一种装配式钢结构混合体系节点结构及施工方法与流程

本发明涉及装配式设备，具体为一种装配式钢结构混合体系节点结构及施工方法。

背景技术：

1、混凝土与钢结构组合的混合体系建筑是一种新型的建造方式，其主体部分为钢结构，楼板或基础部分采用混凝土制作，与传统的整体现浇施工方式相比，具有施工速度快、建设成本低、工业化程度高等特点。

2、然而，这种建筑的节点连接部位防水效果不佳，原因在于混凝土构件与钢结构主体为分体式连接，在正常使用环境下的温度变化、风荷载或地震作用中，混凝土构件与钢结构之间会产生微小的相对位移或振动，导致混凝土构件在连接界面附近产生微裂缝，裂缝产生后，即使混凝土表面设置有防水层，也会随裂缝扩展而被拉裂破坏，形成渗水通道，最终导致节点部位出现渗漏。

3、此外，现有连接节点还存在以下技术缺陷：

4、一、安装后无法调节，现有节点多采用预埋锚栓或后浇孔插入式连接，安装时无法调整高度和水平度，不能适应预制基础的施工误差和后期沉降变形。

5、二、抗拔承载力弱，现有抗剪连接件仅靠混凝土粘结力提供抗拔力，后浇混凝土硬化收缩后易与孔壁产生微缝隙，导致粘结力下降，连接件易拔脱失效。

6、三、防腐绝缘措施缺失，现有节点中钢结构连接件与预制基础内钢筋直接接触，在潮湿环境下形成电化学腐蚀，节点使用寿命大幅缩短。

7、本发明的目的在于提供一种装配式钢结构混合体系节点防渗结构及施工方法，以解决上述背景技术中提到的问题。

技术实现思路

1、为实现上述目的：

2、第一方面，本发明提供一种一种装配式钢结构混合体系节点结构，所述节点结构连接在混凝土基础与钢结构之间，其特征在于：所述节点结构包括：

3、上部承力基座，所述上部承力基座的顶部与钢结构固定连接，所述上部承力基座的底部设置有上部活动承压板；

4、下部锚固总成，所述下部锚固总成包括调平基板组件和扩底锚固杆，所述调平基板组件包括上部固定基板和下部锚固基板，所述扩底锚固杆设于调平基板组件底部并插入混凝土基础的二次灌浆锚固腔内；

5、调节系统，所述调节系统包括竖向调节丝杠、驱动螺母和若干个锁固组件，所述驱动螺母固定设于上部活动承压板的中心位置，所述竖向调节丝杠贯穿驱动螺母并与之螺纹配合，所述竖向调节丝杠的底部设有球头，所述上部固定基板的上表面中心设有球座，所述球头能自由转动的嵌入球座内；

6、紧固螺栓，所述紧固螺栓预埋在混凝土基础顶面，用于与下部锚固基板连接，以将下部锚固总成固定于混凝土基础上。

7、作为本发明的进一步改进，所述锁固组件包括调节球和锁紧螺纹杆，所述调节球能自由转动的嵌入上部固定基板和上部活动承压板的对应角端，所述调节球沿其径向开设有螺纹孔且螺纹孔两端外露，所述锁紧螺纹杆与螺纹孔相配合；本发明通过位于角端的锁固组件，可将调节完成后的上部活动承压板与上部固定基板刚性锁固，使节点从可调节状态转变为刚性整体，有效抵抗倾覆弯矩和水平剪力。

8、作为本发明的进一步改进，还包括排水系统和防水密封系统；

9、所述排水系统包括设于上部固定基板上表面的上导水槽，穿过调平基板组件内部一端与环形导水槽底部连通、另一端与环形截水槽接应的引流管，环绕二次灌浆锚固腔设于混凝土基础顶面的下截水槽和下止水槽，连接于下截水槽与下止水槽之间的溢流孔道，以及预埋于混凝土基础内与下止水槽底部连通的排水管；

10、所述防水密封系统包括固定于下部锚固基板下表面并嵌入下止水槽内的遇水膨胀止水条。

11、作为本发明的进一步改进，所述上导水槽和下止水槽的槽底均设有排水坡度，且排水坡度均朝向各自槽体的最低点，所述引流管与上导水槽的该最低点连通，所述排水管与下止水槽的该最低点连通，实现了渗水的有组织定向导流，避免积水。

12、作为本发明的进一步改进，所述扩底锚固杆其下部设有空心管，所述空心管的外侧管壁开设有纵向槽，所述纵向槽内设有可向外扩张的弹性瓣片，所述空心管内部设有中空注浆拉杆，所述中空注浆拉杆向上穿过扩底锚固杆内部并延伸出下部锚固基板顶面，所述下部锚固基板顶面转动设有与中空注浆拉杆螺纹连接的调节螺母，所述中空注浆拉杆下端连接有扩胀铰接杆，所述扩胀铰接杆远离中空注浆拉杆的一端与弹性瓣片联动配合。

13、作为本发明的进一步改进，所述空心管上开设的纵向槽数量为二至四个，所述弹性瓣片的数量与纵向槽数量相同。

14、作为本发明的进一步改进，所述中空注浆拉杆与扩底锚固杆的内壁之间设有密封圈，密封圈用于在注浆时防止浆液沿拉杆外壁向上返窜。

15、作为本发明的进一步改进，还包括复合防腐绝缘系统，所述复合防腐绝缘系统包括设于下部锚固总成与混凝土基础之间的防腐涂层和绝缘垫片；所述防腐涂层包括涂覆于下部锚固总成下表面的环氧富锌底漆层和环氧云铁中间漆层；所述绝缘垫片为三元乙丙橡胶垫片，其设置于防腐涂层与混凝土基础顶面之间；本发明通过在下部锚固总成下表面设置环氧富锌底漆层和环氧云铁中间漆层，并在防腐涂层与混凝土基础顶面之间设置三元乙丙橡胶绝缘垫片，实现了对钢-混界面电化学腐蚀通路的物理阻断和化学阻锈的双重防护。

16、作为本发明的进一步改进，所述球座顶部设有呈倒喇叭形的丝杠通孔，所述丝杠通孔的直径大于竖向调节丝杠直径，以保证竖向调节丝杠有偏转的冗余空间。

17、第二方面，本发明提供了一种一种装配式钢结构混合体系节点结构的施工方法，其采用上述任一项的节点结构，其特征在于，包括如下步骤：

18、s1、预制混凝土基础

19、在模具内浇筑混凝土，预制二次灌浆锚固腔、下截水槽和下止水槽，预埋排水管和紧固螺栓；涂刷封闭底漆，安装绝缘垫片保护盖；

20、s2、安装混凝土基础

21、将混凝土基础运输至现场，安装就位，复核顶面标高和水平度，必要时在基础底部设置找平垫层；

22、s3、下部锚固总成安装

23、清理二次灌浆锚固腔，将扩底锚固杆插入锚固腔，将预埋紧固螺栓与下部锚固基板连接，以将下部锚固总成固定于混凝土基础上；

24、s4、锚固杆扩胀

25、向预制锚固腔内浇筑微膨胀混凝土，待混凝土初凝后旋转调节螺母驱动中空注浆拉杆向上移动，使扩底锚固杆下部的弹性瓣片径向扩张嵌入初凝混凝土内；

26、s5、二次灌浆

27、待混凝土终凝后，通过中空注浆拉杆顶部的注浆管连接注浆设备，向扩底锚固杆周围注入浆液；

28、s6、三维调节

29、待二次灌浆的浆液凝固后，旋转中心竖向调节丝杠，使驱动螺母带动上部活动承压板相对于上部固定基板上下移动，完成上部承力基座的高度和倾角的三维调节，之后将上部承力基座与待连接的钢结构对接连接；

30、s7、锁紧固定

31、在上部固定基板和上部活动承压板四角的调节球内分别插入锁紧螺纹杆，通过螺纹配合拧紧锁定，使上部活动承压板与上部固定基板刚性固接；

32、s8、排水测试

33、向节点周边喷水检查排水系统通畅性。

34、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

35、1、本发明通过中心丝杠与四角螺纹杆的分工配合，实现了上部承力基座的高度和水平度独立调节，即使预制基础存在安装误差，仍可通过现场调节精确补偿，避免返工。

36、2、本发明通过扩底锚固杆下部的弹性瓣片与扩胀芯棒的配合，在二次灌浆后拉动芯棒使瓣片径向扩张形成机械互锁，再通过中空注浆拉杆压力注浆，形成机械锚固和粘结锚固双重抗拔机制，抗拔承载力显著提升。

37、3、本发明设置通过上导水槽、引流管、下截水槽、下止水槽和排水管等构成排水系统，配合嵌入下止水槽的遇水膨胀止水条，实现遇水膨胀密封和有组织排水双保险，有效解决钢、混节点渗漏积水问题。

38、4、本发明设置通过防腐涂层、绝缘垫片以及预埋紧固螺栓上的绝缘套管和绝缘垫圈，形成化学阻锈和物理隔离多重防护，阻断电化学腐蚀通路，节点寿命大幅延长。