混凝土预制构件连接结构及其施工方法与流程

本发明属于装配式混凝土工程技术领域，具体涉及一种混凝土预制构件连接结构及其施工方法。

背景技术：

目前来看，建筑工程产品多以传统的现浇混凝土技术为主流；而随着环境保护要求的提高，劳动力成本的增加，施工现场和时间周期的限制，加上各种建筑工程新技术和新材料的发展，装配式建筑终将以其环保、高效、便于质控、智能和工业化生产等鲜明的特点，逐步地取代传统的现浇混凝土技术，登上现代的建筑工程行业的大舞台。

现有技术上，用于装配式建筑结构节点的连接方式大致有：套筒灌浆式连接、浆锚搭接式连接、螺栓连接以及焊接连接；上述的各种节点连接方式，普遍需要预留有突出混凝土预制构件端头的连接钢筋，而连接钢筋的存在，在运输途中容易出现折弯、交叉以及合并等情况，大大地增加了在施工现场吊装对接时的工作难度，而且突出的连接钢筋，始终都是施工现场的安全隐患之一。

因此，随着装配式建筑的不断发展，如何提高预制构件的安装可靠性及效率，已成为重要的研究课题之一。

技术实现要素：

为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供一种混凝土预制构件连接结构及其施工方法，可以有效提高预制构件的安装效率，并且可靠性高。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种混凝土预制构件连接结构，包括：

第一预制构件，所述第一预制构件的端部沿其长度方向凸出设置有若干第一连接端头，相邻两所述第一连接端头之间形成有第一连接腔；

第二预制构件，所述第二预制构件的端部沿其长度方向凸出设置有若干第二连接端头，相邻两所述第二连接端头之间形成有第二连接腔；

所述第一预制构件和所述第二预制构件之间通过所述第一连接端头与所述第二连接腔的配合连接、所述第二连接端头与所述第一连接腔的配合连接实现拼接连接。

作为优选，所述第一连接端头和/或所述第二连接端头的凸出末端的宽度大于其凸出始端的宽度。

作为优选，所述第一连接端头和/或所述第二连接端头的截面形状呈梯形或“t”字形。

作为优选，所述第一连接端头与所述第二连接端头的结构一致。

作为优选，所述第一预制构件与所述第二预制构件的连接处填充设置有高分子灌封胶层。

作为优选，所述第一预制构件与所述第二预制构件的连接处至少单侧通长地设置有第一凹槽；

所述第一凹槽内设置有第一加强件。

作为优选，所述第一凹槽的宽度大于所述第一连接端头或所述第二连接端头的凸出长度。

作为优选，所述第一加强件的宽度与所述第一凹槽的宽度相适配。

作为优选，所述第一加强件为钢筋网，所述钢筋网通过高性能混凝土或超高性能混凝土固定设置在所述第一凹槽内。

一种施工方法，适用于以上所述的一种混凝土预制构件连接结构，包括以下步骤：

s10、预制若干所述第一预制构件、第二预制构件，并在所述第一预制构件的端部设置所述第一连接端头，在所述第二预制构件的端部设置所述第二连接端头；其中，所述第一预制构件与所述第二预制构件在连接处的同侧设置有台阶结构；

s20、将所述第一预制构件与所述第二预制构件进行拼接的预安装，其中，所述第一连接端头与所述第二连接端头为相互交错式拼接连接；

s30、在所述第一预制构件与所述第二预制构件的连接处填充高分子灌封胶，以形成高分子灌封胶层；

s40、在所述第一预制构件与所述第二预制构件拼接后，由所述台阶结构形成的第一凹槽内对应设置第一加强件；

s50、通过高性能混凝土或超高性能混凝土对所述第一凹槽进行填充，同时使得所述第一加强件紧固设置在所述第一凹槽内。

此外，还提供另一种混凝土预制构件连接结构，包括：

第三预制构件，所述第三预制构件的端部沿其长度方向凸出设置有若干第三连接端头，相邻两所述第三连接端头之间形成有第三连接腔；

连接件，所述连接件的端部形状与所述第三连接腔的形状相适配；

若干所述第三预制构件并排设置，所述连接件的两端分别嵌入设置在相对设置的两所述第三连接腔内，所述第三预制构件与所述第三预制构件之间、所述连接件与所述第三预制构件之间浇设有混凝土连接层。

作为优选，所述第三连接端头的凸出末端的宽度大于其凸出始端的宽度。

作为优选，所述第三连接端头的截面形状呈梯形或“t”字形。

作为优选，所述混凝土连接层由高性能混凝土或超高性能混凝土浇注形成。

作为优选，相邻两所述第三预制构件的连接处至少单侧通长地设置有第二凹槽；

所述第二凹槽内设置有第二加强件。

作为优选，所述第二凹槽的宽度大于两所述第三预制构件连接时相对设置的所述第三连接腔的腔底之间的距离。

作为优选，所述第二加强件的宽度与所述第二凹槽的宽度相适配。

作为优选，所述第二加强件为钢筋网，所述钢筋网通过高性能混凝土或超高性能混凝土固定设置在所述第二凹槽内。

作为优选，所述连接件为预制钢构件。

一种施工方法，适用于以上另一种所述的混凝土预制构件连接结构，包括以下步骤：

s11、预制若干所述第三预制构件，并在所述第三预制构件的端部设置所述第三连接端头；其中，相邻两所述第三预制构件在连接处的同侧设置有台阶结构；

s21、将若干所述第三预制构件并排设置，以使得两所述第三预制构件上的所述第三连接端头相对称设置，其中，所述连接件的两端则分别嵌套设置在相对设置的所述第三连接腔内；

s31、在所述第三预制构件与所述第三预制构件之间、所述第三预制构件与所述连接件之间通过高性能混凝土或超高性能混凝土进行填充，以形成混凝土连接层；

s41、在相邻两所述第三预制构件拼接后，由所述台阶结构形成的第二凹槽内对应设置第二加强件；

s51、通过高性能混凝土或超高性能混凝土对所述第二凹槽进行填充，同时使得所述第二加强件紧固设置在所述第二凹槽内。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本方案中，巧妙地在各预制构件的连接端设置有凸出的连接端头，该连接端头的设置方式，可以有效避免现有技术中需要预留连接钢筋的情况，有效避免了因吊运过程导致连接钢筋弯折或合并等而造成的施工困难的情况，大大地提高了预制构件的吊装作业效率，并且该连接端头的设置形式，在吊运安装的过程中可以更为方便、安全地放置，提高了运输便利性以及施工环境的安全性；同时，该连接端头的设置形式，还可以大大地便于预制构件在预制时，根据工程应用需求而对端头部分进行配筋，从而可以更为可靠地确保端头连接处的强度，避免了现有技术中需在施工现场进行钢筋连接后的加固操作的情况，降低了施工作业难度且安全可靠性高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1中其一实例时预制构件(未拼接)的正视及俯视结构示意图。

图2为本发明实施例1中其一实例时预制构件(已拼接)的正视及俯视结构示意图。

图3为本发明实施例1中另一实例时预制构件(未拼接)的正视及俯视结构示意图。

图4为本发明实施例1中另一实例时预制构件(已拼接)的正视及俯视结构示意图。

图5为本发明实施例2中其一实例时预制构件(未拼接)的正视及俯视结构示意图。

图6为本发明实施例2中其一实例时预制构件(已拼接)的正视及俯视结构示意图。

图7为本发明实施例2中另一实例时预制构件(未拼接)的正视及俯视结构示意图。

图8为本发明实施例2中另一实例时预制构件(已拼接)的正视及俯视结构示意图。

其中：

1-第一预制构件，11-第一连接端头，12-第一连接腔，13-第一凹槽，131-第一加强件；

2-第二预制构件，21-第二连接端头，22-第二连接腔；

3-高分子灌封胶层；4-混凝土连接层；

5-第三预制构件，51-第三连接端头，52-第三连接腔，53-第二凹槽，531-第二加强件；

6-连接件。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

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。

实施例1

如图1-4所示，本实施例中提供一种混凝土预制构件连接结构，主要包括第一预制构件1和第二预制构件2。

所述第一预制构件1的端部沿其长度方向凸出设置有若干第一连接端头11，相邻两所述第一连接端头11之间形成有第一连接腔12；所述第二预制构件2的端部沿其长度方向凸出设置有若干第二连接端头21，相邻两所述第二连接端头21之间形成有第二连接腔22。

本实施例中，所述第一连接端头11与所述第二连接腔22相互匹配，所述第一连接腔12与所述第二连接端头21相互匹配。若干的所述第一预制构件1和所述第二预制构件2之间，通过所述第一连接端头11与所述第二连接腔22的配合连接、所述第二连接端头21与所述第一连接腔12的配合连接实现拼接连接。并且所述第一预制构件1与所述第二预制构件2并排设置时，所述第一连接端头11与所述第二连接端头21呈相互交错的状态。

作为一种优选的方案，所述第一连接端头11和/或所述第二连接端头21的凸出末端的宽度大于其凸出始端的宽度。使得在拼装安装后，所述第一预制构件1与所述第二预制构件2之间可以防止相对脱出，提高预制构件之间的拼装可靠性。进一步地，本实施例中，所述第一连接端头11和/或所述第二连接端头21的截面形状设置呈梯形，如图1、2所示；亦可设置呈“t”字形，如图3、4所示。

作为一种优选的方案，本实施例中将所述第一连接端头11与所述第二连接端头21的结构设置为一致，以进一步便于预制构件的标准化生产，提高工程施工时所需预制构件的统一性，以便于预制构件的运输、放置以及吊装安装，提高工程作业的便利性。

进一步地，在所述第一预制构件1与所述第二预制构件2的连接处填充设置有高分子灌封胶层3，巧妙地利用现有技术中的高渗透、高强度的高分子灌封胶材料，以减小所述第一预制构件1与所述第二预制构件2之间的拼接缝隙，并能有效提高两者之间的拼接强度及整体性。

此外，本实施例中，所述第一预制构件1与所述第二预制构件2的连接处至少单侧通长地设置有第一凹槽13，如图1、3所示，本实施例中的所述第一凹槽13为相对设置在预制构件的两侧；进一步地，所述第一凹槽13内设置有第一加强件131。

作为一种优选的方案，所述第一凹槽13的宽度大于所述第一连接端头11或所述第二连接端头21的凸出长度，以使得所述第一连接端头11及第二连接端头21的交错连接处完全落在所述第一凹槽13的覆盖范围内；所述第一加强件131的宽度与所述第一凹槽13的宽度相适配。

作为一种优选的方案，所述第一加强件131为钢筋网，所述钢筋网通过高性能混凝土或超高性能混凝土浇注的混凝土连接层4固定设置在所述第一凹槽13内；从而形成对所述第一连接端头11和/或第二连接端头21的所有自由度的限定，并且钢筋网的设置，还能有效增强预制构件在连接处的侧向受力性能，进一步提高预制构件在连接处的可靠性。

为了便于对本方案的进一步理解，本实施例中还提供一种施工方法，适用于以上所述的一种混凝土预制构件连接结构，具体包括以下步骤：

s10、预制若干所述第一预制构件1、第二预制构件2，并在所述第一预制构件1的端部设置所述第一连接端头11，在所述第二预制构件2的端部设置所述第二连接端头21；其中，所述第一预制构件1与所述第二预制构件2在连接处的同侧均设置有台阶结构。

s20、将所述第一预制构件1与所述第二预制构件2进行拼接的预安装，即将所述第一连接端头11嵌入设置在所述第二连接腔22内，而将所述第二连接端头21嵌入设置在所述第一连接腔12内，以形成所述第一连接端头11与所述第二连接端头21之间相互交错式的拼接连接。

s30、在所述第一预制构件1与所述第二预制构件2的连接处填充高分子灌封胶，即在所述第一连接端头11与所述第二连接腔22之间的贴合缝隙、所述第二连接端头21与所述第一连接腔12之间的贴合缝隙之间填充高分子灌封胶，以形成高分子灌封胶层3。

s40、在所述第一预制构件1与所述第二预制构件2拼接后，由所述台阶结构形成的第一凹槽13内对应设置第一加强件131；本实施例中，由于在预制构件的两侧均形成有所述第一凹槽13，因此所述第一加强件131亦一一对应地设置有两个。

s50、通过高性能混凝土或超高性能混凝土对所述第一凹槽13进行填充，以形成混凝土连接层4，同时使得所述第一加强件131紧固设置在所述第一凹槽13内。本方案中采用了高性能混凝土或超高性能混凝土、高分子灌封胶，充分利用了新材料的高强度、高流动、高渗透和高粘接性能，使预制构件的节点连接更容易进行施工，便于更好地控制施工质量，并具有更高的强度。

实施例2

如图5-8所示，与实施例1中的相同之处不作赘述；本实施例中提供一种混凝土预制构件连接结构，主要包括第三预制构件5以及连接件6。

所述第三预制构件5的端部沿其长度方向凸出设置有若干第三连接端头51，相邻两所述第三连接端头51之间形成有第三连接腔52；在预制构件进行拼接安装时，若干所述第三预制构件5并排设置，并使得相邻两所述第三预制构件5之间呈对称设置。

所述连接件6的端部形状与所述第三连接腔52的形状相适配；拼接状态下时，所述连接件6的两端分别嵌入设置在对称状态下相对设置的两所述第三连接腔52内，并且所述第三预制构件5与所述第三预制构件5之间、所述连接件6与所述第三预制构件5之间均浇设有混凝土连接层4，通过所述连接件6以及所述混凝土连接层4实现所述第三预制构件5之间的拼接安装。

本实施例中，所述连接件6为预制钢构件；所述混凝土连接层4由高性能混凝土或超高性能混凝土浇注而成。

作为一种优选的方案，所述第三连接端头51的凸出末端的宽度大于其凸出始端的宽度。使得在拼装安装后，两所述第三预制构件5之间可以防止相对脱出，提高预制构件之间的拼装可靠性。进一步地，本实施例中，所述第三连接端头51的截面形状设置呈梯形，如图5、6所示；亦可设置呈“t”字形，如图7、8所示。

此外，本实施例中，相邻两所述第三预制构件5的连接处至少单侧通长地设置有第二凹槽53，如图5、7所示，本实施例中的所述第二凹槽53为相对地设置在预制构件的两侧；进一步地，所述第二凹槽53内设置有第二加强件531。

作为一种优选的方案，所述第二凹槽53的宽度大于两所述第三预制构件5连接时相对设置的所述第三连接腔52的腔底之间的距离，以使得两所述第三预制构件5的连接处完全落在所述第二凹槽53的覆盖范围内；所述第二加强件531的宽度与所述第二凹槽53的宽度相适配。

同样地，所述第二加强件531为钢筋网，所述钢筋网通过高性能混凝土或超高性能混凝土固定设置在所述第二凹槽53内；从而形成对两所述第三预制构件5之间、所述连接件6与所述第三预制构件5之间的所有自由度的限定，并且钢筋网的设置，还能有效增强预制构件在连接处的侧向受力性能，进一步提高预制构件在连接处的可靠性。

为了便于对本方案的进一步理解，本实施例中还提供一种施工方法，适用于以上所述的一种混凝土预制构件连接结构，具体包括以下步骤：

s11、预制若干所述第三预制构件5，并在所述第三预制构件5的端部设置所述第三连接端头51；其中，相邻两所述第三预制构件5在连接处的同侧设置有台阶结构。

s21、将若干所述第三预制构件5并排设置，以使得两所述第三预制构件5上的所述第三连接端头51相对称设置，其中，所述连接件6的两端则分别嵌套设置在相对设置的所述第三连接腔52内；以完成相邻两所述第三预制构件5的初步拼装安装。

s31、在所述第三预制构件5与所述第三预制构件5之间的缝隙处、所述第三预制构件5与所述连接件6之间通过高性能混凝土或超高性能混凝土进行填充，以形成混凝土连接层4。

s41、在相邻两所述第三预制构件5拼接后，由所述台阶结构形成的第二凹槽53内对应设置第二加强件531；本实施例中，由于在预制构件的两侧均形成有所述第二凹槽53，因此所述第二加强件531亦一一对应设置有两个。

s51、通过高性能混凝土或超高性能混凝土对所述第二凹槽53进行填充，同时使得所述第二加强件531紧固设置在所述第二凹槽53内。本方案中，同样优选地采用了高性能混凝土或超高性能混凝土，充分利用了新材料的高强度、高流动、高渗透和高粘接性能，使预制构件的节点连接更容易进行施工，便于更好地控制施工质量，并且能具有更高的强度。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。