述的剪力墙板的侧面上设置有一对与所述卡槽配合的卡沿。
进一步地，所述的纵向凹槽内部分布有与所述预应力钢筋平行的纵向通长钢筋，纵向通长钢筋与所述的横向抗剪钢筋绑扎连接。
进一步地，所述的剪力墙板的侧面上分布有通向剪力墙板内部的灌浆套筒，所述的预埋钢筋的端部伸入到所述的灌浆套筒内。
进一步地，所述的基体周围的连接体间隔设置四个，使所述的预应力墙体整体呈“十”字形结构。
进一步地，所述的剪力墙板与所述的连接体的高度、厚度均相同。
进一步地，所述的预埋钢筋与所述的预应力钢筋垂直，所述的横向抗剪钢筋分别与所述的纵向通长钢筋、预埋钢筋垂直。
本实用新型进一步公开了一种异形预制预应力墙体连接结构的装配方法，包括以下步骤：
步骤1，根据建筑结构设计要求，确定剪力墙板和预应力墙体上各个部件的规格尺寸；
步骤2，在工厂预制剪力墙板，在制作过程中预先在剪力墙板上留好灌浆套筒的灌浆口和排浆口通道；在工厂预制预应力墙体，采用先张法施加预应力；
步骤3，剪力墙板和所述预应力墙体连接时，将每根预埋钢筋对应插在一个灌浆套筒内，使所述卡槽和卡沿紧密接触；同法依次完成每个剪力墙板和预应力墙体的连接；
步骤4，在剪力墙板和预应力墙体上的纵向槽井中浇筑混凝土，无需支模；所有纵向槽井浇筑完毕后，依次在每个剪力墙板上通过灌浆口向灌浆套筒内灌浆，直至完成每个剪力墙板上的灌浆作业，完成。
进一步地，步骤1中所述的规格尺寸包括：剪力墙板的尺寸，预应力墙体尺寸，灌浆套筒的规格和间距，预埋钢筋的直径、间距、预埋长度和锚固长度，预应力钢筋的直径、间距，纵向通长钢筋的直径、间距，横向抗剪钢筋的直径、间距，卡沿和卡槽的尺寸。
本实用新型与现有技术相比具有以下技术特点：
1.本实用新型为解决当下单一的预制装配式剪力墙横向连接方式提供一种新结构与方法，有效地简化了施工工序，实现预制装配式剪力墙横向快速连接；
2.异形预制预应力墙体核心区混凝土中受力钢筋采用预应力钢筋，施加预应力，有利于改善剪力墙受力性能，提高抗震能力；
3.墙体与墙板连接处形成封闭槽井，后浇混凝土时不需要模板，有利于提高施工速度，降低生产成本；
4.封闭槽井内沿设置的纵向通长钢筋与沿厚度方向横向抗剪钢筋绑扎连接，组成钢筋网片，为后浇混凝土提供强有力的约束，改善后浇混凝土的受力性能；
5.墙体与墙板连接处接触面通过卡槽和卡沿配合形成止漏缝，可有效避免后浇混凝土时浆液从接触面处流出；
6.本实用新型的预制预应力墙体可以视实际工程需要设置为如十字形、一字型、L形、T形等异形结构，满足不同的施工需求。
附图说明
图1为本实用新型的异形预制预应力墙体连接结构的装配示意图；
图2为预应力墙体部分的结构示意图；
图3为剪力墙板部分的结构示意图；
图4为图1所示结构的横断面结构示意图；
图5(a)为预应力墙体和剪力墙板装配过程示意图(装配前两个剪力墙板时)；
图5(b)为预应力墙体和剪力墙板装配过程示意图(装配后两个剪力墙板时)；
图6(a)为基体周围有两个连接体呈“一”字形时的结构示意图；
图6(b)为基体周围有两个连接体呈“L”形时的结构示意图；
图6(c)为基体周围有三个连接体呈“T”形时的结构示意图；
图中标号代表：1—剪力墙板，2—预应力墙体，201—基体，202—连接体，3—灌浆套筒，4—预埋钢筋，5—预应力钢筋，6—纵向通长钢筋，7—横向抗剪钢筋，8—纵向槽井，9—止漏缝，10—纵向凹槽，11—卡沿，12—卡槽。
具体实施方式
如图所示，本实用新型公开了一种异形预制预应力墙体连接结构，包括剪力墙板1以及预应力墙体2，所述的预应力墙体2包括基体201以及分布在基体201周围的连接体202，所述的连接体202上开设有纵向凹槽10，所述的纵向凹槽10穿出连接体202的顶面、底面以及远离基体201的侧面；所述的剪力墙板1的一个侧面与所述的纵向凹槽10连接，使所述的纵向凹槽10形成纵向槽井8；所述的基体201中分布有穿透基体201顶面、底面的预应力钢筋5，所述的纵向凹槽10中预埋有横穿所述纵向凹槽10的横向抗剪钢筋7，所述的剪力墙板1与预应力墙体2之间设置有预埋钢筋4，预埋钢筋4的一端位于所述的基体201中，另一端穿过所述的纵向凹槽10并伸入到所述的剪力墙板1中。
本实用新型中的预应力墙体2以及剪力墙板1均为预制结构，其中，预应力墙体2由两部分构成，其一是位于中部的基体201，其二是围绕基体201设置的连接体202，一个连接体202对应一个剪力墙板1；所述的连接体202可以视实际需求设置一个或多个以构成不同的异形结构，如图6(a)、图6(b)和图6(c)所示，其中图6(a)、图6(b)中连接体202均设置了两个，如图6(a)整体为“一”字形结构，图6(b)为“L”形结构；图6(c)中连接体202设置了三个，为“T”形结构。本实施例中以图1为例，连接体202在基体201周围间隔设置了四个，使所述的预应力墙整体呈“十”字形结构。对基体201和连接体202的具体形状没有固定要求，优选地，所述的连接体202为矩形体结构，而基体201则可以为四个侧面大小相等的矩形体结构，当设置四个连接体202时，基体201的每一个侧面连接一个连接体202。
为了便于后续的混凝土浇筑和整体结构的牢固性，本方案中在所述的连接体202上开设有纵向凹槽10，纵向凹槽10的长度(高度)方向即为所述连接体202的高度方向，在实际使用时，所述的长度方向即为垂直于地面的方向。所述的纵向凹槽10为三向透式结构，即纵向凹槽10的两端穿出连接体202的顶面、底面，并且其一个侧面穿出连接体202上距离基体201最远的一个侧面。所述的剪力墙板1安装在预应力墙体2的纵向凹槽10的侧面，并与所述的连接体202共面，这样剪力墙板1封堵住了所述纵向凹槽10侧面的开口，使得所述纵向凹槽10形成纵向槽井8，此时所述的纵向凹槽10只有上下两端通透，且横截面为矩形结构；所述的纵向槽井8用于灌注混凝土。所述的剪力墙板1与所述的连接体202的高度、厚度均相同。本实施例中，优选地，所述的纵向凹槽10的横截面尺寸为200mm×100mm。
本方案中在所述的剪力墙板1以及预应力墙体2中的不同部位预设有钢筋，以保证本连接结构的整体力学性能。具体地，所述的预应力墙体2的基体201中分布有多根预应力钢筋5，预应力钢筋5的布设方向为所述基体201的高度方向，多根预应力钢筋5之间相互平行，且其两端穿出基体201的顶面、底面；本实施例中，所述的预应力钢筋5设置4根，每一根的直径至少为20mm；在纵向凹槽10中间隔分布有横向抗剪钢筋7，横向抗剪钢筋7横穿所述的纵向凹槽10，即横向抗剪钢筋7的布设方向为所述纵向凹槽10的宽度方向，且横向抗剪钢筋7的长度大于所述纵向凹槽10的宽度；所述的横向抗剪钢筋7的直径至少为10mm，长度至少为160mm，以有效加强连接处的抗剪能力。
所述的剪力墙板1与预应力墙体2之间采用预埋钢筋4实现二者的连接，具体地，所述的预埋钢筋4的一端伸入到所述的基体201中，另一端穿过纵向凹槽10，留有至少200mm的锚固长度，这部分伸入到所述的剪力墙板1中，这样就将剪力墙板1与所述的连接体202连接在了一起。
可选地，如图2、图3所示，所述的纵向凹槽10两侧的连接体202上沿纵向凹槽10的长度方向对称开设有卡槽12，所述的剪力墙板1的侧面上设置有一对与所述卡槽12配合的卡沿11；即所述的卡槽12开设在纵向凹槽10的外侧壁上，而所述的卡沿11则位于剪力墙板1侧面上的两侧，当剪力墙板1和预应力墙体2对接时，所述的卡槽12插入到所述的卡沿11内部，连接处形成类“Z”字形的止漏缝9，可以有效避免后浇混凝土时浆液从连接处流出。优选地，沿所述剪力墙板1厚度方向上，所述卡沿11的厚度为20mm，垂直于厚度方向，所述卡沿11的长度为30mm；所述的卡槽12的尺寸与卡沿11对应一致。
为进一步改善剪力墙板1和预应力墙板的受力性能，提高抗震能力，本方案中在纵向凹槽10内部分布有与所述预应力钢筋5平行的纵向通长钢筋6，纵向通长钢筋6与所述的横向抗剪钢筋7绑扎连接，纵向通长钢筋6的直径至少为10mm；当多个本实用新型的连接结构上下布设时，在纵向上所述的纵向槽井8同轴，相邻的纵向槽井8中布设的纵向通长钢筋6之间机械连接，例如搭接。纵向通长钢筋6和横向抗剪钢筋7绑扎连接组成钢筋网片，为后浇混凝土提供强有力的约束。
进一步地，剪力墙板1的侧面上分布有通向剪力墙板1内部的灌浆套筒3，灌浆套筒3的布设方向垂直于所述的预应力钢筋5，与所述的预埋钢筋4同轴设置，所述的预埋钢筋4的端部伸入到所述的灌浆套筒3内，由此将剪力墙板1以及预应力墙体2连接起来。另外，在布设时，所述的预埋钢筋4与所述的预应力钢筋5垂直，所述的横向抗剪钢筋7分别与所述的纵向通长钢筋6、预埋钢筋4垂直。
本方案中，剪力墙板1以及预应力墙体2先通过预埋钢筋4插入到所述的灌浆套筒3装配成型，然后在形成的纵向槽井8中浇筑混凝土，最后进行灌浆完成最终的连接。
在上述技术方案的基础上，本实用新型进一步提供了一种异形预制预应力墙体2连接结构的装配方法，包括以下步骤：
步骤1，根据建筑结构设计要求，确定剪力墙板1和预应力墙体2上各个部件的规格尺寸，包括：剪力墙板1的尺寸，预应力墙体2尺寸，灌浆套筒3的规格和间距，预埋钢筋4的直径、间距、预埋长度和锚固长度，预应力钢筋5的直径、间距，纵向通长钢筋6的直径、间距，横向抗剪钢筋7的直径、间距，卡沿11和卡槽12的尺寸；
步骤2，按照确定好的剪力墙板1的尺寸，在工厂预制剪力墙板1(包括该墙板上的各个钢筋)，在制作过程中预先在剪力墙板1上留好灌浆套筒3的灌浆口和排浆口通道，以防止浇筑过程中所述的通道被混凝土堵住；按照确定好的预应力墙体2的尺寸，在工厂预制预应力墙体2(包括该墙体上的各个钢筋)，采用先张法施加预应力；其中横向抗剪钢筋7在浇筑混凝土之前需要固定好位置，纵向通长钢筋6在拆模后进行绑扎；
步骤3，剪力墙板1和所述预应力墙体2连接时，将每根预埋钢筋4对应插在一个灌浆套筒3内，保证所述卡槽12和卡沿11紧密接触(即二者之间不留间隙)；同法依次完成每个剪力墙板1和预应力墙体2的连接；
步骤4，在剪力墙板1和预应力墙体2上的纵向槽井8中浇筑混凝土，无需支模；所有纵向槽井8浇筑完毕后，依次在每个剪力墙板1上通过灌浆口向灌浆套筒3内灌浆，直至完成每个剪力墙板1上的灌浆作业，完成。
需要说明的是，本实用新型不仅适用于上述十字形节点连接，同样对“一”字型、“L”型和“T”型节点连接适用，具体实施方法同上所述。