横向位置可调的装配式竖向构件连接结构及其施工方法与流程

本发明涉及混凝土装配技术领域，具体涉及一种横向位置可调的装配式竖向构件连接结构及其施工方法。

背景技术：

混凝土结构是我国建筑领域中应用最广泛的结构体系，它主要有竖向构件与水平构件组成，其中竖向构件是保障结构安全性最重要的构件，在目前广泛推行的以装配式建筑为代表的建筑工业化进程显得尤为重要。现有的混凝土结构体系中的竖向构件主要包括框架结构中的柱子和剪力墙结构中的剪力墙，此两种构件在现行的装配式混凝土结构均采用套筒加注浆的连接方法，上部构件预埋金属套筒，连接时下部构件的外伸钢筋插入上部构件的套筒内，再对套筒内的空隙进行注浆处理，使套筒及连接界面上充满高强注浆材料，达到连接竖向构件的目的。竖向构件中竖向钢筋的连接质量直接决定了结构的安全性，连接施工的可操作性不仅影响连接质量，还影响工期和工程造价。目前，装配式混凝土结构中的灌浆套筒存在以下一般性缺陷：(1)节点安装难度较大：预制构件上有为数众多的钢筋在同一节点上连接，一旦个别钢筋位置偏差不满足要求，就会妨碍整个节点钢筋灌浆套筒的顺利安装；(2)难以证实灌浆质量：由于灌浆套筒在钢筋进入套筒后压注水泥浆料，而压注完成后并无有效检测手段，实际工程中对特定案例的现场破坏性检查表明，确实存在灌浆不饱满的情况，给工程质量留下严重隐患。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种横向位置可调的装配式竖向构件连接结构及其施工方法，能够解决节点安装难度大和灌浆套筒的灌浆密实性问题。

本发明的横向位置可调的装配式竖向构件连接结构，包括设置于下构件的竖向灌浆孔、设置于竖向灌浆孔内的下构件钢筋接头和灌浆套筒、以及设置于上构件的外伸连接钢筋接头，所述下构件钢筋接头以轴向穿过灌浆套筒封端过孔并在下构件钢筋接头与过孔侧壁之间预留水平间隙的方式固定于灌浆套筒内，沿竖向灌浆孔开孔端向下灌浆后外伸连接钢筋接头轴向向下插入灌浆套筒内与下构件钢筋接头对接；

进一步，所述灌浆套筒的灌浆口与灌浆套筒同轴设置，外伸连接钢筋接头沿灌浆套筒的灌浆口插入灌浆套筒内；

进一步，所述灌浆套筒在灌浆前与竖向灌浆孔内侧壁之间预留水平预隙；

进一步，所述灌浆套筒封端内壁上设置有用于固定连接下构件钢筋接头的承压固定件，所述灌浆套筒与承压固定件之间具有水平移动位移；

进一步，所述承压固定件为与下构件钢筋接头螺纹连接的螺帽；

进一步，所述竖向灌浆孔孔底与灌浆套筒封端之间设置有承压弹簧；

进一步，所述承压弹簧与下构件钢筋接头同轴设置；

进一步，所述灌浆套筒筒口向套筒封端的内径逐渐增大。

本发明还公开一种横向位置可调的装配式竖向构件连接结构的施工方法，包括以下步骤：

a.预制竖向构件，在下构件开设竖向灌浆孔；

b.按设计标高起吊下构件并在竖向灌浆孔内安装灌浆套筒；

c.起吊上构件，向同一构件节点的竖向灌浆孔和灌浆套筒灌浆后将上构件下移使上构件的外伸连接钢筋接头插入下构件的灌浆套筒内。

本发明的有益效果是：本发明公开的横向位置可调的装配式竖向构件连接结构及其制备方法，将竖向钢筋连接设置于位于下方的混凝土构件的竖向灌浆孔内，通过砂浆的自流特性和自重作用，确保砂浆能密实填充灌浆套筒，且在灌浆后将上方构件的竖向钢筋向下插入下方构件竖向灌浆孔中的灌浆套筒中，通过下构件钢筋接头与灌浆套筒封端过孔侧壁之间预留的水平间隙，在灌浆后上构件的钢筋的插入过程中，能满足灌浆套筒与上、下竖向钢筋之间适度移位需求，起到横向位置可调的作用，使竖向钢筋的对接位置具有自适应性，达到受力钢筋有效连接的目的，且能保证受力钢筋连接范围内是充满粘结浆液的。另外，通过本发明的连接结构所形成的竖向构件水平端面之间只需要一层薄桨即可传递压力和剪力，无需再采用湿接头，简化操作步骤，提高了施工效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的仰视图。

具体实施方式

本实施例的横向位置可调的装配式竖向构件连接结构，包括设置于下构件的竖向灌浆孔1、设置于竖向灌浆孔1内的下构件钢筋接头2和灌浆套筒3、以及设置于上构件的外伸连接钢筋接头4，所述下构件钢筋接头2以轴向穿过灌浆套筒3封端过孔5并在下构件钢筋接头2与过孔侧壁之间预留水平间隙6的方式固定于灌浆套筒3内，沿竖向灌浆孔1开孔端向下灌浆后外伸连接钢筋接头4轴向向下插入灌浆套筒3内与下构件钢筋接头2对接；竖向灌浆孔1开设于下构件内，用于安装灌浆套筒3后进行灌浆，下构件中的灌浆套筒3下端螺纹连接锚固下构件钢筋接头2，上端用于与上构件的外伸连接钢筋接头4连接。灌浆套筒3的封端具有用于下构件钢筋接头2穿过的过孔，通过向竖向灌浆孔1灌浆至外溢，通过砂浆10的自流特性和自重特性，使砂浆10能密实填充灌浆筒，具有自密实性，在灌浆后立即将上个构件下移使外伸连接钢筋接头4自竖向灌浆孔1插入灌浆套筒3中，进一步增强了砂浆10的密实性。同时，由于下构件钢筋接头2与过孔侧壁之间预留水平间隙，在灌浆后上构件的钢筋的插入过程中，能满足灌浆套筒3与上、下竖向钢筋之间适度移位需求，起到横向位置可调的作用，使竖向钢筋的对接位置具有自适应性，达到受力钢筋有效连接的目的，且能保证受力钢筋连接范围内是充满粘结浆液的。提高同一节点安装的简易性，准确性和统一性。

本实施例中，所述灌浆套筒3的灌浆口与灌浆套筒3同轴设置，外伸连接钢筋接头4沿灌浆套筒3的灌浆口插入灌浆套筒3内；便于使浆液密实填充灌浆套筒3和竖向灌浆孔1，也便于提高外伸连接钢筋接头4沿灌浆套筒3的灌浆口插入灌浆套筒3内的准确性。

本实施例中，所述灌浆套筒3在灌浆前与竖向灌浆孔1内侧壁之间预留水平预隙7；灌浆套筒3是现场安装，因此在安装时可能与竖向灌浆孔1内侧壁紧密贴合，也可能与竖向灌浆孔1内侧壁本身就具有一定安装缝隙。本实施例的水平间隙是在安装灌浆套筒3时特意预留的水平间隙，该间隙根据实际需求可以是大于mm的间隙，也可以是大于10mm的间隙，目的是为了与下构件钢筋接头2与过孔侧壁之间预留的水平间隙配合，以达到能满足灌浆套筒3与上、下竖向钢筋之间适度移位需求，也能允许灌浆套筒3轻微偏转，更好的增强竖向钢筋对接位置的适应性。也就是说，在上构件的外伸连接钢筋接头4插入灌满浆液的竖向灌浆孔1和灌浆套筒3的过程中，灌浆套筒3可与上、下竖向钢筋之间产生适度移位，或者是灌浆套筒3轻微偏转以更好的适应对接位置，而上述钢筋移位和套筒偏转都是伴随竖向钢筋对接过程产生的，因此具有很好的自适应性，不需要人工检测和调整，能确保同一节点的竖向钢筋的一次性对接安装，提高节点安装的准确性和顺利性。

本实施例中，所述灌浆套筒3封端内壁上设置有用于固定连接下构件钢筋接头2的承压固定件8，所述灌浆套筒3与承压固定件8之间具有水平移动位移。处于上构件的竖向钢筋采用灌浆料借助套筒锚固，处于下构件的钢筋采用承压固定件8借助灌浆套筒3封端锚固；封端采用封端板，封端板上设置过孔用于下构件钢筋接头2穿过过孔承压固定件8和灌浆套筒3锚固。承压固定件8的水平截面大于灌浆套筒3封端过孔5设置，承压固定件8放置于灌浆套筒3封端内表面上，为接触连接，相互无固定连接关系，且灌浆套筒3与承压固定件8具有水平间隙，因此在砂浆10自流和钢筋对接产生的外力作用下，浆套筒可与上、下竖向钢筋之间产生适度移位。

本实施例中，所述承压固定件8为与下构件钢筋接头2螺纹连接的螺帽；结构简单，便于安装固定。

本实施例中，所述竖向灌浆孔1孔底与灌浆套筒3封端之间设置有承压弹簧9；承压弹簧9设置于竖向灌浆孔1的底部11并绕接于竖向灌浆孔1的底部与灌浆套筒3封端之间的下构件钢筋接头2上，使灌浆套筒3端封端与灌浆套筒3中的承压固定件8(螺帽)紧密接触。

本实施例中，所述灌浆套筒3筒口向套筒封端的内径逐渐增大，可提高外伸连接钢筋接头4插入充满砂浆的灌浆套筒3内的顺畅性，更重要的是，通过该结构在砂浆凝固后可增强外伸连接钢筋接头4的抗拉拔力。

本实施例中，所述承压弹簧9与下构件钢筋接头2同轴设置。便于承压弹簧9的安装和固定。

本发明还公开一种横向位置可调的装配式竖向构件连接结构的施工方法，包括以下步骤：

a.预制竖向构件，在下构件开设竖向灌浆孔1；

b.按设计标高起吊下构件并在竖向灌浆孔1内安装灌浆套筒3；

c.起吊上构件，向同一构件节点的竖向灌浆孔1和灌浆套筒3灌浆后将上构件下移使上构件的外伸连接钢筋接头4插入下构件的灌浆套筒3内。简化了现行装配式混凝土结构中竖向构件的连接方式，与传统连接套筒的注浆工艺完全不同，达到受力钢筋有效连接的目的，且能保证受力钢筋连接范围内是充满粘结浆液的，大大简化了工程质量的监控方法。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。