一种纵向预制构件灌浆工艺的制作方法

本发明涉及预制构件施工领域，具体涉及一种纵向预制构件灌浆工艺。

背景技术：

灌浆套筒又称灌浆套筒接头或套筒灌浆接头。

灌浆套筒是由专门加工的套筒、配套灌浆料和钢筋组装的组合体，在连接钢筋时通过注入快硬无收缩灌浆料，依靠材料之间的黏结咬合作用连接钢筋与套筒。在装配式建筑的纵向结构如墙、柱等结构的施工中是常用结构和方法。

现有技术中灌浆套筒常见的是预制与装配式构建中，与预留钢筋连接后，通过套筒上的注浆和排浆孔将套筒中剩余空间注满灌浆料。

现有的灌浆套筒，设计尺寸、规格等等所考虑的基本出发点是利用套筒和灌浆料的强度来连接两段相互不接触的纵向钢筋。如此，影响因素就非常多，套筒强度、套筒尺寸对混凝土构件的影响、套筒和钢筋的连接尺寸、灌浆料强度等等。设计目的基本是尽可能减小套筒的尺寸，提高钢筋的连接强度。但现有的灌浆套筒存在两个问题：1、两节钢筋相互不连接，依靠套筒和灌浆料来承载剪应力，为保证强度，对套筒强度、尺寸、结构设计要求非常严格，整体尺寸大、强度要求高；对灌浆料的强度要求高。2、灌浆过程要求非常精细，灌浆的密实度对硬化后整体强度影响非常大，但实际操作中，灌浆套筒的顶部和结构间隙较小的位置容易出现气泡，导致结构强度降低。

技术实现要素：

本申请实施例通过提供一种发明名称，解决了现有技术中独权能解决的技术问题，实现了技术效果。

一种一种纵向预制构件灌浆工艺，包括套筒，套筒用于容置预制钢筋和预留钢筋，使预制钢筋和预留钢筋相对的深入到套筒内，

所述套筒包括注浆管、排浆管、顶部管；

所述注浆管位于套筒的下部，用于向套筒内腔注入灌浆料；

所述排浆管位于套筒的上部，用于灌浆料溢流；

所述顶部管为排浆管与套筒顶端之间的套管的一段，

其特征在于，

还包括连接组件，连接组件用于连接预制钢筋和预留钢筋；

所述连接组件包括钢丝、顶端固定部、底端固定部、拉丝；

所述钢丝至少有4根，数量范围为4-8根；

所述顶端固定部和底端固定部均为环形，用于固定钢丝的两端；

所述顶端固定部与底端固定部同轴状态作为钢丝安装的基准；

钢丝与顶端固定部和底端固定部在同轴状态时的固定点的纵向直线之间的夹角的锐角为15-30度，钢丝与顶端固定部和底端固定部的固定点都是均匀间隔分布；

所述顶端固定部和底端固定部的形成的环的内径是预制钢筋和预留钢筋直径的1.1-1.5倍，使钢筋能够的通过顶端固定部22和底端固定部进入钢丝围成的空间内；

所述顶端固定部和底端固定部形成的环带有缺口，缺口一端固定一个拉环、另一端与拉丝固定，所述拉丝空余端从拉环中穿过；

所述顶端固定部和底端固定部固定在套筒的中部，使连接部的轴向的中心与套筒轴向中心重合；

所述顶端固定部通过拉簧与套筒内顶端连接，底端固定部通过拉簧与套筒内底端连接；

当顶端固定部和底端固定部固定在套筒内壁上时，拉簧处于拉伸状态，且拉力小于连接部与套筒之间固定点的抗拉强度；

拉簧的内径大于预制钢筋和预留钢筋的直径，使钢筋能够顺利通过拉簧；位于顶端的拉簧无外力拉伸状态下底端位于排浆管管口上侧；同样的位于底端的拉簧无外力拉伸状态下顶端位于注浆管管口下侧；

所述与顶端固定部固定的拉丝从排浆管伸出；

所述与底端固定部固定的拉丝从注浆管伸出。

进一步的，在预制钢筋和预留钢筋上焊接同轴的紧固台，所述紧固台由多个同轴且外形为圆台形的环组成，所有圆台的顶端外径逐级减小，最大直径是钢筋1.3-1.5倍，最小直径比钢筋直径大2-3mm；

紧固台直径最大的一段朝向钢筋的空余端；

所述紧固台可以在同一个钢筋上设置多个。

进一步的，钢丝有6根，其中有四根与固定部的圆环的连接点间隔90度，这四根钢筋的直径比其他钢丝直径大。

进一步的，还包括灌浆组件，其包括金属套管、灌浆套管、软管、端盖；

所述端盖用与排浆管固定，承载其他部件，其顶部带有排浆口；

所述金属管用于渗入套筒内，金属管位于套筒外的一端穿过端盖，带有震动发生器；

所述拉丝从金属管中穿出，金属管位于端盖外的一端带有挂钩等固定结构用于固定拉丝；

所述灌浆套管带有一个弯头，弯头能够深入套筒内，另一端穿过端盖伸出；所述软管沿着灌浆套管伸入套筒内，软管的位于套筒内的一端能够抵触套筒内顶面。

本发明的有益效果在于：

1、通过连接组件利用多跟钢丝与预制钢筋和预留钢筋进行连接，有效的提高构件连续性，提高力学强度，有利于减小套筒的设计尺寸。

2、结构简单，便于在对现有套筒进行改造，适用范围广，便于处理施工中个别强度要求高，施工要求高的位置；

3、能够有效的降低对施工要求和套筒材料的强度的要求。施工难度降低，成本降低。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为拉开固定点后的结构示意图；

图3为连接组件拉伸长且拉紧后的结构示意图；

图4为灌浆时结构示意图；

图5为连接组件结构示意图；

图6为初始状态时连接组件顶端固定部结构示意图；

图7为固定部第二实施例接头示意图；

图8为图6中顶端固定部贴紧钢筋时结构示意图；

图9为图7中固定部贴紧钢筋时结构示意图。

图中，套筒10、注浆管11、排浆管12、顶部管13；

连接组件20、钢丝21、顶端固定部22、底端固定部23、拉丝24；

预制钢筋30、预留钢筋40；

灌浆组件50、金属套管51、灌浆套管52、软管53、端盖54。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

利用钢丝与预制钢筋30和预留钢筋40的空余端通过拉丝24固定，将两节不连接的钢筋通过钢丝进行连接。提高结构整体的连续性和强度，有利于减小套筒结构尺寸、降低灌浆施工难度。

实施例一

如图1-9所示，一种纵向预制构件灌浆工艺，首先对现有的灌浆套筒进行改进，包括套筒10，套筒10用于容置预制钢筋30和预留钢筋40，使预制钢筋30和预留钢筋40相对的深入到套筒1内，

所述套筒10包括注浆管11、排浆管12、顶部管13；

所述注浆管11位于套筒的下部，用于向套筒10内腔注入灌浆料；

所述排浆管12位于套筒的上部，用于灌浆料溢流；

所述顶部管13为排浆管12与套筒10顶端之间的套管10的一段；

还包括连接组件20，连接组件20用于连接预制钢筋30和预留钢筋40；

所述连接组件20包括钢丝21、顶端固定部22、底端固定部23、拉丝24；

所述钢丝21至少有4根，数量范围为4-8根，根据钢丝粗细、强度以及预制钢筋30和预留钢筋40的粗细和强度，结合设计结构强度的要求进行选择；

所述顶端固定部22和底端固定部23均为环形，用于固定钢丝21的两端；

所述顶端固定部22与底端固定部23同轴状态作为钢丝21安装的基准；

钢丝21与顶端固定部22和底端固定部23在同轴状态时的固定点的纵向直线之间的夹角的锐角为15-30度，钢丝21与顶端固定部22和底端固定部23的固定点都是均匀间隔分布；

所述顶端固定部22和底端固定部23的形成的环的内径是预制钢筋30和预留钢筋49直径的1.1-1.5倍，使钢筋能够轻松的通过顶端固定部22和底端固定部23进入钢丝21围成的空间内；

如图6、8所示，所述顶端固定部22和底端固定部23形成的环带有缺口，缺口一端固定一个拉环25、另一端与拉丝24固定，所述拉丝24空余端从拉环25中穿过；

如图7、9所示，所述顶端固定部22和底端固定部23形成的环带有缺口，顶端固定部22以及底端固定部23上带有多个拉环25，顶端固定部22和底端固定部23上均有一个拉环25与缺口固定连接，剩余的拉环25与顶端固定部22和底端固定部23均匀间隔排布且固定连接；

所述顶端固定部22和底端固定部23通过树脂、点焊等方式固定在套筒的中部，使连接部20的轴向的中心与套筒轴向中心重合；

所述顶端固定部22通过拉簧14与套筒10内顶端连接，底端固定部23通过拉簧14与套筒10内底端连接；

当顶端固定部22和底端固定部23固定在套筒10内壁上时，拉簧14处于拉伸状态，且拉力小于连接部20与套筒10之间固定点的抗拉强度；

拉簧14的内径大于预制钢筋30和预留钢筋40的直径，使钢筋能够顺利通过拉簧14；位于顶端的拉簧14无外力拉伸状态下底端位于排浆管12管口上侧；同样的位于底端的拉簧14无外力拉伸状态下顶端位于注浆管11管口下侧；

所述与顶端固定部22固定的拉丝24从排浆管12伸出；

所述与底端固定部23固定的拉丝24从注浆管11伸出。

钢丝21围城的空间最小内径最好大于钢筋的直径，这样钢筋进入钢丝围成的空间尽可能影响钢丝的位置和形状，也不会对固定部产生拉力，使连接组件20的位置和形状保持稳定。

拉簧14与两端的固定部之间最好的单点固定，这样在固定部形变的时候不会受到拉簧的干扰。

在实际使用时，预制钢筋30先插入套筒10内，制成预制构件后与预留钢筋对接后，预留钢筋40从套筒10的底端插入套筒10内，通过拉簧14和底端固定部23后进入钢丝21围城的空间内，与预制钢筋30相对。等钢筋的位置确定后，将排浆管12和注浆管11中的拉丝24向外拉，使顶端固定部22和底端固定部23脱离于套筒10的连接，让拉簧14拉动连接组件20向上下两侧移动。松开拉丝24让拉簧14带动连接组件20自由的确定位置。然后逐渐同时拉动拉丝24，拉丝24拉动下，顶端和底端固定部变形，钢丝21两端逐渐向钢筋靠拢，同时拉簧14拉动下使连接部20始终保持在套筒10的中部位置。持续拉松拉丝24，直至拉丝24将顶端和底端固定部拉紧至不能形变，同时也固定在钢筋上。然后进行灌浆操作，灌浆后将拉丝24剪短。拉丝可以是钢丝。如此就使预制钢筋30和预留钢筋40之间形成的稳定的连接。再进行注浆后，结构的连续性更强，结构强度明显提升。

通过制备相同尺寸的套筒：内径43mm、外径50mm；长度315mm，连接钢筋的直径12mm、14mm、16mm，锚固长度均为150mm。分为两大组进行测试，一组为现有技术组，即无连接组件20的组，一组为实验组，包含了连接组件20，钢丝直径2mm，4根，夹角18度，固定部使用钢片，厚度1.5mm，宽度3mm，拉丝24位钢丝，直径1.5mm。两组使用相同的灌浆料，灌浆过程为灌浆至排浆管12排浆后，使用超声波震动发生器震荡套筒30s，再次注浆至排浆管12排浆，然后震荡套筒15s，再次注浆至排浆管12排浆。相同条件养护14d后进行拉伸测试。加载速率2mpa/s，钢筋断裂或被拔出时终止加载，记录最大载荷，见表1。

表1

由最大拉伸荷载可以看出，增加了连接组件之后，套筒整体的抗拉强度提升了20％以上。

实施例二

除此之外，为了提高钢筋和钢丝的连接强度，在预制钢筋30和预留钢筋40上焊接同轴的紧固台26，所述紧固台26由多个同轴且外形为圆台形的环组成，所有圆台的顶端外径逐级减小，最大直径是钢筋1.3-1.5倍，最小直径比钢筋直径大2-3mm。紧固台26直径最大的一段朝向钢筋的空余端。所述紧固台26可以在同一个钢筋上设置多个。紧固台26的作用是给固定部拉紧时形成固定的凸缘，提高结构整体的抗拉拔能力。

实施例三

此外，钢丝21并不一定要每根直径都相同，可以设置6根多更多，但其有四根与固定部的圆环的连接点间隔90度，这四根钢筋的直径可以更粗些。这样，既能够保证连接组件与钢筋连接的灵活性即连接的强度，又能够进一步提高结构强度。

实施例四

为了让套筒震荡更有效，灌浆料更密实，固定在预制构件内的套筒没办法进行振捣。但是增加了连接组件20之后就有了更灵活的方法。增加一个灌浆组件50，其包括金属套管51、灌浆套管52、软管53、端盖54；

所述端盖54用与排浆管12固定，承载其他部件，其顶部带有排浆口；

所述金属管51用于渗入套筒10内，金属管51位于套筒10外的一端穿过端盖51，带有震动发生器；

所述拉丝24从金属管51中穿出，金属管51位于端盖外的一端带有挂钩等固定结构用于固定拉丝24；

所述灌浆套管52带有一个弯头，弯头能够深入套筒10内，另一端穿过端盖54伸出；所述软管53沿着灌浆套管52伸入套筒10内，软管53的位于套筒10内的一端能够抵触套筒10内顶面。

如此，灌浆的过程如下：

1、现将排浆管12内的拉丝从金属管51中穿出，盖上端盖54后拉紧拉丝24使金属管51抵触钢筋或是顶端固定部22；

2、将软管53通过灌浆套管52插入套筒10内，顶端抵触套筒10内顶面；

3、通过注浆管11注浆至端盖54排浆口排浆；

4、开启震动发生器，带动金属管51震动，进而带动预制钢筋30、连接组件20、预留钢筋40震动；

5、保持震动，向软管53位于套筒10外施加负压，抽吸顶部管13内的空气，注浆管12保持注浆，直至软管中抽出灌浆料；

6、缓慢抽出软管53和灌浆套管52，此过程中注浆保持正压，震动不停；

7、缓慢抽出软管53和灌浆套管52抽出后，抽出金属管51，停止震动。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明精神和原则内，所做的任何修改、等同替换改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。