一种预制空腔剪力墙施工构造及分析施工方法与流程

本发明涉及装配式建筑施工，具体涉及一种预制空腔剪力墙施工构造及分析施工方法。

背景技术：

1、预制空腔剪力墙是一种新型预制墙板，由成型钢筋笼及两侧预制墙板组成，中间为空腔。预制空腔剪力墙与现浇结构通过在空腔内绑扎钢筋然后浇筑混凝土连接形成建筑主体。预制空腔剪力墙两侧墙板是厚度仅50mm的薄板，由于墙板厚度小导致墙体整体重心偏高，在进行装配施工时容易受外界扰动，进而导致安装精度降低，并且存在墙板与楼板拼缝模板加固难、易漏浆的问题。此外由于预制空腔剪力墙自身结构限制，其与现浇混凝土结合成型前，存在抗外力能力差以及抗荷低的问题，在吊运、安装、固定、浇筑过程中容易受各类施工荷载影响。本发明提供一种预制空腔剪力墙施工构造及分析施工方法解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明提供一种预制空腔剪力墙施工构造及分析施工方法，对预制空腔剪力墙进行受力分析，在生产时增强预制空腔剪力墙的结构强度，并在安装过程采取措施保证预制空腔剪力墙的稳定。

2、本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

3、一种预制空腔剪力墙施工构造，包括楼板、预制空腔剪力墙、连接结构、支撑加固结构和辅助结构，所述预制空腔剪力墙设在楼板的上下两侧，所述连接结构连接在预制空腔剪力墙上，所述支撑加固结构连接在预制空腔剪力墙上，并与楼板连接，所述辅助结构设在预制空腔剪力墙上；

4、所述连接结构包括连接插筋和定位卡具，所述连接插筋间隔设置在预制空腔剪力墙之间，所述定位卡具设在上方的预制空腔剪力墙顶部，并与连接插筋连接。

5、进一步地，所述定位卡具上设有定位槽，所述连接插筋和预制空腔剪力墙上的钢筋笼位于定位槽中。

6、进一步地，所述支撑加固结构包括斜撑杆和固定结构，所述斜撑杆设在楼板上，并与预制空腔剪力墙连接，所述固定结构包括外固定板和内固定板，所述外固定板设在上下两个预制空腔剪力墙之间，位于预制空腔剪力墙的外侧，所述内固定板设在预制空腔剪力墙的内侧，并分别设在上方的预制空腔剪力墙的底部和下方的预制空腔剪力墙的顶部，所述内固定板与外固定板连接。

7、进一步地，所述辅助结构设在上方的预制空腔剪力墙顶部，包括安装卡、附墙支座和垂绳，所述安装卡设在预制空腔剪力墙顶部，所述附墙支座设在安装卡的内侧，并与预制空腔剪力墙的墙面接触，所述垂绳设在安装卡的底部。

8、一种预制空腔剪力墙施工构造的分析施工方法，包括以下步骤：

9、s1，受力分析：建立预制空腔剪力墙的有限元模型，模拟其在各施工步骤时的受力状态，分析出预制空腔剪力墙的易开裂部位；

10、s2，墙体制作：制作预制空腔剪力墙，并对易开裂部位进行结构加强；

11、s3，结构加固：预制空腔剪力墙运输时，对易开裂部位使用工装进行加固；

12、s4，墙体吊装：预制空腔剪力墙运输至施工位置后，进行预制空腔剪力墙的吊装就位，并通过辅助结构辅助预制空腔剪力墙的吊装精度；

13、s5，墙体固定：预制空腔剪力墙吊装就位后，进行连接结构和支撑加固结构的安装，完成墙体的固定；

14、s6，浇筑施工：预制空腔剪力墙固定后进行混凝土的浇筑，浇筑完成后，拆除支撑加固结构和辅助结构，进行后续施工。

15、进一步地，步骤s1中，预制空腔剪力墙受力分析的具体操作步骤如下：

16、s11，根据预制空腔剪力墙的结构，建立有限元模型，在预制空腔剪力墙的两平行薄板之间填充力学计算传递单元，使得预制空腔剪力墙形成一体的模型单元，并对预制空腔剪力墙的薄板、钢筋笼和吊环的赋予材料属性；

17、s12，模拟吊装施工及浇筑施工，通过计算云图观察预制空腔剪力墙的应力分布情况；

18、s13，对应力集中位置添加约束及支撑，重复模拟吊装施工及浇筑施工，观察应力分布情况，对约束及支撑进行调整，直至吊装施工及浇筑施工时受力满足要求。

19、进一步地，步骤s11的具体操作步骤如下：

20、s111，根据设计图纸中薄板尺寸、相对位置及配筋情况，剪除超出薄板的多余钢筋，确定数值模型，并在两平行薄板之间填充力学计算传递单元，补齐两个薄板间的空隙，将两个薄板连为一体形成有效的计算整体；

21、s112，在数值模型中进行薄板、钢筋笼和吊环的装配；

22、s113，依据基本参数对薄板、钢筋笼和吊环赋予材料属性；

23、s114，钢筋笼与左右两侧的薄板设定为嵌入接触，钢筋笼与前后两侧的薄板贴合面采用绑定接触，实现变形位移的传递；

24、s115，在吊环上设置参考点并附加竖直向上的匀速位移约束，对模型整体设置自重荷载；

25、s116，对装配好的整体模型进行六面体网络划分，其中薄板采用三维应力系统控制，钢筋笼采用桁架系统控制。

26、进一步地，步骤s3中，在预制空腔剪力墙的拐角位置采用八字形加固杆加固，在开口位置采用一字形加固杆加固。

27、进一步地，步骤s4中，墙体吊装的具体操作步骤如下：

28、s41，吊具与预制空腔剪力墙上的吊环连接，向上以a≤0.7m/s2的起吊加速度进行提升；

29、s42，预制空腔剪力墙吊装至安装位置时，操作人员控制预制空腔剪力墙对准安装位置缓慢下降，以自由落地高度不超过50mm、落地速度v≤1m/s的状态将预制空腔剪力墙降落就位；

30、s43，预制空腔剪力墙降落就位时，在预制空腔剪力墙下方放置缓冲垫片，缓冲垫片间隔设置在预制空腔剪力墙下方。

31、进一步地，步骤s5中，在预制空腔剪力墙吊装就位后，进行斜撑杆和固定结构的安装，放置辅助结构并调整预制空腔剪力墙保持竖直，安装连接插筋，通过定位卡具对连接插筋进行定位及固定，最后进行连接插筋的绑扎固定。

32、本发明有益效果如下：

33、采用连接结构保证连接插筋定位精确，进而保证预制空腔剪力墙安装的精确；设置加固结构保证预制空腔剪力墙与楼板连接处的密实，避免漏浆；设置支撑结构和辅助结构提升预制空腔剪力墙的安装精度和施工效率；

34、对预制空腔剪力墙进行受力分析，模拟出预制空腔剪力墙自身结构的应力分布，对应力集中位置进行结构加强，并对施工过程中的易开裂部位进行工装加固，有效降低了预制空腔剪力墙在整体安装过程中的开裂风险。

技术特征：

1.一种预制空腔剪力墙施工构造，其特征是，包括楼板、预制空腔剪力墙（1）、连接结构（2）、支撑加固结构和辅助结构（3），所述预制空腔剪力墙（1）设在楼板的上下两侧，所述连接结构（2）连接在预制空腔剪力墙（1）上，所述支撑加固结构连接在预制空腔剪力墙（1）上，并与楼板连接，所述辅助结构（3）设在预制空腔剪力墙（1）上；

2.根据权利要求1所述的一种预制空腔剪力墙施工构造，其特征是，所述定位卡具（22）上设有定位槽（221），所述连接插筋（21）和预制空腔剪力墙（1）上的钢筋笼位于定位槽（221）中。

3.根据权利要求1所述的一种预制空腔剪力墙施工构造，其特征是，所述支撑加固结构包括斜撑杆（4）和固定结构（5），所述斜撑杆（4）设在楼板上，并与预制空腔剪力墙（1）连接，所述固定结构（5）包括外固定板（51）和内固定板（52），所述外固定板（51）设在上下两个预制空腔剪力墙（1）之间，位于预制空腔剪力墙（1）的外侧，所述内固定板（52）设在预制空腔剪力墙（1）的内侧，并分别设在上方的预制空腔剪力墙（1）的底部和下方的预制空腔剪力墙（1）的顶部，所述内固定板（52）与外固定板（51）连接。

4.根据权利要求1所述的一种预制空腔剪力墙施工构造，其特征是，所述辅助结构（3）设在上方的预制空腔剪力墙（1）顶部，包括安装卡（31）、附墙支座（32）和垂绳（33），所述安装卡（31）设在预制空腔剪力墙（1）顶部，所述附墙支座（32）设在安装卡（31）的内侧，并与预制空腔剪力墙（1）的墙面接触，所述垂绳（33）设在安装卡（31）的底部。

5.一种预制空腔剪力墙施工构造的分析施工方法，其特征是，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种预制空腔剪力墙施工构造的分析施工方法，其特征是，步骤s1中，预制空腔剪力墙（1）受力分析的具体操作步骤如下：

7.根据权利要求6所述的一种预制空腔剪力墙施工构造的分析施工方法，其特征是，步骤s11的具体操作步骤如下：

8.根据权利要求5所述的一种预制空腔剪力墙施工构造的分析施工方法，其特征是，步骤s3中，在预制空腔剪力墙（1）的拐角位置采用八字形加固杆加固，在开口位置采用一字形加固杆加固。

9.根据权利要求5所述的一种预制空腔剪力墙施工构造的分析施工方法，其特征是，步骤s4中，墙体吊装的具体操作步骤如下：

10.根据权利要求5所述的一种预制空腔剪力墙施工构造的分析施工方法，其特征是，步骤s5中，在预制空腔剪力墙（1）吊装就位后，进行斜撑杆（4）和固定结构（5）的安装，放置辅助结构（3）并调整预制空腔剪力墙（1）保持竖直，安装连接插筋（21），通过定位卡具（22）对连接插筋（21）进行定位及固定，最后进行连接插筋（21）的绑扎固定。

技术总结
本发明公开了一种预制空腔剪力墙施工构造及分析施工方法，施工构造中采用连接结构保证连接插筋定位精确，进而保证预制空腔剪力墙安装的精确；设置加固结构保证预制空腔剪力墙与楼板连接处的密实，避免漏浆；设置支撑结构和辅助结构提升预制空腔剪力墙的安装精度和施工效率。在分析施工方法中对预制空腔剪力墙进行受力分析，模拟出预制空腔剪力墙自身结构的应力分布，对应力集中位置进行结构加强，并对施工过程中的易开裂部位进行工装加固，有效降低了预制空腔剪力墙在整体安装过程中的开裂风险。

技术研发人员：傅子千,张柳,张宙,李广宇,王杨,李东华
受保护的技术使用者：北京建工四建工程建设有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13