框架薄壁式混凝土造粒塔壳体的建造方法与流程

本发明涉及一种造粒塔，特别是一种框架薄壁式混凝土造粒塔，及其建造方法。

背景技术：

造粒塔筒壁一般采用倒模施工法或滑模施工法进行施工，所用的装置和设备成本较高，筒壁由于结构限制，制做难度较大，施工周期长，需要大量高空作业；目前已有的关于造粒塔装配式施工法的研究，预制板的装配难度大，整体建筑结构的部分节点力学性能不理想，基于上述原因，如何优化混凝土造粒塔筒壁的结构和传统的施工方式，解决了以往造粒塔施工难，工期长等问题，以更优的力学结构和更适合现代建筑行业资源配置状况的建筑方式替代传统的倒模滑模等施工技术成为造粒塔建筑行业的一大课题。采用框架结构薄壁预制板装配的建造方式，安装简单快捷。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种由在框架结构中装配薄壁预制板，可快捷安装、建筑质量可控的框架薄壁式混凝土造粒塔壳体。

本发明的目的是这样实现的：

一种框架薄壁式混凝土造粒塔壳体，其组成包括：圆形或者多边形筒壁主体、附着在所述的筒壁主体一侧的电梯工作间，安装在筒壁主体上部的喷淋装置间，所述的筒壁主体为框架结构，包括现浇砼梁和在所述的砼梁基础上的砼柱，所述的薄壁预制板的下端坐落在所述的水平砼梁上，所述的薄壁预制板水平方向与所述的砼柱连接，或者所述的薄壁预制板之间水平连接后，与所述的砼柱连接，所述的薄壁预制板的上端支撑上层的所述的现浇砼梁；所述的砼柱和所述的砼梁共同构成圆形或者多边形筒壁的砼网，镶嵌有所述的薄壁预制板的砼网形成造粒塔壳体；

所述的电梯工作间为槽型结构，由框架和镶嵌在框架中的薄壁预制板连接而成，开口方向与所述的筒壁主体连接；

所述的喷淋间为框架结构，由框架和镶嵌在框架中的薄壁预制板连接而成，所述的喷淋间通过工作台与下部筒体隔离，所述的喷淋装置间的上部具有顶盖。

所述的框架薄壁式混凝土造粒塔壳体，所述的薄壁预制板通过预埋连接件之间的焊接连接、预埋连接件和过渡件焊接连接、或螺栓连接、或粘接连接的方式实现与砼柱和/或砼梁的固定连接，所述的预埋连接件均为传力连接件。

所述的框架薄壁式混凝土造粒塔壳体，所述的砼梁的上端具有伸出的钢结构连接件，所述的薄壁预制板的下端具有与所述的钢结构连接件相对应的连接孔;或者所述的薄壁预制板的下端具有伸出的钢结构连接件，所述的砼梁的上端具有与所述的钢结构连接件相对应的连接孔，所述的钢结构连接件插入所述的连接孔中通过灌浆连接实现所述的砼梁的上端与所述的薄壁预制板的下端的连接。

所述的框架薄壁式混凝土造粒塔壳体，所述的砼柱上具有砼柱模板连接孔，所述的薄壁预制板的端部具有砼梁模板连接孔，所述的薄壁预制板中分布有钢筋网，所述的钢筋网在上端伸出所述的薄壁预制板,所述的薄壁预制板的下端具有过浆槽，所述的薄壁预制板的下端的侧面具有注浆孔，所述的薄壁预制板的左右两端与砼柱之间具有安装缝，所述的安装缝安装时作为装配间隙使用，安装后作为连接浇筑腔，进行密封连接。

所述的框架薄壁式混凝土造粒塔壳体，所述的薄壁预制板的上部具有工作台连接孔；所述的薄壁预制板内侧具有隔热层，所述的隔热层内侧具有衬板，所述的隔热层为填充的隔热材料或者固化的隔热材料，或者所述的隔热层为空气隔热层，所述的喷淋装置间筒壁为不带隔热层筒壁。

所述的框架薄壁式混凝土造粒塔壳体，所述的填充隔热材料为珍珠岩隔热材料，或者所述的固化隔热材料为耐火板块/耐火混凝土，所述的耐火混凝土为发泡混凝土，上下层所述的薄壁预制板间和左右相邻两侧的所述的薄壁预制板隔热层间具有隔热连接件，上下层所述的衬板间和左右相邻两侧的所述的衬板间具有衬板连接板，所述的衬板为带有波纹的衬板或带有凹凸齿形的衬板。

所述的框架薄壁式混凝土造粒塔壳体的建造方法，包括：建造钢筋混凝土基础，预制薄壁预制板，在所述的钢筋混凝土基础上按照受力计算的结果设定钢筋混凝土立柱的数量和位置，绑扎立柱钢筋，安装砼柱模板，浇筑混凝土形成砼柱；

在所述的砼柱之间安装薄壁预制板，矫正薄壁预制板的位置，并通过预埋连接件之间焊接连接、预埋连接件和过渡件焊接连接、或螺栓连接、或粘接连接的方式实现薄壁预制板与砼柱的固定连接，在所述的薄壁预制板左右两端与砼柱之间的安装缝内填充膨胀混凝土形成造粒塔主体结构；

绑扎上一层所述的砼柱的钢筋和砼梁的钢筋，通过砼柱模板连接孔将前后两侧砼柱模板固定在下层的砼柱上，安装左右两侧砼柱模板，同时通过砼梁模板连接孔在薄壁预制板端部安装砼梁模板，形成浇筑空间，浇筑混凝土，形成一体化的砼柱、砼梁和薄壁预制板；

重复“在所述的砼柱之间安装薄壁预制板”之后的上述工序，直至建筑顶部。

有益效果

1.传统的造粒塔施工方法有倒模施工法和滑模施工法，其中倒模施工法，需要底层完全达到硬化强度，才能继续向上建造；翻模的模板总面积较大，支设模板耗费大量人工和时间，小模板堆积不易于施工现场的管理。而滑模施工法，施工准备期长，准备滑模装置并运送到施工现场及滑模装置的支设需要耗费大量时间；滑模施工受天气因素影响较大，滑模开始要严格按照滑模周期向上滑升，若有天气等因素扰乱施工计划，施工管控难度大；滑模过程中模板拼接接缝处会有漏浆影响建筑质量。本发明框架薄壁是混凝土造粒塔属于装配式框架结构，在基础或者任何一层施工的同时制作预制板，没有施工准备期和等待期，而且大部分工作在地面完成，薄壁预制板由工厂批量预制或在现场地面制作，预制板质量可在安装之前有效的监测监控，现场管理难度降低，建筑质量更为可控，现场安装工作可根据场地、天气和施工计划灵活调整，施工工期灵活可控，预制板总面积比传统翻模和滑模模板总面积减少了约80%，并且减少了人工高空作业风险，加快施工进度，节约成本。

2.传统的造粒塔外壁较厚，外壁重量大，造成材料的浪费，本发明薄壁预制板，制成的造粒塔壳体较薄，较薄的外壁减轻了造粒塔整体的重量，又节省材料，有效提高了建筑进度，而且自重小外壁薄，可以促进空间结构的优化，将更大的空间用于造粒塔的砼柱、砼梁的优化，使造粒塔的整体力学结构更稳定，通过建筑成本比对分析，本发明的框架薄壁式混凝土造粒塔比传统的造粒塔节省约20%的建筑材料。

3.目前关于装配式造粒塔建筑的研究中，其中预制板是建筑中的主要受力构件，装配时连接部位由受力构件伸出的钢筋插接并现浇混凝土制成，连接部位是受力薄弱点，整体建筑的力学结构并不理想。本发明的框架薄壁式混凝土造粒塔，采用框架式结构，由砼柱和砼梁共同构成的圆形或者多边形筒壁的砼网作为主承重框架，薄壁预制板仅作为传力构件，薄壁预制板与承重框架组合受力，造粒塔结构的稳定性比以预制板作为主要受力构件的装配式造粒塔有了很大提高，抗风抗震性能更好。

4.本发明的框架薄壁式混凝土造粒塔壳体为框架结构，现浇水平砼梁，并在砼梁的基础上现浇砼柱，薄壁预制板的下端坐落在水平砼梁上，预制板水平方向与砼柱连接，所述的构件在施工过程中互为支撑，底层建筑完成后，底层的砼柱及薄壁预制板作为支撑结构，继续制作上层建筑，省去大量固定和支撑工作，加快施工进度，建筑受力结构更合理。

5.基于目前对于装配式造粒塔建筑方法的研究来看，造粒塔的预制板四周要有伸出的钢筋用于预制板的左右连接和上下连接，经过现场试验发现错杂的钢筋导致预制板的定位和插接难度很大，在施工时的支护和高空吊装都有较高的操作难度，对于施工人员的技术要求较高。本发明的框架薄壁式混凝土造粒塔，预制板左右两侧和下部均无伸出的钢筋，在施工时，先制成砼柱、和下部的砼梁作为支撑框架，随后安装薄壁预制板，砼柱左右两侧预埋连接件，在安装薄壁预制板时，预制板坐落在砼梁上，预制板两侧则通过砼柱两侧的预埋连接件连接固定即可，这种建筑结构更适应建筑行业的人力资源情况，不需要太高精度，预制和现场安装更简便。

6.本发明中薄壁预制板中分布钢筋网，并且钢筋网在上端伸出所述的薄壁预制板，与水平砼梁的钢筋网浇筑为一体，使薄壁预制板与造粒塔的整体框架结构一体化。

7.本发明的框架薄壁式混凝土造粒塔壳体，砼梁的上端与薄壁预制板的下端之间通过钢结构连接件插入连接孔并灌浆连接的方式连接，现场安装时对准靠视觉判断即可，安装简单，灌浆后砼梁与薄壁预制板一体化。

8.本发明的框架薄壁式混凝土造粒塔壳体的薄壁预制板的端部具有砼梁模板连接孔，薄壁预制板的上部具有工作台连接孔，在现场施工浇筑砼梁时，砼梁模板直接把接到模板连接孔上即可，工作台可把接到工作台连接孔上，以便工人施工。

9.本发明的框架薄壁式混凝土造粒塔壳体的薄壁预制板的左右两端与砼柱之间具有安装缝，在安装时作为装配间隙使用，施工时预制板有一定的活动空间，装配更加灵活简便，安装后作为连接浇筑腔，进行密封连接。

10.隔热层内侧具有衬板，隔热层和防腐衬板预制成一体化结构，施工过程中可整体吊装，减少施工工序。隔热层为填充的隔热材料或者固化的隔热材料，所述的喷淋装置间筒壁不带隔热层，可降低总体造价。

11.上下层预制板间和左右相邻两侧预制板隔热层之间具有隔热连接件，在维持隔热层连续性的同时，也可用做浇筑模板。上下层所述的衬板间和左右相邻两侧的所述的衬板间具有衬板连接板，使两块预制板的衬板得到有效连接。

附图说明

附图1是本发明薄壁混凝土造粒塔主体示意图。

附图2是本发明薄壁混凝土造粒塔主体剖面结构示意图。

附图3是附图2的a部放大示意图。

附图4是附图1的a-a部剖面示意图。

附图5是附图4的b部放大示意图。

附图6是薄壁预制板与砼梁、砼柱连接示意图。

附图7是附图6的b-b剖面示意图。

附图8是附图6的c-c剖面示意图。

附图9是附图8的c部放大示意图（薄壁预制板与砼梁连接示意图）。

附图10是薄壁预制板构件示意图。

附图11是附图10的d-d剖面示意图。

附图12是附图11的d部放大示意图。

附图13是以第十二层薄壁预制板安装前为例造粒塔施工状态图。

附图14是附图13的俯视图。

附图15是以第十二层薄壁预制板安装完成为例造粒塔施工状态图。

附图16是附图15的e部放大示意图。

附图17是附图15的俯视图。

附图18是上一层砼梁砼柱浇筑前的造粒塔施工状态图（砼梁模板、砼柱模板安装完成）。

附图19是附图18的俯视图。

附图20是上一层砼柱浇筑完成的造粒塔施工状态图。

附图21是多边形造粒塔俯视图。

附图22是附图21的f部放大示意图。

附图23是钢结构连接件插入连接孔的连接方式示意图。

附图24是砼柱模板安装完成造粒塔施工状态图。

附图25是附图24的俯视图。

附图26是隔热层带有衬板的薄壁预制板结构示意图。

附图27是隔热层带有横向波纹衬板的薄壁预制板结构示意图。

附图28是带有竖向波纹衬板的薄壁预制板结构示意图。

附图29是带有凹凸齿形衬板的薄壁预制板结构示意图。

附图30是薄壁预制板之间水平连接后与砼柱连接示意图。

附图31是薄壁预制板与砼梁模板连接结构示意图。

附图32是薄壁预制板与工作台连接结构示意图。

具体实施方式：

实施例1：

一种框架薄壁式混凝土造粒塔壳体，其组成包括：圆形或者多边形筒壁主体1、附着在所述的筒壁主体1一侧的电梯工作间11，安装在筒壁主体上部的喷淋装置间12，所述的筒壁主体为框架结构，包括现浇砼梁2和在所述的砼梁基础上的砼柱3，所述的薄壁预制板4的下端坐落在所述的水平砼梁2上，所述的薄壁预制板4水平方向与所述的砼柱3连接，或者所述的薄壁预制板4之间水平连接后，与所述的砼柱3连接，所述的薄壁预制板4的上端支撑上层的所述的现浇砼梁2；所述的构件在施工过程中互为支撑，底层建筑完成后，底层的砼柱3及薄壁预制板4作为支撑结构，继续制作上层建筑，建筑受力结构更合理，现场施工也无需斜拉支撑等辅助支撑工具；所述的砼柱3和所述的砼梁2共同构成圆形或者多边形筒壁的砼网，镶嵌有所述的薄壁预制板4的砼网形成造粒塔壳体；

所述的电梯工作间11为槽型结构，由框架和镶嵌在框架中的薄壁预制板4连接而成，开口方向与所述的筒壁主体1连接；

所述的喷淋间12为框架结构，由框架和镶嵌在框架中的薄壁预制板4连接而成，所述的喷淋间12通过工作台与下部筒体隔离，所述的喷淋装置间12上部具有顶盖13。

实施例2：

实施例1所述的框架薄壁式混凝土造粒塔壳体，所述的薄壁预制板4通过预埋连接件41之间的焊接连接、预埋连接件41和过渡件42焊接连接、或螺栓连接、或粘接连接的方式实现与砼柱和/或砼梁的固定连接，所述的预埋连接件41均为传力连接件。

实施例3：

实施例1或2所述的框架薄壁式混凝土造粒塔壳体，所述的砼梁2的上端具有伸出的钢结构连接件21，所述的薄壁预制板4的下端具有与所述的钢结构连接件相对应的连接孔43;或者所述的薄壁预制板4的下端具有伸出的钢结构连接件，所述的砼梁的上端具有与所述的钢结构连接件相对应的连接孔，所述的钢结构连接件21插入所述的连接孔43中通过灌浆连接实现所述的砼梁2的上端与所述的薄壁预制板4的下端的连接,连接孔的数量根据砼柱3的尺寸确定，场安装时对准靠视觉判断即可，安装简单，灌浆后砼梁与薄壁预制板4一体化。

实施例4：

实施例1或2或3所述的框架薄壁式混凝土造粒塔壳体，所述的砼柱3上具有砼柱模板连接孔31，所述的薄壁预制板4的端部具有砼梁模板连接孔48，在现场施工浇筑砼梁2和砼柱3时，砼梁模板49和砼柱模板32直接把接到模板连接孔上即可，所述的薄壁预制板4中分布有钢筋网，所述的钢筋网在上端伸出所述的薄壁预制板4,所述的薄壁预制板4的下端具有过浆槽45，所述的薄壁预制板4的下端的侧面具有注浆孔46，所述的薄壁预制板4的左右两端与砼柱之间具有安装缝，所述的安装缝安装时作为装配间隙使用，安装后作为连接浇筑腔47，进行密封连接。

实施例5：

实施例1或2或3或4所述的框架薄壁式混凝土造粒塔壳体，所述的砼柱5为事先预制完成的砼柱，所述的砼柱两侧具有预埋连接件以与薄壁预制板连接，所述的砼柱底部具有连接孔，所述的砼柱的上部具有伸出的钢筋，在施工时与砼梁的钢筋共同构成浇筑空间，浇筑混凝土形成受力节点。

实施例6：

实施例1或2或3或4或5所述的框架薄壁式混凝土造粒塔壳体，所述的砼梁2为事先预制完成的砼梁，所述的砼梁左右端部具有预埋连接件以与两侧的预制的砼梁2或砼柱3连接，所述的砼梁顶部和底部具有预埋连接件以与薄壁预制板4连接。

实施例7：

实施例1或2或3或4或5或6所述的框架薄壁式混凝土造粒塔壳体，所述的薄壁预制板4的上部具有工作台连接孔54，工作台55把接到工作台连接孔54作为工人工作平台；所述的薄壁预制板4内侧具有隔热层5，所述的隔热层内侧具有衬板51，所述的隔热层为填充的隔热材料或者固化的隔热材料，或者所述的隔热层为空气隔热层，或者所述的薄壁预制板内侧不带有隔热层，而是附加一层防腐衬板，所述的喷淋装置间12筒壁为不带隔热层筒壁。

实施例8：

实施例1或2或3或4或5或6或7所述的框架薄壁式混凝土造粒塔壳体，所述的填充隔热材料为珍珠岩隔热材料，或者所述的固化隔热材料为耐火板块/耐火混凝土，所述的耐火混凝土为发泡混凝土，隔热材料的选择根据建筑用途需求而定，上下层所述的薄壁预制板4间和左右相邻两侧的所述的薄壁预制板隔热层5间具有隔热连接件52，在维持隔热层连续性的同时，也可用做浇筑模板；上下层所述的衬板间和左右相邻两侧的所述的衬板51间具有衬板连接板53，所述的衬板为带有波纹的衬板或带有凹凸齿形的衬板。

实施例9：

实施例1或2或3或4或5或6或7或8之一所述的框架薄壁式混凝土造粒塔壳体的建造方法，包括：建造钢筋混凝土基础，预制薄壁预制板4，在所述的钢筋混凝土基础上按照受力计算的结果设定钢筋混凝土立柱的数量和位置，绑扎立柱钢筋，安装砼柱模板32，浇筑混凝土形成砼柱3；

在所述的砼柱3之间安装薄壁预制板4，矫正薄壁预制板4的位置，并通过预埋连接件41之间焊接连接、预埋连接件41和过渡件42焊接连接、或螺栓连接、或粘接连接的方式实现薄壁预制板4与砼柱3的固定连接，在所述的薄壁预制板4左右两端与砼柱3之间的安装缝内填充膨胀混凝土形成造粒塔主体结构；

绑扎上一层所述的砼柱的钢筋和砼梁的钢筋，以下层砼柱和装配完成的薄壁预制板作为支撑结构，通过砼柱模板连接孔31将前后两侧砼柱模板32固定在下层的砼柱3上，安装左右两侧砼柱模板32，同时通过砼梁模板连接孔48在薄壁预制板4端部安装砼梁模板49，形成浇筑空间，浇筑混凝土，形成一体化的砼柱3、砼梁2和薄壁预制板4；

之后的每一层的浇筑工作和预制板装配工作均以其下层已经浇筑、装配完成的构件为支撑；

重复“在所述的砼柱3之间安装薄壁预制板4”之后的上述工序，直至建筑顶部。

实施例10：

实施例1或2或3或4或5或6或7或8之一所述的框架薄壁式混凝土造粒塔壳体的建造方法，包括：建造钢筋混凝土基础，预制薄壁预制板4，预制砼柱3，在所述的钢筋混凝土基础上按照受力计算的结果设定钢筋混凝土立柱的数量和位置并安装事先预制完成的上部有伸出的钢筋的砼柱3；

在所述的砼柱3之间安装薄壁预制板4，矫正薄壁预制板4的位置，并通过预埋连接件41之间焊接连接、预埋连接件41和过渡件42焊接连接、或螺栓连接、或粘接连接的方式实现薄壁预制板4与砼柱3的固定连接，在所述的薄壁预制板4左右两端与砼柱3之间的安装缝内填充膨胀混凝土形成造粒塔主体结构；

绑扎上一层所述的砼梁的钢筋，以下层砼柱和装配完成的薄壁预制板作为支撑结构，通过砼梁模板连接孔48在薄壁预制板4端部安装砼梁模板49，与预制的砼柱的上部伸出的钢筋共同形成浇筑空间，浇筑混凝土，形成一体化的砼柱3、砼梁2和薄壁预制板4；在下层的砼柱伸出钢筋处，连接安装上层的预制的砼柱。

之后的每一层的浇筑工作和预制板装配工作均以其下层已经浇筑、装配完成的构件为支撑；

重复“在所述的砼柱3之间安装薄壁预制板4”之后的上述工序，直至建筑顶部。

实施例11：

实施例1或2或3或4或5或6或7或8之一所述的框架薄壁式混凝土造粒塔壳体的建造方法，包括：建造钢筋混凝土基础，预制薄壁预制板4，预制砼柱3，预制砼梁2，在所述的钢筋混凝土基础上按照受力计算的结果设定钢筋混凝土立柱的数量和位置并安装事先预制完成的上部有伸出的钢筋的砼柱3；

在所述的砼柱3之间安装薄壁预制板4，矫正薄壁预制板4的位置，并通过预埋连接件41之间焊接连接、预埋连接件41和过渡件42焊接连接、或螺栓连接、或粘接连接的方式实现薄壁预制板4与砼柱3的固定连接，在所述的薄壁预制板4左右两端与砼柱3之间的安装缝内填充膨胀混凝土形成造粒塔主体结构；

安装上一层所述的预制的砼梁，以下层砼柱和装配完成的薄壁预制板作为支撑结构，通过预埋连接件实现砼梁之间的相互连接并与预制的砼柱连接，形成一体化的砼柱3、砼梁2和薄壁预制板4；在下层的砼柱伸出钢筋处，连接安装上层的预制的砼柱。

之后的每一层的浇筑工作和预制板装配工作均以其下层已经浇筑、装配完成的构件为支撑；

重复“在所述的砼柱3之间安装薄壁预制板4”之后的上述工序，直至建筑顶部。